aluminium timbal dan timah pptx

R.A RAHMI ISKANDAR
F1C112045

ALUMINIUM

TIMBAL
TIMAH

ALUMINIUM

Aluminium adalah unsur kimia logam yang
berwarna putih perak.
Lambang aluminium adalah Al, berada dalam
golongan IIIA pada sistem periodik dengan
elektron valensi ns2np1.
Aluminium tergolong ringan yang mempunyai
massa jenis 2,7 gr/cm3.

Sifat-sifat Aluminium
NO

Sifat

Nilai

1

Jari-jari atom

2

Volume atom

10 cm/gr.atm

3

Density (660oC)

2,368 gr/cm3

4

Density ( 20oC)

2,6989 gr/cm3

5

Potensial elektroda (25oC)

-1,67 volt

6

Kapasitas panas (25oC)

5,38 cal/mol oC

7

Panas pembakaran

399 cal/gr mol

8

Tensile strength

700 MPa

9

Kekerasan brinnel

12-16 skala mehs

10

Hantaran panas (25oC)

0,49 cal/det oC

11

Valensi

3

12

Kekentalan (700 C)

0,0127 poise

13

Panas peleburan

94,6 cal/gr

14

Panas uap

200 cal/gr

15

Massa atom

26,98

16

Titik lebur

660oC

17

Titik didih

2452oC

18

Tegangan permukaan

900 dyne/cm

19

Tegangan tarik

4,76 kg/mm

o

Sifat-sifat Lain Aluminium

1. Kuat : Aluminium memiliki daya renggang 8 kg/mm3
2. Ketahanan Terhadap Korosi : Aluminium adalah logam yang mempunyai
daya tahan korosi yang lebih baik dibandingkan dengan besi dan baja
lainnya
3. Daya Hantar Listrik Yang Baik : logam yang paling ekonomis sebagai
penghantar listrik karena kapasitas arus dari Aluminium kira-kira dua kali
lipat dari kapasitas arus pada tembaga.
4. Toksifitas : Aluminium adalah logam yang tidak beracun dan tidak
berbau
5. Kemudahan dalam proses : punya sifat yang baik untuk proses mekanik
dari kemampuan perpanjangannya, hal ini dapat dilihat dari proses
penuangan, pemotongan, pembengkokan, ekstrusi dan penempaan
Aluminium

6. Berdasarkan potensial reduksi standar (E° = – 1,66), aluminium
mudah teroksidasi menjadi aluminium oksida, Al2O3
7. Aluminum dapat bereaksi secara langsung dengan halogen
membentuk aluminium halida disertasi pelepasan gas hidrogen
2Al(s) + 6HCl(aq) →2AlCl3(aq) + 3H2(g)
8. Aluminium bersifat amfoter. Ini dapat ditunjukkan pada reaksi

sebagai berikut
Al2O3 + 3H2SO4
Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2O3 + 6NaOH
2Na3AlO2 + 6H2O
9. Aluminium hidroksida larut dalam asam membentuk ion Al3+,
dan dalam basa berlebih membentuk ion aluminat, Al(OH) 4– .
Al(OH)3(s) + 3H+(aq) →Al3+(aq) + 3H2O(l)
Al(OH)3(s) + OH–(aq) →Al(OH)4-(aq)

Keberadaan Aluminium di Alam

Aluminium merupakan unsur dengan kelimpahan pada urutan ketiga
dalam kerak bumi (setelah oksigen dan silikon).
Aluminium terutama terdapat dalam mineral aluminosilikat yang
ditemukan berasal dari batuan kulit bumi. Akibat perubahan alam,
batuan ini membentuk lempung yang mengandung aluminium.
Setelah melalui proses alam yang panjang dan lama, lempung
tersebut menghasilkan deposit bauksit, suatu bijih aluminium yang
mengandung AlO(OH) dan Al(OH)3 dalam berbagai komposisi.

orundum adalah mineral keras yang mengandung aluminium oksida,
Al2O3. Oksida aluminium murni tidak berwarna, tetapi akibat
adanya pengotor dapat menghasilkan berbagai warna. Contohnya
seperti pada safir berwarna biru dan ruby berwarna merah tua

