tugas 1 bkk logam al dan cr.docx

LOGAM ALUMINIUM (Al), LOGAM KROMIUM (Cr)
DAN PADUANNYA
MAKALAH
Diajukan untuk memenuhi tugas salah satu mata kuliah Bahan
Konstruksi dan Korosi

Oleh
Galuh Hasan Bahtiar

161411010

Novianti

161411023

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2017

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
makalah yang berjudul “Logam Aluminium (Al) & Paduannya dan Logam Chrom
(Cr)”.
Adapun Makalah ini ditulis untuk memenuhi salah satu tugas dari mata kuliah
“Bahan Kontuksi dan Korosi”. Proses Pembuatan makalah sudah diusahakan
semaksimal mungkin, kalaupun ada kekurangan itu karena keterbatasan yang dimiliki
penulis. Semoga makalah ini dapat bermanfaat dan memberikan pengetahuan kepada
pembaca segala kritik dan saran yang bersifat membangun tentang isi makalah ini
sangat dibutuhkan demi perbaikan ke depannya.

Bandung,September 2017

Penulis

2

DAFTAR ISI
Kata pengantar...............................................................................................................i

Daftar isi ......................................................................................................................ii
BAB I PENDAHULUAN............................................................................................1
1.1 Latar Belakang........................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah...................................................................................................1
1.3 Tujuan.....................................................................................................................1
BAB II ISI....................................................................................................................3
Aluminium...................................................................................................................3
1.
2.
3.
4.
5.

Pengertian Dan Sejarah Bahan..........................................................................3
Sifat Bahan........................................................................................................4
Proses Pembuatan Bahan..................................................................................7
Penggolongan Paduannya...............................................................................12
Aplikasi atau Kegunaan Bahan.......................................................................15

Kromium....................................................................................................................17

1.
2.
3.
4.
5.

Pengertian Dan Sejarah Bahan........................................................................17
Sifat Bahan......................................................................................................19
Proses Pembuatan Bahan................................................................................23
Penggolongan Paduannya...............................................................................24
Aplikasi atau Kegunaan Bahan.......................................................................27

BAB III BAHAYA YANG DITIMBULKAN..........................................................31
Aluminium.................................................................................................................31
1. Tingkat bahaya bahan bagi kehidupan manusia.............................................31
2. Dampak dan penanggulangan bahan bagi lingkungan....................................31
Kromium....................................................................................................................32
1. Tingkat bahaya bahan bagi kehidupan manusia.............................................32
2. Dampak dan penanggulangan bahan bagi lingkungan....................................34
BAB IV SIMPULAN ................................................................................................36

3

Simpulan...............................................................................................................36
DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................38

4

BAB I
PENDAHULUAN

Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Bahan-bahan terdapat disekitar kita dan telah menjadi bagian dari kebudayaan
dan pola berfikir manusia. Bahan diambil dari alam dan diproses menjadi bentuk
tertentu, seperti cangkul, pisau,dan lain-lain untuk membantu kehidupan manusia.
Ketika kita mengenali sifat bahan yang kita gunakan maka sudah barang tentu
penggunaan yang nanti kita lakukan akan menjadi efektif karena kita telah
mengetahui kekurangan dan kelebihan bahan yang kita gunakan. Bahan di golongkan
kedalam 3 jenis yaitu logam, nonlogam dan campuran. Dalam makalah ini akan

dibahas jenis bahan yang termasuk kedalam logam yaitu aluminium dan kromium dan
paduannya.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana sejarah dan definisi dari aluminium dan kromium?
2. Apa Sifat fisik, kimia dan mekanik dari Alumunium dan Kromium?
3. Bagaimana cara Pembuatan logam Alumunium dan Kromium beserta
Kegunaannya?
4. Apa saja klasifikasi Paduan Alumunium dan Kromium?
5. Apa dampak dan Penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam
alumunium dan kromium bagi manusia dan lingkungan?
1.3 Tujuan
Dalam penyusunan makalah tentang pengetahuan bahan : Alumunium dan
kromium ini terdapat beberapa tujuan yaitu sebagai berikut :
1. Mengetahui sejarah dan pengertian dari aluminium dan kromium

1

2. Mengetahui Sifat-sifat terutama sifat mekanika bahan dari Alumunium dan
Kromium

2

2

3. Memahami cara pembuatan logam alumunium dan kromium
4. Mengetahui aplikasi atau kegunaan logam alumunium dan kromium di
industri
5. Mengetahui beberapa penggolongan logam paduan (alloy) dari alumunium
dan kromium
6. Mengetahui dampak Penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam
alumunium dan kromium bagi manusia dan lingkungan

BAB II
ISI
A. ALUMINIUM (Al)
1. Pengertian dan Sejarah Bahan
Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan yang lunak.
Aluminium ditemukan oleh Sir Humprey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu
unsur, dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh H. C. Oersted, tahun 1825.
Secara industri Paul Heroult di perancis dan C. M. Hall di amerika serikat secara

terpsah telh memperoleh logam aluminum dari alumina dengan cara elektrolisa dari
garamnya yang terfusi. Sampai sekarang proses Heroult Hal masih dipakai untuk
memproduksi aluminium.
Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi, dan unsur
ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. Aluminium terdapat di kerak bumi
sebanyak kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padat dari kerak bumi,
dengan produksi tahunan dunia sekitar 30 juta ton pertahun dalam bentuk bauksit dan
bebatuan lain (corrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan lain-lain). Sulit
menemukan aluminium murni di alam karena aluminium merupakan logam yang
cukup reaktif.
Aluminium murni adalah logam yang lunak, tahan lama, ringan, dan dapat
ditempa dengan penampilan luar bervariasi antara keperakan hingga abu-abu,
tergantung kekasaran permukaannya.
Aluminium murni 100% tidak memiliki kandungan unsur apapun selain
aluminium itu sendiri, namun aluminium murni yang dijual di pasaran tidak pernah
mengandung 100% aluminium, melainkan selalu ada pengotor yang terkandung di
dalamnya. Pengotor yang mungkin berada di dalam aluminium murni biasanya adalah
gelembung

gas

di

dalam

yang

masuk

akibat

proses

peleburan

dan

pendinginan/pengecoran yang tidak sempurna, material cetakan akibat kualitas

3

cetakan yang tidak baik, atau pengotor lainnya akibat kualitas bahan baku yang tidak
baik

4

4

(misalnya pada proses daur ulang aluminium). Umumnya, aluminium murni yang
dijual di pasaran adalah aluminium murni 99%, misalnya aluminium foil.
2. Sifat dan Karakteristik Bahan
2.1 Sifat Fisik Bahan
Aluminium adalah logam yang relatif lunak, ringan, ulet, tahan lama, dan
mudah ditempa. Logam yang baru ditempa / dicetak memiliki penampilan keperakan
mengkilap, lama-kelamaan warna memudar menjadi perak abu-abu kusam.
Aluminium memiliki massa jenis 2,70 g/cm3. Aluminium merupakan konduktor
panas dan listrik yang baik, memiliki 60% konduktivitas tembaga, sedangkan massa
jenisnya hanya 30% dari massa jenis tembaga. Meskipun konduktivitasnya lebih
rendah dari tembaga, namun dalam hal umur pemakaian, aluminium lebih unggul,
karena ketahanan terhadap korosi yang jauh lebih baik.

