tersebut merupakan elektrolisis larutan alumina Al
2
O
3
di dalam lelehan kriolit Na
3
AlF
6
pada temperature 960
o
C sehingga dihasilkan aluminium cair.
Tabel 2.2 Sifat-sifat Fisik dan Kimia dari aluminium
PT INALUM, 1988
2.2.1. Mekanisme Proses Elektrolisa
Elektrolisis adalah peristiwa kimia yang melibatkan dua atau lebih spesies kimia yang berbeda, yang terjadi pada kedua elektroda anoda dan katoda, dan berlangsung bila aliran
listrik searah, DC Direct Current, dialirkan kedalam suatu pelarut elektrolit. Reaksi yang terjadi pada persamaan adalah reaksi sebagai berikut :
2Al
2
O
3 s
+ 3C
s
4Al
l
+ 3CO
2 g
Item Kualifikasi
Nomor atom 13
Nomor massa 26,9815
Bentuk Kristal 25
o
C Kubus pusat muka
Density 2,699 gcm
3
Struktur atom terluar 3S
2
3P
1
Titik leleh 1 atm 660,1
o
C Titik didih 1 atm
2327
o
C Panas peleburan
94,6 kalg Panas jenis
0,280 kal g
o
C
Universitas Sumatera Utara
Mekanisme yang terjadi dalam proses tersebut adalah alumina diumpankan ke dalam elektrolit dan terpisah ion alumunium yang bermuatan positif Al
3+
dan ion oksigen yang bermuatan negatif O
2-
. Arus searah dialirkan ke dalam tia-tiap sel, sehingga menggerakkan ion-ion menuju arah yang berlawanan. Ion oksigen bergerak kearah anoda, lalau bereaksi
dengan karbon membentuk karbondioksida CO
2
, sedangkan ion alumunium bergerak kearah katoda, lalu akan kehilangan muatannya membentuk alumunium Al.
Reaksi alumina yang terjadi pada saat proses elektrolisa adalah sebagai berikut : 2Al
2
O
3 s
4Al
3+ l
+ 6O
2+ 9g
Reduksi katoda :
4Al
3+
+ 12e 4Al
Oksidasi anoda : 6O
2-
3O
2
+ 12e 3C + 3O
2
3CO
2
+ Total
: 2Al
2
O
3 s
+ 3C
s
4Al
l
+ 3CO
2 g
Bahan baku dalam proses Hall-Heroult terdiri dari alumina, elektrolit, katoda dan anoda. Proses Hall-Heroult memproduksi aluminium dengan mereduksi aluminium dari bahan
baku alumina dalam proses elektrolisis yang digerakkan oleh arus searah yang mengalir dari anoda ke katoda dengan kriolit sebagai elektrolit. Kedua elektroda yang digunakan terbuat
dari bahan karbon.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Sifat-sifat Fisik Material Karbon
Sifat Fisik Satuan
Nilai
Nomor atom Nomor massa
Titik cair Titik didih
Densitas Kecepatan
Kekerasan Isomer
- -
K K
Grcm
3
ms -
- 6
12,001 3823
4098 2,267
18350 0,5
2
Donnet, 1976
2.2.2. Sifat – Sifat dan Pemakaian Aluminium
Titik cair aluminium 660 C dan titik didihnya 1800
C. Untuk bahan penghantar kemurniannya mencapai 99,5 dan sisanya terdiri dari unsur besi, silicon dan tembaga.
Aluminium murni sangat lemah dan lunak tembaga lebih kuat dibanding aluminium, Untuk menambah kekuatan biasanya digunakan dengan menggunakan logam campuran.
Aluminium lebih menguntungkan dibanding tembaga bila digunakan untuk hantaran yang tidak memerlukan penyekat misalnya hantaran transmisi diatas tanah sebab daya hantar
panasdaya hantar listrknya kira-kira 60 daya hantar listrik tembaga sehingga untuk mendapatkan tahanan yang sama dengan tembaga yang panjang dan penampangnya sama
dibutuhkan penampang 60 lebih besar namun demikian beratnya sangat ringan dibanding tembaga.
Universitas Sumatera Utara
Aluminium adalah logam yang sangat ringan berat jenis aluminium 2,56 atau 13 berat jenis tembaga dan tahanan jenis 2 X 10
-8
atau 1,25 kali tahanan jenis tembaga, sifat tahan tarik aluminium dalam keadaan dingin 17-20 kg mm
2
. Oleh sebab itu aluminium hanya dapat dipakai untuk lebar tegangan yang pendek, Untuk tegangan yang panjang dipakai kabel
aluminium beberapa kawat yang dipilih dengan kawat baja sebagai intinya. Aluminium tidak baik untuk dipatri, tetapi dapat dilas, las dapat menyebabkan tegangan tariknya menjadi turun
karena panas yang ditimbulkan. Oleh karena itu hantaran tegangan aluminium dengan sambungan patri atau las harus diberikan jepitan.
Aluminium yang tipis sekarang dapat menggantikan kertas perak yang dipakai antara lain pada kondensor. Aluminium juga biasanya dipakai untuk chasis pesawat radio. Barang-
barang aluminium dapat terlapis oleh oksida aluminium. Dalam udara terbuka dapat melindungi bagian bawah aluminium dari zat asam dan mencegah oksidasi lebih lanjut.
Lapisan ini merupakan tahanan yang sangat tinggi Sumanto, 1994
2.3. Produksi Aluminium
