429
21. 3. 2 Ekstraksi Aluminium
Aluminium diperoleh dari mineral bauksit
Pemurnian bij ih bauksit dari aluminium oksida dilakukan secara kont inyu. Cr yol i t e dit ambahkan dalam t it ik leleh yang lebih
rendah dan melarut kan bij ih.
Ion-ion harus bebas bergerak menuj u elekt roda yang disebut kat oda elekt roda negat if yang menarik ion posit if ,
misalnya Al
3+
dan anoda elekt roda posit if yang menarik ion negat if , misalnya O
2-
Ket ika arus DC dilewat kan melalui plat aluminium pada kat oda logam maka aluminium akan diendapkan di bagian bawah
t angki.
Pada anoda, gas oksigen t erbent uk non-logam. Ini menimbulkan masalah. Pada suhu yang t inggi dalam sel elekt rolit ,
gas oksigen akan membakar dan mengoksidasi elekt roda karbon menj adi gas beracun karbon monoksida at au karbon dioksida.
Sehingga elekt rode harus digant i secara t erat ur dan gas buang dihilangkan.
Hal t ersebut merupakan proses yang memerlukan biaya relat if banyak 6x lebih banyak dari pada Fe karena dalam proses
ini membut uhkan energi list rik yang mahal dalam j umlah yang banyak.
Dua at uran yang umum :
o
logam dan hidrogen dari ion posit if , t erbent uk pada elekt roda negat if kat oda.
o
Non-logam dari ion negat if , t erbent uk pada elekt roda posit if anoda.
Bij ih aluminium dan ekst raksi
aluminium
430
Bij ih bauksit dari aluminium oksida t idak murni Al
2
O
3
t erbent uk dari ion Al
3+
dan ion O
2-
.
Karbon graf it digunakan sebagai elekt roda.
Cr yol i t e menurunkan t it ik leleh bij ih dan menyimpan energi, karena ion-ion harus bergerak bebas unt uk membawa arus.
Elekt rolisis adalah penggunaan energi list rik DC yang megakibat kan adanya perubahan kimia, misalnya dekomposisi
senyawa unt uk membent uk endapan logam at au membebaskan gas. Adanya energi list rik menyebabkan suat u senyawa akan
t erbelah.
Sebuah elekt rolit menghubungkan ant ara anoda dan kat oda. Sebuah elekt rolit adalah lelehan at au larut an penghubung
dari ion-ion yang bergerak bebas yang membawa muat an dari sumber arus list rik.
Proses reaksi redoks yang terj adi pada elektroda :
Pada elekt roda negat if kat oda, t erj adi proses reduksi penagkapan elekt ron dimana ion aluminiun yang bermuat an
posit if menarik elekt ron. Ion aluminuim t ersebut menangkap t iga elekt ron unt uk mengubah ion aluminuim menj adi at om
aluminium dalam keadaan net ral. Al
3+
3e
-
o
Al
Pada elekt roda posit if anoda, t erj adi proses oksidasi pelepasan elekt ron dimana ion oksida negat if melepaskannya. Ion
oksida t ersebut melepaskan dua elekt ron dan membent uk molekul oksigen yang net ral.
2O
2 -
o
O
2
+ 4e
-
At au 2O
2-
- 4e
-
o
O
2
Cat at an : reaksi oksidasi maupun reduksi t erj adi secara bersama-sama.
Reaksi dekomposisi secara keseluruhan adalah :
431
Aluminium oksida
o
aluminium + oksigen 2 Al
2
O
3
o
4Al + 3O
2
Dan reaksi diat as merupakan reaksi yang sangat endot ermis, banyak energi list rik yang masuk.
21. 3. 3 Ekstraksi dan Pemurnian Seng
Seng diekst raksi dari seng blende sphalerit e seng sulf ide at au calamine Smit hsonit e seng karbonat .
1 Seng sulf ide dibakar di udara unt uk menghasilkan seng oksida.
2ZnS
s
+ 3O
2g
o
2ZnO
s
+ 2SO
2g
Cat at an: calamine dapat digunakan secara langsung dalam
lelehan seng karena dalam pemanasannya akan menghasilkan seng oksida.