2.2 Sifat Kimia Bahan

Sifat kimia dari aluminium memiliki nomor atom 13 dan massa atom 26,98.
Hampir semua ion aluminium bervalensi +3 dan hampir semua senyawa yang larut
tak berwarna, sedangkan senyawa tak larut berwarna putih abu-abu. Ketahanan
terhadap korosi aluminium sangat baik karena terbentuknya lapisan tipis aluminium
oksida ketika logam yang baru dibentuk terkena udara. Lapisan tipis ini sangat efektif
mencegah oksidasi lebih lanjut karena kerapatan pori-porinya sulit ditembus oleh
molekul oksigen dan air. Aluminium tak bereaksi dengan larutan asam nitrat encer,
bereaksi sangat lambat dalam HNO3 pekat panas. Dalam larutan bersifat asam dan
mengandung ion klorida, aluminium bereaksi dengan air dan asam membentuk
larutan aluminium klorida, larutan garam aluminium lainnya, dan gas hidrogen.

5

Pengaruh ion klorida yang menyebabkan terlarutnya lapisan tipis Al 2O3 menyebabkan
lapisan luar logam aluminium menjadi rentan teroksidasi. Panas yang timbul akibat
reaksi Al dengan asam menyebabkan Al juga bereaksi dengan air, menyebabkan
munculnya lumpur bewarna abu-abu yang merupakan senyawa Al(OH)3.

Aluminium merupakan logam yang aktif karena mudah teroksidasi menjadi ion +3.
Logam ini sebagai agen pereduksi yang baik. Sifat sebagai agen pereduksi ini
menjadikan aluminium sering digunakan dalam produksi logam-logam tertentu
untuk mendapatkan logam bebas. Reaksi seperti yang diuraikan ini disebut dengan
reaksi thermit.
Al(s)+ Fe2O3(s)

Al2O3(l)+ Fe(l)

ΔH°= -852 kJmol-1

Aluminium apabila beraksi dalam suasana asam menghasilkan H2

2Al(s)+ 6H+(aq)à 2Al3+(aq) + 3H2(g)

Aluminium juga dapat bereaksi dalam suasana basa.

2Al(s)+ 2 OH–(aq) + 6 H2O à 2[ Al(OH)4]–(aq) + 3 H2(g)

Serbuk aluminium mudah teroksidasi oleh udara atau oksidan lainnya menghasilkan
panas yang tinggi. Dengan sifat ini aluminium sering digunakan pada bahan bakar
roket dan proses peledakan.
2Al(s)+ 3/2 O2(g)à Al2O3(s)
1.676 kJ

∆H = -

6

2.3 Sifat Mekanik Bahan
Sifat mekanik bahan aluminium murni dan aluminium paduan dipengaruhi oleh
konsentrasi bahan dan perlakuan yang diberikan terhadap bahan tersebut.
Aluminium terkenal sebagai bahan yang tahan terhadap korosi. Hal ini
disebabkan oleh fenomena pasivasi, yaitu proses pembentukan lapisan aluminium
oksida di permukaan logam aluminium segera setelah logam terpapar oleh udara
bebas. Lapisan aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih jauh.
Namun, pasivasi dapat terjadi lebih lambat jika dipadukan dengan logam yang
bersifat lebih katodik, karena dapat mencegah oksidasi aluminium.


Kekuatan tensil

Kekuatan tensil adalah besar tegangan yang didapatkan ketika dilakukan
pengujian tensil. Kekuatan tensil ditunjukkan oleh nilai tertinggi dari tegangan pada
kurva tegangan-regangan hasil pengujian, dan biasanya terjadi ketika terjadinya
necking. Kekuatan tensil bukanlah ukuran kekuatan yang sebenarnya dapat terjadi di
lapangan, namun dapat dijadikan sebagai suatu acuan terhadap kekuatan bahan.
Kekuatan tensil pada aluminium murni pada berbagai perlakuan umumnya
sangat rendah, yaitu sekitar 90 MPa, sehingga untuk penggunaan yang memerlukan
kekuatan tensil yang tinggi, aluminium perlu dipadukan. Dengan dipadukan dengan
logam lain, ditambah dengan berbagai perlakuan termal, aluminium paduan akan
memiliki kekuatan tensil hingga 580 MPa (paduan 7075).


Kekerasan

Kekerasan gabungan dari berbagai sifat yang terdapat dalam suatu bahan yang
mencegah terjadinya suatu deformasi terhadap bahan tersebut ketika diaplikasikan
suatu gaya. Kekerasan suatu bahan dipengaruhi oleh elastisitas, plastisitas,
viskoelastisitas, kekuatan tensil, ductility, dan sebagainya. Kekerasan dapat diuji dan
diukur dengan berbagai metode. Yang paling umum adalah metode Brinnel, Vickers,
Mohs, dan Rockwell.
Kekerasan bahan aluminium murni sangatlah kecil, yaitu sekitar 65 skala
Brinnel, sehingga dengan sedikit gaya saja dapat mengubah bentuk logam. Untuk

7

kebutuhan aplikasi yang membutuhkan kekerasan, aluminium perlu dipadukan
dengan logam lain dan/atau diberi perlakuan termal atau fisik. Aluminium dengan
4,4% Cu dan diperlakukan quenching, lalu disimpan pada temperatur tinggi dapat
memiliki tingkat kekerasan Brinnel sebesar 135.


Ductility

Ductility didefinisikan

sebagai sifat

mekanis

dari

suatu

bahan

untuk

menerangkan seberapa jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpa
terjadinya retakan. Dalam suatu pengujian tensil, ductilityditunjukkan dengan
bentuk neckingnya;

material

dengan ductility yang

tinggi

akan

mengalami necking yang sangat sempit, sedangkan bahan yang memiliki ductility
rendah, hampir tidak mengalami necking. Sedangkan dalam hasil pengujian
tensil, ductility diukur dengan skala yang disebut elongasi. Elongasi adalah seberapa
besar pertambahan panjang suatu bahan ketika dilakukan uji kekuatan tensil. Elongasi
ditulis dalam persentase pertambahan panjang per panjang awal bahan yang diujikan.
Aluminium

murni

memiliki ductility yang

tinggi.

Aluminium

paduan

memiliki ductility yang bervariasi, tergantung konsentrasi paduannya, namun pada
umumnya memiliki ductility yang lebih rendah dari pada aluminium murni,
karena ductility berbanding terbalik dengan kekuatan tensil, serta hampir semua
aluminum paduan memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi dari pada aluminium
murni.

