Kegunaan Logam Penent uan Kadar

Kimia Unsur 6 7 Adapun proses distilasi digunakan untuk memurnikan seng dan raksa. Sedangkan proses peleburan ulang digunakan untuk memurnikan besi. Berikut ini akan diuraikan beberapa pengolahan logam, seperti besi, aluminium, timah, dan tembaga. 1 Pengolahan besi Pengolahan besi terdiri atas dua tahap, yaitu peleburan untuk mereduksi bijih besi sehingga menjadi besi dan peleburan ulang untuk membuat baja. Peleburan besi dilakukan dalam blast furnance. Blast furnance adalah suatu bangunan yang tingginya sekitar 30 meter dan memiliki diameter sekitar 8 meter. Blast furnance terbuat dari baja tahan karat yang dilapisi dengan bata tahan panas. Pereduksi yang digunakan adalah karbon. 2 Fe 2 O 3 s + 3 Cs → 4 Fes + 3 CO 2 g Bijih besi, kokas, dan batu kapur dimasukkan dari atas 250 °C 3 Fe 2 O 3 + CO → 2 Fe 3 O 4 + CO 2 Fe 3 O 4 + CO → 3 FeO + CO 2 600 °C FeO + CO → Fe + CO 2 1.000 °C 1.300 °C CO 2 + C → 2 CO 2.000 °C C + O 2 → CO 2 Terak Besi Udara panas Sumber : Chemistry: M atter and Its Changes, 2 0 0 4 Gambar 3.23 Pengolahan besi dar i bijihnya Ke dalam blast furnance dimasukkan bijih besi yang terkotori pasir, karbon kokas sebagai zat pereduksi, dan batu kapur CaCO 3 untuk mengikat kotoran pasir. Suhu reaksi yang tinggi menyebabkan besi mencair. Besi ini disebut besi cair atau besi gubal pig iron. Pr akt is Belajar Kimia unt uk Kelas XII 6 8 Besi cair dialirkan ke dalam cetakan untuk membuat besi tuang cast iron yang mengandung 3–4 karbon dan sedikit pengotor lain, seperti Mn, Si, P. Besi yang mengandung karbon sangat rendah 0,005–0,2 disebut besi tempa wrought iron. Batu kapur berfungsi untuk mengikat pengotor yang bersifat asam, seperti SiO 2 membentuk terak. Mula-mula, batu kapur terurai membentuk kalsium oksida CaO dan karbon dioksida CO 2 . CaCO 3 s → CaOs + CO 2 g Kemudian, kalsium oksida bereaksi dengan pasir membentuk kalsium silikat yang merupakan komponen utama dalam terak. CaOs + SiO 2 s → CaSiO 3 l Terak ini mengapung di atas besi cair dan harus dikeluarkan dalam selang waktu tertentu. Besi lebih bagus jika digunakan dalam bentuk baja karena baja tahan korosi. Baja dapat dibuat dengan cara peleburan ulang besi gubal. Mula-mula, kadar karbon dalam besi gubal diturunkan dari 3–4 menjadi 0–1,5. Caranya, yaitu mengoksidasikannya dengan oksigen. Kemudian, Si, Mn, P, serta pengotor lain dibuang dengan cara membuat terak. Terakhir, ke dalam lelehan besi ditambahkan logam, seperti Cr, Ni, Mn,V, Mo, dan W sesuai dengan jenis baja yang diinginkan. Penambahan logam ini untuk mencegah pengaratan pada baja. Pencegahan pengaratan baja juga dapat dilakukan dengan menggunakan lapisan pelindung, menggunakan logam yang dapat dikorbankan, atau melindunginya secara katodik. 2 Pengolahan aluminium Pengolahan aluminium dilakukan dengan proses Hall-Heroult. Proses ini terdiri atas 2 tahap, yaitu pemurnian bauksit untuk memperoleh alumina murni dan peleburanreduksi alumina dengan elektrolisis. Dalam pemurnian bauksit, bauksit direaksikan dengan NaOH membentuk NaAlOH 4 . Kemudian, larutan disaring dan filtrat yang mengandung NaAlOH 4 diasamkan dengan mengalirkan gas CO 2 . Aluminium akan mengendap sebagai AlOH 3 . Terakhir, AlOH 3 disaring, dikeringkan, dan dipanaskan sehingga diperoleh Al 2 O 3 yang tidak berair. Lelehan Al dapat dibentuk di sini + – Lelehan elektrolit campuran Na 3 AlF 6 – Al 2 O 3 Lelehan Al Elektrode karbon Legenda Kimia Sumber : Jendela IPTEK: Kimia, 1993 Sir Henr y Bessemer 1 8 1 3 – 1 8 9 8 membuat per ubahan besar dalam pr oses mengubah besi cor langsung menjadi baja dengan membakar campur an ini dalam alat konser vasi baja yang dibuat nya. Pr oses yang lebih singkat dan biaya pr oduksi yang lebih r endah membuat baja langsung t er sedia dalam jumlah besar unt uk per t ama kalinya. Gambar 3.24 Elekt r olisis aluminium Sumber : Chemistry: M atter and Its Changes, 2 0 0 4 Tahap selanjutnya adalah peleburan alumina menggunakan sel elektrolisis. Sel ini terdiri atas wadah besi berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode, sedangkan yang bertindak sebagai anode adalah grafit. Campuran Al 2 O 3 dan kriolit Na 3 AlF 6 dipanaskan hingga mencair sampai pada suhu 950 °C untuk kemudian dielektrolisis. 2 Al 2 O 3 l + 3 Cs → 4 All + 3 CO 2 g