ZnCO
3s
o
ZnO
s
+ CO
2g
dekomposisi t ermal endot ermik
2 Seng oksida t idak murni dapat dihilangkan dalam dua
cara unt uk mengekst rak seng :
a Seng oksida di baker dalam smelt ing f urnace dengan
karbon bat u karang, agent pereduksi dan limest one unt uk menghilangkan pengot or asam. Reaksi kimia hampir sama dengan
besi dari blast f urnace.
o
C
s
+ O
2g
o
CO
2g
sangat oksidasi eksot ermik, meningkat kan t emperat ure
o
C
s
+ CO
2g
o
2CO
g
C dioksidasi, CO
2
direduksi
o
ZnO
s
+ CO
g
o
Zn
l
+ CO
2g
seng oksida direduksi oleh CO, Zn kehilangan O
o
At au reduksi langsung oleh karbon : ZnO
s
+ C
s
o
Zn
l
+ CO
g
ZnO direduksi, C dioksidasi
o
Karbon monoksida bert indak sebagai agent pereduksi yait u menghilangkan oksigen dari oksida.
o
Seng t idak murni kemudian didist ilasi f rasional dari campuran ampas bij i dan logam lainnya sepert i t imah dan
cadmium yang keluar dari pembakaran t inggi pada at mosf er yang kaya akan karbon monoksida dimana menghent ikan
seng dioksidasi kembali menj adi seng oksida.
o
Ampas bij i dan t imah dengan logam lainnya sepert i cadmium dari dua lapisan dapat dit ahan pada dasar
f urnace.
o
Seng kemudian dapat dimurnikan lebih lanj ut melalui dist ilasi f raksional ke 2 at au dengan dilarut kan ke dalam
larut an asam sulf at dan dimurnikan secara elekt rolit sepert i yang digambarkan sebelumnya
Bij ih seng dan ekst raksi seng
432
b Tahapan yang ke dua
o
i Dilarut kan dan dinet ralisasi dengan larut an asam sulf at
unt uk menghasilkan larut an t idak murni seng sulf at .
o
ZnO
s
+ H
2
SO
4aq
o
ZnSO
4aq
+ H
2
O
l
o
At au menggunakan calamine seng karbonat :
ZnCO
3s
+ H
2
SO
4aq
o
ZnSO
4aq
+ H
2
O
l
+ CO
2g
o
ii Seng murni dihasilkan dari larut an melalui elekt rolisis.
Seng akan dapat t erendapkan pada seng murni elekt roda negat ive kat oda dengan j alan yang sama t embaga dapat
dimurnikan. Elekt roda lainnya, harus inert , unt uk percobaan laborat orium, karbon graf it dapat digunakan dan oksigen
t erbent uk.
Zn
2+ aq
+ 2e
-
o
Zn
s
Proses reduksi, elect ron t erbent uk, sebagai logam seng yang t erendapkan pada elekt roda -.
Padat an seng oksida t idak dapat digunakan secara langsung karena t idak larut dan ion harus bebas unt uk membawa arus dan
pindah ke elekt roda pada bagian lain larut an.
Lebih j elasnya sist em elekt rolisis digunakan, lihat pemurnian t embaga hanya menukar Zn unt uk Cu pada
met oda diagrkt if
Harap dicat at : Pada produksi indust ri seng dengan
elekt rolisis disebut elektro-winning kat oda negat ive - dibuat dari aluminium Al, dimana seng t erendapkan dan elekt roda
posit if + dibuat dari campuran t imah-perak Pb-Ag, dimana oksigen t erbent uk. Kenapa elekt roda ini digunakan dalam proses
elet rowinning saya t idak yakin, t et api aluminium t idak reakt if sehingga ef ekt if inert , t imah dan perak j uga memiliki keakt if an
rendah, t et api
21. 3. 4 Ekstraksi Elektrolit Natrium
Nat rium, sama sepert i banyak logam reakt if lainnya, dapat diekt rak dengan elet rolisis dari lelehan klorida. Hal ini dapat
dilakukan pada ‘ Sel Down’ s’ t erlihat dalam diagram.
Ion nat rium posit if berpindah menuj u elekt roda kat oda negat ive dan direduksi dengan bert ambahnya elect ron unt uk membent uk
larut an at om nat rium.
Na
+
+ e
-
o
Na
Ekst raksi Nat rium
Kategori