3. Proses Pembuatan Bahan
Aluminium tersebar di seluruh bumi bahkan aluminium menjadi logam terbanyak
ketiga setelah oksigen dan silikon. Aluminium tidak dapat ditemukan dalam keadaan
bebas tetapi terdapat dalam senyawa oksidanya.

8

Proses Pembuatan Aluminium
C.M. Hall seorang berkebangsaan Amerika dan Paul Heroult berkebangsaan
Prancis, pada tahun 1886 mengolah Aluminium dari Alumina dengan cara elektrolisa
dari garam yangterfusi. Selain itu Karl Josep Bayer seorang ahli kimia berkebangsaan
Jerman mengembangkan proses yang dikenal dengan nama proses Bayer untuk
mendapat Aluminium murni. Penggunaan Aluminium ini menduduki urutan kedua
setelah besi dan baja dan tertinggi pada logam bukan besi untuk kehidupan industri.

9

Proses Bayer :
Bijih bauksit yang di dapat diproses dalam proses pemurnian atau refining
untuk mendapatkan alumina atau Al2O3 murni. Pemisahan alumina dari bijih bauksit
ini menggunakan larutan panas NaOH. Setelah itu dipanaskan pada suhu lebih dari
10000C dan di saring. Hasil dari saringan ini lalu dikeringkan untuk mendapatkan
bubuk putih yang merupakan alumina murni. Proses Bayer meliputi ekstruksi,
klarifikasi (pemisahan), presipitasi, dan kalsinasi.
Berikut proses kimianya :
Al2(OH)3(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l)  2NaAlO2(aq) + 2H2O(l) + Pengotor
2NaAlO2(aq) + 2H2O(l)  2Al(OH)3(s) + Na2CO3(Aaq) + H2O(l)
2Al(OH)3(s)  Al2O3(s) + 3H2O(l)

Proses Hall-Heroult :
Setelah diperoleh Al2O3 murni, maka proses selanjutnya adalah elektrolisis
leburan Al2O3. Pada elektrolisis ini Al2O3 dicampur dengan CaF2 dan 2-8% kriolit
(Na3AlF6) yang berfungsi untuk menurunkan titik lebur Al2O3 (titik lebur Al2O3 murni
mencapai 2000 0C, campuran tersebut akan melebur pada suhu antara 850-950 0C.
Anode dan katodenya terbuat dari grafit. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
Al2O3(l)2Al3+(l) + 3O2-(l)
Anode (+):

3O2- (l)  3/2 O2 (g) + 6e−

Katode (-):

2Al3 (l) + 6e- 2Al (l)

10

Reaksi sel:

2Al3 (l) + 3O2- (l)  2Al (l) + 3/2 O2 (g)

Peleburan alumina menjadi aluminium logam terjadi dalam tong baja yang
disebut pot reduksi atau sel elektrolisis. Bagian bawah pot dilapisi dengan karbon,
yang bertindak sebagai suatu elektroda (konduktor arus listrik) dari sistem. Secara
umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis, dimana lelehan tersebut
dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit dan CaF2 di dalam pot dimana pada pot
tersebut terikat serangkaian batang karbon dibagian atas pot sebagai katoda. Karbon
anoda berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan aliran arus kuat 5-10 V
antara anoda dan katodanya proses elektrolisis terjadi. Tetapi, arus listrik dapat
diperbesar sesuai keperluan, seperti dalam keperluan industri.
Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium
akan menuju kebawah pot, yang secara berkala akan ditampung menuju cetakan
berbentuk silinder atau lempengan. Masing – masing pot dapat menghasilkan 66.000110.000 ton aluminium per tahun(Anonymous,2009). Secara umum, 4 ton bauksit
akan menghasilkan 2 ton alumina, yang nantinya akan menghasilkan 1 ton
alumunium.
Tahapan proses Hall-Heroult adalah sebagai berikut:
1.) Di dalam pot reduksi (sel elektrolisis), kristal alumina dilarutkan dalam pelarut
lelehan kriolit (Na3AlF6) cair dan CaF2 pada suhu 1.760-1.780 ° F (960-970 ° C)
untuk membentuk suatu larutan elektrolit yang akan menghantarkan listrik dari
batang karbon (Katoda) menuju Lapisan-Karbon (Anoda).
2.) Sebuah arus searah (5-10 volt dan 100.000-230.000 ampere) dilewatkan melalui
larutan. Reaksi yang dihasilkan akan memecah ikatan antara aluminium dan atom
oksigen dalam molekul alumina. Oksigen yang dilepaskan tertarik ke batang karbon,
di mana ia membentuk karbon dioksida. Atom-atom aluminium dibebaskan dan
mengendap di bagian bawah pot sebagai logam cair.

11

3.) Proses peleburan dilanjutkan, dengan penambahan alumina pada larutan kriolit
untuk menggantikan senyawa yang terdekomposisi. Arus listrik konstan tetap
dialirkan. Panas yang berasal dari aliran listrik menjaga agar isi pot tetap berada pada
keadaan cair.
4.) Lelehan aluminium murni terkumpul dibawah pot.
5.) Lelehan yang sudah terkumpul ini dipindahkan ke tungku penyimpanan dan
kemudian dituangkan ke dalam cetakan sebagai batangan atau lempengan.
6.) Ketika logam diisi ke dalam cetakan, bagian luar cetakan didinginkan dengan air,
yang menyebabkan aliminium menjadi padat.
7.) Logam murni yang padat dapat dibentuk dengan penggergajian sesuai dengan
kebutuhan.
Dengan proses Hall-Heroult ini, aluminium diproduksi secara massal dan
murah.

12

4. Penggolongan paduannya

Klasifikasi Aluminium
1. Aluminium Murni
Aluminium 99% tanpa tambahan logam paduan apapun dan dicetak dalam
keadaan biasa, hanya memiliki kekuatan tensil sebesar 90 MPa, terlalu lunak untuk
penggunaan yang luas sehingga seringkali aluminium dipadukan dengan logam lain.
2. Aluminium Paduan
Elemen paduan yang umum digunakan pada aluminium adalah silikon,
magnesium, tembaga, seng, mangan, dan juga lithium sebelum tahun 1970.
Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan
meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika
melebihi konsentrasi tersebut, umumnya titik lebur akan naik disertai meningkatnya
kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, atau granula dalam logam.
Namun, kekuatan bahan paduan aluminium tidak hanya bergantung pada
konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana proses perlakuannya hingga
aluminium

siap

digunakan,

apakah

dengan

penempaan,

perlakuan

panas,

penyimpanan, dan sebagainya.
1.) Paduan Aluminium-Silikon
Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan
dan kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium
paduan yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika konsentrasi silikon lebih tinggi
dari 15%, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya
kristal granula silika.
2.) Paduan Aluminium-Magnesium
Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam
paduan yang cukup drastis, dari 660 oC hingga 450 oC. Namun, hal ini tidak
menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah
karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60 oC. Keberadaan magnesium juga

