Aluminium Pembuatan dan Kegunaan Unsur Logam dan Senyawanya

145 BBab 4 Kimia Unsur b. Kegunaan magnesium dan senyawanya Penggunaan utama dari magnesium adalah untuk mem- buat logam-campur. Magnalium adalah paduan magnesium dengan aluminium yang merupa- kan logam kuat tapi ringan, resisten terhadap asam maupun basa dan tahan korosi. Paduan ini digunakan untuk membuat komponen pesawat terbang, bak truk, dan lainnya. Pembakaran magnesium menghasilkan cahaya yang sangat terang, sehingga unsur ini digunakan untuk membuat kembang api dan juga untuk blitz. Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Hitung massa natrium yang dihasilkan pada elektrolisis, jika digunakan arus 900 ampere selama 9 jam. 2. Jelaskan kegunaan dari natrium, natrium hidroksida, natrium klorida, natrium karbonat, natrium bikarbonat, dan natrium sulfat. 3. Jelaskan proses pengolahan magnesium dari air laut dan tunjukkan reaksi-reaksi yang terjadi. 4. Berapa pH minimum untuk mengendapkan MgOH 2 dari air laut, jika kemolaran Mg 2+ adalah 0,108 M? K sp MgOH 2 adalah 1,8 × 10 –11 .