Ekstraksi Aluminium

Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih
bauksit untuk memperoleh aluminium oksida
(alumina)

Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan
aluminium oksida untuk menghasilkan aluminium
murni

Proses Bayer
Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama
dalam bauksit. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan
natrium hidroksida (NaOH)
Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O(l) ---> 2NaAl(OH)4(aq)

Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas
CO2 dan pengenceran
2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)
Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga
diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3)
2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g)
Proses Hall-Heroult
Tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis.
Aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na 3AlF6) dalam bejana baja
kemudian dielektrolisis. Setelah diperoleh Al 2O3 murni, maka proses
selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al 2O3. elektrolisis ini Al2O3 dicampur
dengan CaF2 dan 2-8% kriolit (Na3AlF6). Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
Al2O3(l)
2Al3+(l) + 3O2-(l)
Anode (+): 3O2-(l)
3/2O2(g) + 6e−
Katode (-): 2Al3+(l) + 6e2Al(l)
Reaksi sel: 2Al3+(l) + 3O2-(l)
2Al(l) + 3/2O2(g)

Penggunaan Aluminium
Beberapa penggunaan aluminium antara lain:
1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan
komponen kendaraan bermotor.
2. Untuk membuat badan pesawat terbang
3. Sektor pembangunan perumahan, untuk kusen pintu dan
jendela.
4. Sektor industri makanan, untuk kemasan berbagai jenis produk
5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga
dan barang kerajinan
6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan
serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja
ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api
7. Serbuk aluminium, yang mempunyai bentuk perak yang biasa
digunakan dalam cat. Serpihan aluminium juga dimasukkan
dalam cat alas, terutama kayu cat
Beberapa penggunaan senyawa aluminium antara lain
8. Tawas (KSO4.AL2.(SO4)3.24H2O.), digunakan untuk menjernihkan
air pada pengolahan air minum
9. Alumina (Al2O3) , Gamma-alumina digunakan untuk pembuatan
aluminium, untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri
gelas. Sedangakan Alfa-allumina digunakan untuk amplas atau

TIMBAL
Timbal dalam bahasa inggris disebut sebagai
lead dengan simbol kimia Pb. Simbol ini
berasal dari nama latin timbal yaitu plumbum
yang artinya logam lunak.
Timbal memiliki warna putih kebiruan yang
terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi
warna ini akan segera berubah menjadi warna
putih kotor atau gelap ketika bereaksi dengan
udara
Timbal berada dalam golongan IVA bersama
dengan C, Si, Ge, dan Sn, periode 6 dan
berada pada blok s

Sifat-sifat Timbal
Sifat

Nilai

titik lebur

327.46 0C

titik didih

1740 0C

massa jenis

11.34 gr/cm3

Berat atom

207.20

kalor peleburan

4.77 kJ/mol

kalor penguapan

179.5 kJ/mol

kapasitas kalor

26.650 kJ/(mol.K)

sifat magnetic

diamagnetik

resistivitas listrik

208 nΩ-m

konduktivitas termal

35.5 W/(m.K)

ekspansi termal

28.9 µm/(m.K)

modulus young

16 GPa

modulus geser

5.6 GPa

modulus ruah

46 GPa

kekerasan brinell

38.3 MPa

Sifat-sifat Lain Timbal

1. Logam Pb tahan terhadap korosi, jika kontak dengan udara maka akan
segera terbentuk lapisan oksida yang akan melindungi logam Pb dari
proses oksidasi lebih lanjut
2. Bereaksi secara cepat dengan halogen
3. Bereaksi lambat dengan alkali dingin tetapi bereaksi cepat dengan alkali
panas menghasilkan plumbit
4. timbale oksida mudah direduksi menjadi logamnya. Hal ini dilakukan
dengan mencampur antara PbO dengan PbS kemudian dipanaskan
PbO + PbS
3Pb + SO2
5. Logam Pb tidak larut dalam asam sulfat maupun asam klorida,
melainkan larut dalam asam nitrat dengan membentuk gas NO dan
timbale nitrat yang larut
3Pb + 8H+ +
8NO32Pb2+ + 6NO3- + 2NO + 4H2O