13

menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat
rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut.
3.) Paduan Aluminium-Tembaga
Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat,
namun rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh
memiliki konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa
CuAl2 dalam logam yang menjadikan logam rapuh.
4.) Paduan Aluminium-Mangan
Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan
pengerasan tegangan dengan mudah (work-hardening) sehingga didapatkan logam
paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh.
Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium.
5.) Paduan Aluminium-Seng
Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal
karena merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini
memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, aluminium dengan 5,5%
seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi sebesar 11%
dalam setiap 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium
yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6%
setiap 50 mm bahan.
6.) Paduan Aluminium-Lithium
Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis
dan peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap
penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan
peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium tidak lagi
diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat meningkatkan
biaya keselamatan kerja.
7.) Paduan Aluminium-Skandium
Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada
paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang

14

panas. Paduan ini semakin jarang diproduksi, karena terdapat paduan lain yang lebih
murah dan lebih mudah diproduksi dengan karakteristik yang sama, yaitu paduan
titanium. Paduan Al-Sc pernah digunakan sebagai bahan pembuat pesawat tempur
Rusia, MIG, dengan konsentrasi Sc antara 0,1-0,5% (Zaki, 2003, dan Schwarz, 2004).
8.) Paduan Aluminium-Besi
Besi (Fe) juga kerap kali muncul dalam aluminium paduan sebagai suatu
“kecelakaan”. Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan
menggunakan cetakan besi yang tidak dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek
kehadiran Fe dalam paduan adalah berkurangnya kekuatan tensil secara signifikan,
namun diikuti dengan penambahan kekerasan dalam jumlah yang sangat kecil. Dalam
paduan 10% silikon, keberadaan Fe sebesar 2,08% mengurangi kekuatan tensil dari
217 hingga 78 MPa, dan menambah skala Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi
akibat terbentuknya kristal Fe-Al-X, dengan X adalah paduan utama aluminium
selain Fe.
Kelemahan aluminium paduan adalah pada ketahanannya terhadap lelah
(fatigue). Aluminium paduan tidak memiliki batas lelah yang dapat diperkirakan
seperti baja, yang berarti failure akibat fatigue dapat muncul dengan tiba-tiba bahkan
pada beban siklik yang kecil.
Satu kelemahan yang dimiliki aluminium murni dan paduan adalah sulit
memperkirakan secara visual kapan aluminium akan mulai melebur, karena
aluminium tidak menunjukkan tanda visual seperti baja yang bercahaya kemerahan
sebelum melebur.
9.) Aluminium paduan cor
Aluminium dapat dicor di cetakan pasir/tanah liat, cetakan besi, atau cetakan
baja dengan diberi tekanan. Logam cor dapat lebih cepat mengeras jika dicor dengan
cetakan logam, sehingga akan menghasilkan efek yang sama seperti efek quenching,
yaitu memperkeras logam.
Pengecoran dengan besi harus dilakukan dengan hati-hati karena dapat
menyebabkan intrusi besi ke dalam paduan, menyebabkan paduan memiliki
komposisi yang tidak diinginkan. Proses pengecoran, selain harus terbebas dari

15

pengotor pencetaknya, juga harus terbebas dari uap air. Aluminium, dalam temperatur
tinggi, dapat bereaksi dengan uap air membentuk aluminium hidroksida dan gas
hidrogen. Aluminium cair, sepeti logam cair pada umumnya, dapat melarutkan gas
tersebut, dan ketika logam mulai mendingin dan menjadi padat, gelembunggelembung hidrogen akan terbentuk di dalam logam, menyebabkan logam menjadi
berpori-pori dan menyebabkan logam semakin rapuh.
Untuk mencegah keberadaan gas hidrogen dalam logam, pengecoran
sebaiknya dilakukan dalam keadaan kering dan tidak lembab serta logam tidak
dilelehkan pada temperatur jauh di atas titik lelehnya. Hal ini dapat dilakukan dengan
menggunakan tanur listrik, namun hal ini akan meningkatkan biaya produksi.
Komposisi utama aluminium paduan cor pada umumnya adalah tembaga,
silikon, dan magnesium. Al-Cu memberikan keuntungan yaitu kemudahan dalam
pengecoran dan memudahkan pengerjaan permesinan. Al-Si memmberikan
kemudahan dalam pengecoran, kekuatan, ketahanan pada temperatur tinggi, dan
pemuaian yang rendah. Sifat pemuaian merupakan sifat yang penting dalam logam
cor dan ekstrusi, yang pada umumnya merupakan bagian dari mesin. Al-Mg juga
memberikan kekuatan, dan lebih baik dibandingkan Al-Si karena memiliki ketahanan
yang lebih tinggi hingga logam mengalami deformasi plastis (elongasi). Namun
konsentrasi lebih dari 10% dapat mengurangi kemudahan dalam pengecoran.
5. Aplikasi dan Kegunaan Bahan

 Aluminium memiliki rasio kekuatan terhadap massa yang paling tinggi, sehingga
banyak digunakan sebagai bahan pembuat pesawat dan roket. Aluminium juga dapat
menjadi reflektor yang baik; lapisan aluminium murni dapat memantulkan 92%
cahaya.
 Aluminium murni, saat ini jarang digunakan karena terlalu lunak. Penggunaan
aluminium murni yang paling luas adalah aluminium foil (92-99% aluminium).

16

 Paduan aluminium-magnesium umumnya digunakan sebagai bahan pembuat badan
kapal. Paduan lainnya akan mudah mengalami korosi ketika berhadapan dengan
larutan alkali seperti air laut.
 Paduan aluminium-tembaga-lithium digunakan sebagai bahan pembuat tangki bahan
bakar pada pesawat ulang-alik milik NASA.
 Uang logam juga terbuat dari aluminium yang diperkeras. Hingga saat ini, sulit dicari
apa bahan paduan uang pembuat uang logam berwarna putih keperakan ini,
kemungkinan dirahasiakan untuk mencegah pemalsuan uang logam.
 Velg mobil juga menggunakan bahan aluminium yang dipadu dengan magnesium,
silicon, atau keduanya, dan dibuat dengan cara ekstrusi atau dicor.
 Beberapa jenis roda gigi menggunakan paduan Al-Cu. Penggunaan paduan Cu untuk
mendapatkan tingkat kekerasan yang cukup dan memperpanjang usia benda
akibat fatigue.
 Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela.
 Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk.
 Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan.
 Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida,
digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api.
 Pembuatan Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O). Tawas digunakan untuk menjernihkan
air pada pengolahan air minum.
 Pembuatan Aluminium Sulfat (Al2(SO4)3.18H2O) digunakan untuk industri kertas dan
karton, pewarna pada industri tekstil, dan pemadam kebakaran jenis busa. (bila
dicampur dengan NaHCO3 dan zat pengemulsi).

17

B. KROMIUM (Cr)
1. Pengertian dan Sejarah Bahan

Kromium adalah sebuah
unsur

kimia

periodik

dalam

yang

tabel

memiliki

lambang Cr dan nomor atom
24.