3. Aluminium

a. Pembuatan Aluminium Aluminium merupakan salah satu logam terpenting dalam kerak bumi. Bijih aluminium yang digunakan untuk produksi aluminium adalah bauksit. Pengolahan aluminium dari bauksit berlangsung dua tahap, yaitu tahap pemurnian dan peleburan alumina. 1 Tahap pemurnian bauksit Tahap pemurnian bertujuan untuk memperoleh Al 2 O 3 murni alumina. Pengolahan Al 2 O 3 dari bauksit didasarkan pada Gambar 4.17 Campuran magnesium dan aluminium yang kuat dan ringan sangat cocok sebagai komponen pesawat terbang. Sumber: Target Science, Chemistry, Brian O’ Pat. Di unduh dari : Bukupaket.com 146 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XII IPA JILID 3 sifat amfoter dari oksida aluminium itu. Pengotor utama dalam bauksit yang terdiri atas SiO 2 , Fe 2 O 3 , dan TiO 2 . Apabila bauksit dilarutkan dalam larutan NaOH, maka Al 2 O 3 akan larut sedangkan pengotornya tidak. Pengotornya dipisahkan dengan penyaringan. Reaksi yang terjadi sebagai berikut. Al 2 O 3 s + 2OH – l + 3H 2 Ol o 2AlOH 4 – aq Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtrat dengan mengalirkan gas CO 2 dan pengenceran. Persamaan reaksinya sebagai berikut. 2AlOH 4 – aq + CO 2 g o 2AlOH 3 s +CO 3 2– aq + H 2 Ol Endapan AlOH 3 disaring, dikeringkan lalu dipanaskan, sehingga diperoleh Al 2 O 3 murni. Reaksi yang terjadi seperti di bawah ini. 2AlOH 3 s o Al 2 O 3 s + 3H 2 Og 2 Tahap peleburan Reduksi alumina Pada tahap ini, reduksi alumina dilakukan melalui elektrolisis menurut proses Hall-Heroult. Elektrolisis lelehan Al 2 O 3 tidak ekonomis, karena ia mempunyai titik leleh yang sangat tinggi kurang lebih 2000 o C. Karena itu dalam proses Hall-Heroult, Al 2 O 3 dilarutkan dalam lelehan kriolit Na 3 AlF 6 dalam bejana dari baja berlapis grafit yang berfungsi sebagai katode, sehingga elektrolisis dapat berlangsung pada suhu kurang dari 1000 o C. Dalam proses ini digunakan batang grafit sebagai anode. Reaksinya yang terjadi sebagai berikut. Al 2 O 3 l o 2Al 3+ l + 3O 2– l Katode Al 3+ l + 3 e – o Als Anode 2O 2– l o O 2 g + 4 e – Untuk memproduksi 1 kg aluminium rata-rata dihabiskan 0,44 kg anode karbon. Gambar 4.18 Penambangan Bauksit Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Silberberg M. S Di unduh dari : Bukupaket.com 147 BBab 4 Kimia Unsur b. Kegunaan aluminium dan senyawanya 1 Aluminium Aluminium merupakan salah satu jenis logam yang banyak penggunaannya. Penggunaan aluminium didasarkan pada sifatnya yang khas, yaitu Š ringan massa jenis 2,7 g cm –3 Š logam yang sangat kuat Š tahan korosi Š mudah dibentuk Š tidak beracun Š dapat dipadu dengan logam lain. Karena sifatnya itu, aluminium digunakan dalam berbagai hal antara lain. Š Industri otomotif, digunakan untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor lainnya. Š Membuat bingkai jendela, kusen, dan kerangka ruang perkantoran. Š Industri makanan digunakan untuk aluminium foil dan kaleng aluminium untuk kemasan berbagai produk makananminuman. Š Digunakan untuk membuat alat-alat masak seperti panci, cangkir, ceret, dan lainnya. Š Membuat kabel listrik, mainan, dan barang kerajinan. Š Untuk membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besiIII oksida yang digunakan untuk mengelas baja, misal untuk menyambung rel kereta api. Campuran ini bereaksi sangat eksoterm sehingga menghasilkan panas yang dapat melelehkan besi dan baja. 2 Alumina Al 2 O 3 Aluminium oksida atau alumina dapat berupa kristal ion. Alumina meleleh pada 2053 o C dan tidak larut dalam air, sangat keras, dan stabil. Alumina dibedakan atas alfa-alumina dan gamma-alumina. Alfa-alumina adalah alumina yang sangat keras dan diperoleh dari pemanasan AlOH 3 pada suhu di atas 1000 o C. Alfa-alumina di alam terdapat sebagai korundum, yaitu suatu zat kristal yang sangat keras dan digunakan sebagai pengampelas. Korundum yang mengandung zat pengotor berwarna merah disebut batu manikam, jika pengotornya berwarna biru disebut permata Gambar 4.19 Aluminium Al Sumber:Dokumentasi Penerbit Di unduh dari : Bukupaket.com 148 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XII IPA JILID 3 nilam. Batu mulia seperti rubi, safir, ametis, dan topaz meru- pakan alfa-alumina yang mengandung senyawa logam transisi yang memberi warna tertentu pada batu itu. Rubi berwarna merah karena mengandung senyawa krom III, safir berwarna biru karena mengandung senyawa besi II, besi III, dan titanium IV. Ametis berwarna violet karena mengandung senyawa krom III dan titanium IV, sedangkan topaz berwarna kuning karena mengandung senyawa besi III. Adapun gamma-alumina dapat diperoleh dari pemanasan AlOH 3 di bawah suhu 450 o C. Gamma alumina dapat bereaksi dan larut dalam air. Gamma alumina digunakan untuk pembuatan aluminium, untuk pasta gigi, industri keramik, dan industri gelas. 3 Aluminium sulfat Al 2 SO 4 3 Aluminium sulfat digunakan pada pengolahan air minum, yaitu untuk mempercepat koagulasi lumpur koloidal. Selain itu, aluminium sulfat juga digunakan dalam pembuatan kertas. 4 Aluminium hidroksida AlOH 3 Aluminium hidroksida yang terdapat pada antasid digunakan untuk menetralkan asam lambung yang berlebih. Tahukah Kalian Tahukah Kalian ? ? Untuk mengubah ion aluminium menjadi aluminium diperlukan energi besar. Energi listrik sebanyak satu faraday 96500 coulomb diperlukan untuk menghasilkan 9 gram alumi- nium. Jika sel atau baterai dibuat dari aluminium, maka setiap 9 gram aluminium yang bereaksi dapat menghasilkan listrik 1 faraday. Sumber: Surabaya post, Kamis, 28 Juli 2005. Gambar 4.20 Obat sakit maag mengandung Magnesium hidroksida MgOH 2 dan Aluminium hidroksida AlOH 3 digunakan untuk menetralkan asam lambung antasid. Sumber: Dokumentasi Penerbit Di unduh dari : Bukupaket.com 149 BBab 4 Kimia Unsur

4. Besi