2.6. Logam Pengotor
Pasir kuarsa atau silika masih memiliki logam-logam pengotor diantaranya besi Fe, aluminium Al, kalsium Ca, titanium Ti, mangan Mn, magnesium
Mg, dan karbon C Guntoro, 2008. Ikatan kompleks antara kristal silika dengan pengotor melibatkan pengotor oksida besi, aluminium, titanium, kalsium,
magnesium dan lain-lain. Pasir kuarsa mempunyai warna yang berbeda-beda tergantung pada pengotor oksida didalamnya. Selain itu komposisi pasir juga
tergantung pada tempat penambangan pasir.
Tabel 3. Komposisi persentase rata-rata batuan pasir Anonim, 2003
Oksida Batuan pasir
SiO
2
70,0 TiO
2
0,58 Al
2
O
3
8,2 Fe
2
O
3
2,5 FeO 1,5
MnO 0,06 MgO 1,9
CaO 4,3 Na
2
O 0,58 K
2
O 2,1 H
2
O 3,0
2.6.1. Besi Fe
Besi merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26. Bilangan oksidasi Fe adalah +3 dan +2. Besi memiliki berat atom 55,845 gmol, titik leleh
1.538 C, dan titik didih 2.861
C. Besi mempunyai urutan sepuluh besar sebagai unsur di bumi. Besi menyusun 5 - 5,6 dari kerak bumi dan menyusun 35 dari
massa bumi. Besi menempati berbagai lapisan bumi. Konsentrasi tertinggi terdapat pada lapisan dalam dari inti bumi dan sejumlah kecil terdapat di lapisan
35
terluar kerak bumi. Beberapa tempat di bumi bisa mengandung Fe mencapai 70 Widowati dkk., 2008.
Logam Fe ditemukan dalam inti bumi berupa hematit. Fe hampir tidak dapat ditemukan sebagai unsur bebas. Fe diperoleh dalam bentuk tidak murni
sehingga harus melalui reaksi reduksi guna mendapatkan Fe murni. Fe ditemukan terutama sebagai mineral hematit Fe
2
O
3
; magnetit Fe
3
O
4
; mineral lain yang merupakan sumber Fe adalah limonit FeOOHnH
2
O, siderit FeCO
3
, dan takonit.
Bijih besi yang dipanaskan dengan karbon C pada suhu 1100-1200
o
C akan menghasilkan lelehan alloy yang mengandung 95 Fe dam 3,5 C. Bijih
besi hematit Fe
2
O
3
mengandung 70 Fe; magnetit Fe
3
O
4
mengandung 72 Fe; limonit Fe
2
O
3
+ H
2
O mengandung 50-66 Fe; dan siderit FeCO
3
mengandung 48 Fe. Besi diproduksi secara industri dari bijih besi, yaitu hematit Fe
2
O
3
dan magnetit Fe
3
O
4
dengan menggunakan reaksi karbotermik reduksi menggunakan C pada tanur suhu tertentu. Reaksi yang terjadi adalah:
C + O
2
CO
2
500-700
o
C …….. 2.6 C + CO
2
2CO 1500
o
C ……... 2.7
CO + 3Fe
2
O
3
2Fe
3
O
4
+ CO
2
500
o
C ……... 2.8
Fe
3
O
4
+ CO 3FeO + CO
2
850
o
C ……... 2.9
FeO + CO
2
Fe + CO
2
1000
o
C ……... 3.0
Logam besi Fe sebagian besar digunakan dalam pembuatan baja dan menghasilkan hampir 95 baja di dunia dengan berbagai kombinasi kekuatan
baja. Baja dikenal sebagai alloy besi. Fe II oksida atau FeO, berupa bubuk berwarna hitam, dalam keadaan
tertentu bisa mengakibatkan ledakan ketika terkena panas; Fe III atau Fe
2
O
3
,
36
dapat digunakan dalam pelapisan magnet audio dan komputer, dan dalam lingkungan basa mampu menghambat korosi. Senyawa fero teroksidasi menjadi
feri cukup lama melalui oksigen atmosfer. Senyawa yang terbentuk adalah Fe
2
O
3
atau dalam bentuk hidratnya. Feri oksida umumnya tidak berubah karena kelarutannya sangat kecil.
Pasir kuarsa merupakan salah satu mineral industri yang mempunyai banyak pengotor terutama unsur besinya Sulistiyono, 2005. Butiran di dalam
batu pasir tersement bersama dengan silika atau kalsium karbonat atau oksida besi. Warna coklat dan belang pada batu pasir yang kasar disebabkan sejumlah
kecil dari mineral mineral besi Anonim, 2008. Kandungan besi dalam pasir berbeda-beda. Kandungan mineral besi di daerah kawasan pantai Selatan Lebak
desa Cibobos, Banten sebesar 2-6,2 C. W. Hersenanto dkk, 2009.
2.6.2. Mangan Mn
Kategori