Termasuk

kedalam

golongan logam transisi yang
berada pada golongan VI B
perioda

4.

Krom

adalah

logam yang berwujud padat, sangat keras dan berwarna seperti
perak dengan berat atom 51,9961 sma, memiliki titik didih dan
titik

leleh

yang

tinggi.

Khrom

berwarna

abu-abu,

sangat

mengkilap, keras sehingga memerlukan proses pemolesan yang
cukup tinggi dan sangat tahan terhadap korosi. Dengan sifat ini,
kromium

(krom)

banyak

digunakan

sebagai

pelapis

pada

ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti
knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan
seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal
dengan sebutan emas putih.
Kromium termasuk kedalam golongan logam berat. Logam
berat (heavy metal) adalah logam dengan massa jenis lima atau
lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Logam berat
dianggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara
berlebihan di dalam tubuh. Beberapa di antaranya bersifat
membangkitkan kanker (karsinogen) (Wikipedia Indonesia).

18

Kromium tidak ditemukan sebagai logam bebas di alam.
Kromium ditemukan dalam bentuk bijih kromium, khususnya
dalam senyawa PbCrO4 yang berwarna merah. PbCrO4 dapat
digunakan sebagai pigmen merah untuk cat minyak.
Logam kromium dapat bersenyawa dengan oksigen, klorin,
dan

ion

sulfat,

berturut-turut

membentuk

CrO,

CrCl3 dan

(Cr2(SO4)3)
Semua senyawa kromium dapat dikatakan beracun. Meskipun
kromium berbahaya, tetapi kromium banyak digunakan dalam
berbagai

bidang.

Misalnya

dalam

bidang

biologi

kromium

memiliki peran penting dalam metabolisme glukosa. Dalam
bidang kimia, kromium digunakan sebagai katalis, seperti
K2Cr2O7 merupakan agen oksidasi dan digunakan dalam analisis
kuantitatif. Dalam industri tekstil, kromium digunakan sebagai
mordants. Kromium memiliki beberapa istop. Diantara isotopisotop kromium, ada beberapa isotop kromium yang digunakan
untuk aplikasi medis, seperti Cr-51 yang digunakan untuk
mengukur volume darah dan kelangsungan hidup sel darah
merah.
Pada pertengahan abad ke-18 seorang analisis dari Siberia
menunjukkan bahwa kromium terdapat cukup banyak dalam
senyawa PbCrO4, tetapi juga terdapat dalam senyawa lain. Ini
akhirnya diidentifikasi sebagai kromium oksida. Kromium oksida
ditemukan pada 1797 oleh Louis-Nicholas Vauquelin.
Louis-Nicholas Vauquelin adalah seorang analis dari Prancis
yang

menemukan

kromium.

Sebelumnya,

Vauquelin

menganalisis zamrud dari Peru dan menemukan bahwa warna
hijau pada zamrud adalah karena adanya unsur baru, yaitu
kromium. Bahkan, nama kromium berasal dari kata Yunani
“kroma” yang berarti “warna”, dinamakan demikian karena
banyaknya senyawa berwarna berbeda yang diperlihatkan oleh

19

kromium. Satu atau dua tahun kemudian seorang kimiawan dari
Jerman, Tassaert yang bekerja di Paris menemukan kromium
dalam bijih Kromit, Fe(CrO2)2, yang merupakan sumber utama
kromit hingga sekarang.
Setelah penelitian lebih
mendeteksi

jejak

unsur

lanjut,

Louis-Nicholas

kromium

dalam

Vauquelin

permata

yang

memberikan karakteristik warna merah batu delima dan zamrud
hijau khas, serpentine, dan mika krom.
Selama bertahun-tahun aplikasi utama penggunaan kromium
adalah

sebagai

pigmen

cat.

Pada

tahun

1820

Kochlin

memperkenalkan penggunaan kalium dikromat sebagai mordan
dalam industry pencelupan pada tahun 1820.
Penggunaan garam kromium dalam penyamakan

kulit

diadopsi secara komersial pada tahun 1884. Sementara kromit
pertama kali digunakan sebagai bahan tahan api di Perancis
pada tahun 1879, penggunaan sebenarnya dimulai di Britania
pada tahun 1886. Pencampuran kromium dalam baja telah
dilakukan sejak tahun 1865, tetapi skala besar penggunaan
kromium mulai dikembangkan pada awal 1900-an.

2. Sifat dan Karakteristik Bahan
2.1 Sifat Fisik Bahan
Kromium merupakan logam pasif berwarna putih perak dan lembek jika
dalam keadaan murninya.
Massa Jenis
Titik Lebur
Titik Didih
Entalpi Peleburan
Panas Penguapan
Entalpi Atomisasi

7,15 g/cm3 (250C)
2180 K, 19070C, 3465 ° F
2944 K, 26710C, 4840 ° F
20,5 kJ mol -1
339 kJ mol -1
397 kJ mol -1

20

Kapasitas Kalor (250C)
Konduktivitas Termal
Koefisien ekspansi termal linier
Kepadatan
Volum Molar
Sifat Resistivitas listrik

23,25 J/mol.K
94 W m -1 K -1
4,9 x 10 -6 K -1
7,140 kg m -3
7,23 cm 3
12,7 10 -8 Ω m

2.2 Sifat Kimia Bahan
Nomor Atom

24

Massa Atom

51,9961 g/mol

Konfigurasi elektron

[Ar] 3d5 4s1

Bilangan Oksidasi

6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2
(oksida asam kuat)

Elektronegativitas

1.66 (skala Pauling)

Afinitas electron

64,3 kJ / mol

Ikatan energi dalam gas

142,9 ± 5,4 kJ / mol

Panjang Ikatan Cr-Cr

249 pm

Jari-jari atom

128pm

Senyawa

beracun

-1
-1.

dan

mudah terbakar

Reaksi Dengan Senyawa Lain
1) Reaksi kromium dengan udara
Logam kromium tidak bereaksi dengan udara atau oksigen
pada suhu kamar
2) Reaksi kromium dengan air
Logam kromium tidak bereaksi dengan air pada suhu
kamar.
3) Reaksi kromium dengan halogen

21

a) Fluorida
Kromium bereaksi langsung dengan fluorin, F 2,
pada

suhu

400°C,

dan

200-300

atmosfer

untuk

membentuk kromium (VI) fluorida, CrF6.
Cr(s) + 3F2 (g) → CrF6 (s)
[kuning]
Di bawah kondisi ringan, kromium (V) bereaksi
dengan fluorida, membentuk CrF5.
2Cr (s) + 5F2 (g) → 2CrF5 (s)
[merah]
2Cr (s) + 3F2 (g) → 2CrF3 (s)
[hijau]
Selain membentuk kromium heksafluorida, CrF 6,
kromium trifluorida, CrF3 dan kromium pentafluorida,
CrF5,

reaksi

membentuk

kromium
kromium

dengan

fluorida

difluorida,

juga

CrF2, dan

dapat

kromium

tetrafluorida, CrF4.
b) Klorida
Di bawah kondisi yang masih ringan, logam
kromium

dapat

bereaksi

dengan

unsur

klorin,

Cl2 membentuk CrCl3.
2Cr(s) + 3Cl2(g) → 2CrCl3(s)
[merah-violet]
Selain membentuk kromium triklorida,

CrCl3,

reaksi kromium dengan klorida juga dapat membentuk
kromium

diklorida,

CrCl2 dan

kromium

tetraklorida,

CrCl4.
c) Bromida
Di bawah kondisi yang masih ringan, logam
kromium

dapat

bereaksi

dengan

unsur

bromida,

Br2 membentuk CrBr3.
2Cr(s) + 3BR2(g) → 2CrBr3(s)
[sangat hijau]
Selain membentuk kromium tribromida, CrBr3,
reaksi kromium dengan bromida juga dapat membentuk
kromium dibromida, CrBr2 dan kromium tetrabromidaa,
CrBr4.
d) Iodida

22

Di bawah kondisi yang masih ringan, logam
kromium

dapat

bereaksi

dengan

unsur

iodida,

I2 membentuk CrI3.
2Cr(s) + 3I2(g) → 2CrI3(s)
[hijau gelap]
Selain membentuk kromium triiodida, CrI3, reaksi
kromium

dengan

iodida

juga

dapat

membentuk

kromium diiodida, CrI2 dan kromium tetraiodida, CrI4.
4) Reaksi kromium dengan asam
Logam kromium larut dalam asam klorida encer
membentuk
keadaan

larutan

tertentu,

Cr(II)

Cr(II)

serta

hadir

gas

sebagai

hidrogen . Dalam
ion

kompleks

[Cr(OH2)6]2+. Hasil yang sama terlihat untuk asam sulfat,
tetapi kromium murni tahan terhadap asam. Logam
kromium tidak bereaksi dengan asam nitrat, HNO3.
Contoh reaksi kromium dengan asam klorida:
Cr(s) + 2HCl(aq) → Cr 2+ (aq) + 2Cl - (aq) + H2 (g)
5) Oksida
Reaksi kromium dengan oksida dapat membentuk
beberapa senyawa, diantanya: Kromium dioksida, CrO 2,
Kromium trioksida, CrO3, Dikromium trioksida, Cr2O3 dan
Trikromium tetraoksida, Cr3O4.
6) Sulfida
Reaksi kromium dengan sulfida dapat membentuk
beberapa senyawa, diantanya : kromium sulfida, CrS dan
dikromium trisulfida, Cr2S3.
7) Nitrida
Reaksi kromium dengan nitrida dapat membentuk
senyawa kromium nitrida, CrN.
8) Karbonil
Reaksi kromium dengan karbonil dapat membentuk
senyawa kromium heksakrbonil, Cr(CO)6. Kromium juga
dapat

bereaksi

dengan

unsur

tertentu

membentuk

senyawa kompleks, misalnya reaksi kromium dengan

23

kompleks

nitrat

membentuk

nitrat

hexaaquakromium

trihidrat, [Cr(NO3)3.9H2O].

2.3

Sifat Mekanik

Struktur Kristal
Pembenahan Magnetik
Keterhambatan Elektris
Ekspansi termal
Modulus Young
Modulus Shear
Bulk modulus
Rasio Poisson
Kekerasan Mohs
Kekerasan Viker
Kekerasan Brinell
Pembuatan Bahan

Body-centered Cubic
antiferomagnetik
(20 °C) 125 nΩ·m
(25 °C) 4.9 µm·m−1·K−1
279 Gpa
115 Gpa
160 Gpa
0.21
8.5
1060 MPa
1120

3. Pr
os
es

Logam Cr murni tidak penah ditemukan di alam. Logam ini
ditemukan dalam bentuk persenyawaan padat atau mineral
dengan unsur-unsur lain. Cr paling banyak ditemukan dalam
bentuk

batuan

besi

krom

atau

kromit

FeCr 2O4.

Untuk

memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan :
 Mineral kromite (FeCr2O4) direaksikan dengan basa dan
oksigen

untuk

menghasilkan

kromat

[mengubah

Cr(III)

menjadi Cr(VI)]
4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
Perubahan kromat menjadi dikromat dapat dilakukan dengan
menambahkan H2SO4.
Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
 Dikromat direduksi menjadi Cr(III) dengan karbon,
Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO
 Kemudian
direduksi
dengan
aluminium
aluminothermy). Reaksi Reduksi Cr(III) menjadi Cr.

(proses

24

Cr2O3(s) + 2Al(s) → Al2O3(s)+ 2Cr(s)
Atau dapat pula direduksi dengan silikon
2Cr2O3 + 3Si → 4Cr + 3SiO2
Pada proses ini menghasilkan Kromium dengan kemurnian 9799%.
Salah satu proses isolasi yang lain adalah dengan proses
electroplating.
sulfat

Ini dilakukan dengan melarutkan Cr2O3 dalam

sehingga

terbentuk

larutan

elektrolit

untuk

proses

electroplating.

4. Penggolongan paduannya
 Stainless steel
Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr.
Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe.
Karakteristik khusus baja stainless adalah pembentukan lapisan film kromium oksida
(Cr2O3). Lapisan ini berkarakter kuat,tidak mudah pecah dan tidak terlihat secara
kasat mata. Lapisan kromium oksida dapat membentuk kembali jika lapisan rusak
dengan kehadiran oksigen. Pemilihan baja stainless didasarkan dengan sifat-sifat
materialnya antara lain ketahanan korosi, fabrikasi, mekanik, dan biaya produk.
Penambahan unsur-unsur tertentu kedalam baja stainless dilakukan dengan tujuan
sebagai berikut :
Penambahan Molibdenum (Mo) bertujuan untuk memperbaiki ketahanan
korosi pitting dan korosi celah. Unsur karbon rendah dan penambahan unsur penstabil
karbida (titanium atau niobium) bertujuan menekan korosi batas butir pada material
yang mengalami proses sensitasi. Penambahan kromium (Cr) bertujuan meningkatkan
ketahanan korosi dengan membentuk lapisan oksida (Cr2O3) dan ketahanan terhadap
oksidasi temperatur tinggi. Penambahan nikel (Ni) bertujuan untuk meningkatkan
ketahanan korosi dalam media pengkorosi netral atau lemah. Nikel juga

25

meningkatkan keuletan dan mampu bentuk logam. Penambahan nikel meningkatkan
ketahanan

korosi

tegangan.Penambahan

unsur

molybdenum

(Mo)

untuk

meningkatkan ketahanan korosi pitting di lingkungan klorida.
Unsur aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan oksida pada
temperature tinggi.Umumnya berdasarkan paduan unsur kimia dan presentasibaja
stainless dibagi menjadi lima katagori. Lima katagori tersebut yaitu :
a. Baja Stainless Martensitik
Baja ini merupakan paduan kromium dan karbon yang
memiliki struktur martensit body-centered cubic (bcc)
terdistorsi

saat

kondisi

bahan

dikeraskan.

Baja

ini

merupakan ferromagnetic, bersifat dapat dikeraskan dan
umumnya tahan korosi di lingkungan kurang korosif.
Kandungan kromium umumnya berkisar antara 10,5 –
18%, dan karbon melebihi 1,2%. Kandungan kromium dan
karbon dijaga agar mendaptkan struktur martensit saat
proses

pengerasan.

ketahanan

aus.

Karbida

Unsur

berlebih

niobium,

meningkatkan

silicon,tungsten

dan

vanadium ditambah untuk memperbaiki proses temper
setelah

proses

pengerasan.

Sedikit

kandungan

nikel

meningkatkan ketahan korosi dan ketangguhan.
b. Baja stainless Ferritik
Baja jenis ini mempunyai struktur body centered cubic
(bcc). Unsur kromium ditambahkan ke paduan sebagai
penstabil ferrit. Kandungan kromium umumnya kisaran
10,5 – 30%. Beberapa tipe baja mengandung unsur
molybdenum, silicon, aluminium, titanium dan niobium.
Unsur sulfur ditambahkan untuk memperbaiki sifat mesin.
Paduan ini merupakan ferromagnetic dan mempunyai sifat
ulet

dan

mampu

bentuk

baik

namun

kekuatan

di

lingkungan suhu tinggi lebih rendah dibandingkan baja

26

stainless austenitic. Kandungan karbon rendah pada baja
ferritik tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas.
Tingkat kekerasan beberapa tipe baja stainless ferritik
dapat ditingkatkan dengan cara celup cepat. Metode celup
cepat merupakan proses pencelupan banda kerja secara
cepat dari keadaan temperature tinggi ke temperature
ruang. Sifat mampu las, keuletan, ketahanan korosi dapat
ditingktakan dengan mengatur kandungan tertentu unsur
karbon dan nitrogen.
c. Baja Stainless Austenitik
Baja Stainless austenititk merupakan paduan logam
besi-krom-nikel yang mengandung 16-20% kromium, 722%wt nikel, dan nitrogen. Logam paduan ini merupakan
paduan berbasis ferrous dan struktur kristal face centered
cubic (fcc). Struktur kristal akan tetap berfasa austenit bila
unsur nikel dalampaduan diganti mangan (Mn) karena
kedua unsur merupakan penstabil fasa austenit. Fasa
austenitic tidak akan berubah saat perlakuan panas anil
kemudian
stainless

didinginkan
austenitik

pada

tidak

temperatur
dapat

ruang.

dikeraskan

Baja

melalui

perlakuan celup cepat (quenching). Umumnya jenis baja ini
dapat tetap menjaga sifat asutenitik pada temperature
ruang, lebih bersifat ulet dan memiliki ketahanan korosi
lebih

baik

dibandingkan

baja

stainless

ferritik

dan

martensit. Setiap jenis baja stainless austenitic memiliki
karakteristik khusus tergantung dari penambahan unsur
pemadunya.
Baja stainless austenitic hanya bisa dikeraskan melalui
pengerjaan dingin. Material ini mempunyai kekuatan tinggi
di lingkungan suhu tinggi dan bersifat cryogenic. Tipe 2xx
mengandung

nitrogen,

mangan

4-15,5%wt,

dan

27

kandungan 7%wt nikel. Tipe 3xx mengandung unsur nikel
tinggi dan maksimal kandungan mangan 2%wt. Unsur
molybdenum, tembaga, silicon, aluminium,titanium dan
niobium ditambah dengan karakter material tertentu
seperti ketahanan korosi sumuran atau oksidasi. Sulfur
ditambah pada tipe tertentu untuk memperbaiki sifat
mampu mesin.
Salah satu jenis baja stainless austenitic adalah AISI
304. Baja austenitic ini mempunyai struktur kubus satuan
bidang (face center cubic) dan merupakan baja dengan
ketahanan korosi tinggi. Komposisi unsur – unsur pemadu
yang terkandung dalam AISI 304 akan menentukan sifat
mekanik dan ketahanan korosi. Baja AISI 304 mempunyai
kadar karbon sangat rendah 0,08%wt. Kadar kromium
berkisar 18-20%wt dan nikel 8-10,5%wt yang terlihat pada
Tabel 1. Kadar kromium cukup tinggi membentuk lapisan
Cr2O3 yang protektif untuk meningkatkan ketahanan
korosi. Komposisi karbon rendah untuk meminimalisai
sensitasi akibat proses pengelasan.
d. Baja Stainless Dupleks
Jenis baja ini merupakan paduan campuran struktur
ferrite

(bcc)

dan

austenit.

Umumnya

paduan-paduan

didesain mengandung kadar seimbang tiap fasa saat
kondisi anil. Paduan utama material adalah kromium dan
nikel,

tapi

tungsten

nitrogen,

ditambah

molybdenum,tembaga,silicon
untuk

menstabilkan

struktur

dan
dan

memperbaiki sifat tahan korosi. Ketahanan korosi baja
stainless dupleks hampir sama dengan baja stainless
austenitik. Kelebihan baja stainless dupleks yaitu nilai

28

tegangan tarik dan luluh tinggi dan ketahanan korosi retak
tegang lebih baik dari pada baja stainless austenitik.
Ketangguhan baja stainless dupleks antara baja austenitic
dan ferritik.
e. Baja Stainless Pengerasan Endapan
Jenis baja ini merupakan paduan
kromium-nikel

yang

mengandung

unsure

unsur

utama

precipitation-

hardening antara lain tembaga, aluminium, atau titanium.
Baja ini berstruktur austenitic atau martensitik dalam
kondisi anil. Kondisi baja berfasa austenitic dalam keadaan
anil dapat diubah menjadi fasa martensit melalui perlakuan
panas. Kekuatan material melalui pengerasan endapan
pada struktur martensit.
 Paduan Tembaga Kromium
Paduan tembaga kromium
adalah paduan tembaga tinggi,
mengandung 0,6 sampai 1,2%
Cr.

Para

paduan

tembaga

kromium digunakan untuk kekuatan tinggi, ketahanan korosi
dan konduktivitas listrik.

5. Aplikasi dan Kegunaan Bahan
Beberapa kegunaan dari Kromium diantaranya :
1) Dalam industri logam, kromium terutama digunakan untuk
membuat paduan (aliase) dengan besi, nikel, dan kobalt.
Penambahan kromium memberikan kekuatan dan kekerasan

29

serta sifat tahan karat pada paduan logam. Baja tahan karat
(stainless steels) mengandung sekitar 14% kromium.
2) Oleh karena kekerasannya, paduan kromium dengan kobalt
dan tungsten (wolfram) digunakan untuk membuat mesin
potong cepat.
3) Kegunaan senyawa kromium :
a. Kromium (II) Oksida (CrO)

sebagai

pewarna

dalam

percetakkan, industri tekstil dan keramik.
b. Kromium (III) Klorida (CrCl3) sebagai zat pewarna hijau
dalam pembuatan keramik.
c. Kromium (III) Sulfat (Cr2(SO4)3)

sebagai

pelapis

atau

penyapuhan logam dan sebagai pewarna dalam industri
tekstil dan keramik.
4) Refraktori (pelapis tahan panas bagi tanur bersuhu tinggi).
Penggunaan kromium sebagai refraktori terutama karena
mempunyai titik leleh yang tinggi (1857°C), koefisien muai
yang tidak terlalu besar dan mempunyai bentuk kristal yang
stabil.
5) Beberapa

senyawa

kromium

digunakan

sebagai

katalis.

Misalnya Phillips katalis untuk produksi polietilen adalah
campuran dari kromium dan silikon dioksida atau campuran
dari krom dan titanium dan aluminium oksida.
6) Kromium (IV) oksida digunakan untuk pembuatan

pita

magnetik digunakan dalam performa tinggi dan standar kaset
audio.
7) Asam kromat

adalah

agen

oksidator

yang

kuat

dan

merupakan senyawa yang bermanfaat untuk membersihkan
gelas laboratorium dari setiap senyawa organik. Kalium
dikromat merupakan zat kimia reagen, digunakan dalam
membersihkan gelas laboratorium, dan sebagai agen titrating
(agen oksidasi dalam analisis kuantitatif) .
8) Senyawa lainnya banyak digunakan di

industri;

timbal

khromat berwarna kuning khrom, merupakan pigmen yang

30

sangat berharga. Senyawa khrom digunakan dalam industri
tekstil sebagai mordan atau penguat warna. Dalam industri
penerbangan dan lainnya,senyawa khrom berguna untuk
melapisi aluminum.
9) Digunakan untuk memberi warna hijau pada kaca zamrud.
10)
Merupakan suatu pigmen, khususnya krom kuning
11)
Dibidang biologi kromium memiliki peran penting dalam
metabolisme glukosa
12)
Digunakan untuk aplikasi medis, seperti Cr-51 yang
digunakan untuk mengukur volume darah dan kelangsungan
hidup sel darah merah.
13)
Digunakan sebagai pigmen merah untuk cat minyak,
khususnya senyawa PrCrO4
14)
Digunakan dalam pembuatan

batu

permata

yang

berwarna. Warna yan kerap digunakan adalah warna merah,
yang

diperoleh

dari

kristal

aluminium

oksida

yang

kedalamnya dimasukkan kromium.
15)
Bahan baku dalam pembuatan kembang api. Hal ini
diperoleh

dari

Hasil

pembakaran

amonium

dikromat,

(NH4)2Cr2O7, yang berisi pellet dari raksa tiosianat (HgCNS).
16) Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja
juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan
pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil.
Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Pelapisan
itu dilakukan secara elektrolisis, yaitu dengan electroplating.
Untuk tujuan itu digunakan senyawa kromium dengan tingkat
oksidasi +6. Dalam prosesnya, kromium mula-mula direduksi
menjadi Cr+ baru kemudian menjadi kromium. Akan tetapi,
jika larutan yang digunakan adalah Cr3+, ternyata pelapisan
tidak terjadi. Hal itu disebabkan ion Cr3+ dalam air terikat
sebagi ion kompleks yang stabil, yaitu [Cr(H 2O)6]3+. Ion
kompleks ini tidak mudah direduksi. Jika yang digunakan

31

adalah Cr6+, maka ion Cr3+ terbentuk dalam suatu lapisan di
permukaan logam dan tidak lagi bereaksi dengan air,
melainkan langsung direduksi menjadi unsur kromium (Cr).
Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan
sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
Pelapisan krom adalah suatu perlakuan

akhir

menggunakan elektroplating oleh kromium. Pelapisan dengan
krom dapat dilakukan pada berbagai jenis logam seperti besi,
baja, atau tembaga. Pelapisan krom juga dapat dilakukan
pada plastik atau jenis benda lain yang bukan logam, dengan
persyaratan bahwa benda tersebut harus dicat dengan cat
yang mengandung logam sehingga dapat mengalirkan listrik.
Pelapisan krom menggunakan bahan dasar asam
kromat, dan asam sulfat sebagai bahan pemicu arus, dengan
perbandingan campuran yang tertentu. Perbandingan yang
umum bisa 100:1 sampai 400:1. Jika perbandingannya
menyimpang dari ketentuan biasanya akan menghasilkan
lapisan yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Faktor lain yang sangat berpengaruh pada proses
pelapisan krom ini adalah temperatur cairan dan besar arus
listrik

yang

mengalir

sewaktu

melakukan

pelapisan.

Temperatur pelapisan bervariasi antara 35 °C sampai 60 °C
dengan besar perbandingan besar arus 18 A/dm 2 sampai 27
A/dm2.
Elektroda yang digunakan pada pelapisan krom ini
adalah timbal (Pb) sebagai anoda (kutub positif) dan benda
yang akan dilapis sebagai katoda (kutub negatif). Jarak antara
elektroda tersebut antara 9 cm sampai 29 cm. Sumber listrik
yang digunakan adalah arus searah antara 10 - 25 Volt, atau
bisa juga menggunakan aki mobil.

32

17)

Pewarnaan Kulit
Kromium (III) garam, terutama tawas krom dan kromium

(III) sulfat, digunakan dalam penyamakan dari kulit. kromium
(III) menstabilkan kulit secara lintas yang menghubungkan
kolagen serat dalam kulit. Kromium kecokelatan kulit dapat
mengandung antara 4% dan 5% dari kromium, yang erat
terkait pada protein.

BAB III
BAHAYA YANG DITIMBULKAN BAHAN

A. ALUMINIUM (Al)
1. Tingkat Bahaya Bahan Bagi Kehidupan Manusia
a)
b)
c)
d)
e)
f)

Dampak yang ditimbulkan akibat terpapar serbuk alumunium yaitu sebagai berikut :
Kerusakan pada sistem saraf pusat
Kerusakan Paru-paru
Demensia (Menurunnya kekuatan intelektual otak)
Kehilangan memori ingatan
Kelesuan
Gemetar berat
Penanggulangan yang bisa dilakukan terhadap bahaya diatas yaitu :

a)

Terapi farmakologis seperti menggunakan obat asetilkolinesterase inhibitor, vitamin,
dan antioksidan

b)

Sesegera Minum air sebanyak mungkin ketika bahan yang mengandung alumunium
tertelan

c)

Menggunakan obat hirup (Ventolin Inhaler)

d) Meminum obat levodopa, bromokriptin, pergolid, selegilin, atau antikolinergik
2. Dampak dan Penanggulangan bahaya Bahan bagi Lingkungan
Dampak lingkungan yang terjadi akibat tercemar oleh alumunium diantaranya :
a)

Pencemaran kehidupan air
Ion alumunium be