Keberadaan Timbal di Alam

Timbal adalah hasil akhir peluruhan radioaktif alami
dan memiliki 82 proton. 208Pb (52,4 %) adalah isotop
timbal paling melimpah. Nomor atomnya 82 yang
penting karena nomor ini adalah sangat stabil. Jadi,
Pb memiliki kelimpahan tinggi dan unsur berat.
Bilangan oksidasi divalen dan tetravalen adalah
paling umum dijumpai dan biasanya timbal ada
sebagai
ion
Pb2+
kecuali
dalam
senyawa
organologam. PbO2 adalah senyawa timbal tetravalen
yang dengan mudah menjadi timbal divalenn, jadi
PbO2 adalah oksidator yang sangat kuat.
Senyawa timbal : PbH4, PbF2, PbCl2, PbCl4, PbBr4, PbI2,
PbO, PbS, PbSe

Ekstraksi Timbal

bijih galena pada mulanya dipekatkan lebih dulu dengan teknik flotasi-buih,
kemudian sejumlah kwarsa ditambahkan baru kemudian dilakukan proses
pemanggangan terhadap campuran ini
2PbS(s) + 3O2(g) 2PbO(s) + 2SO2(g)
Kemudian PbO direduksi dengan karbon dan air kapur
PbO(s) + C(s)
Pb(l) + CO(g)
PbO(s) + CO(g) Pb(l) + CO2(g)
Penambahan SiO2 sebelum proses pemanggangan dan penambahan air kapur
pada proses reduksi bermaksud agar dalam proses pemanggangan dengan
temperatur tinggi memungkinan sebagian galena diubah menjadi PbSO 4,
sedangkan kwarsa akan mengubah sulfat ini menjadi silikat
PbSO4(s) + SiO2(s)
PbSiO3(s) + SO3(g)
ini dalam proses reduksi akan diubah oleh air kapur (CaO) menjadi PbO dan
kalsium silikat sebagai kerak atau ampas
PbSiO3(s) + CaO(s)
PbO(s) + CaSiO3(s)

Sampai dengan tahap ini, logam timbal yang dihasilkan masih
belum murni, mengandung banyak unsur pengotor mungkin
tembaga, perak, seng, arsen, antimon, dan bismuth. Oleh
karena itu, perlu proses pemurnian yang meliputi beberapa
tahap.
Pertama-tama timbal hasil dilelehkan selama beberapa waktu
pada temperatur di bawah titik leleh tembaga. Kemudian
udara ditiupkan di atas permukaan lelehan timbal, maka
pengotor arsen dan antimon akan diubah menjadi arsenat dan
antimonat.
Selanjutnya, kira-kira 1-2% seng ditambahkan di mana perak
atau emas pengotor akan lebih mudah larut dalam lelehan
seng. Campuran kemudian didinginkan secara perlahan kirakira dari 480oC hingga 420oC di mana logam perak dan emas
akan terbawa dalam seng yang akan mengkristal lebih dulu
sehingga dapat dipisahkan dari lelehan timbal
Pemurnian tahap akhir biasanya dilakukan dengan teknik
elektrolisis menurut metode Betts. Proses ini memakai
elektrolit larutan timbal heksafluorosilikat, PbSiF6, dan
asamnya, H2SiF6. Lembaran-lembaran tebal timbal dipasang
sebagai katoda dan plat-plat timbal belum murni dipasang
sebagai anoda. Anoda timbal akan mengalami oksidasi menjadi
larutan Pb2+yang kemudian akan tereduksi menjadi logam Pb
yang melekat pada katoda.

Penggunaan Timbal

Beberapa kegunaan timbal
1. Digunakan pada baterai
2. Pelindung kawat, pipa ledeng dan amunisi
3. Logamnya sangat efektif sebagai peredam suara
4. Pelindung radiasi pada sinar X dan reaktor nuklir
5. Oksidanya digunakan pada produksi crystal glass dan flint
glass, dan indeks biasnya yang tinggi untuk lensa aromatic
6. Insektisida
7. Pb3O4 digunakan dalam industri aki, gelas, pemoles keramik,
semet cat, pelindung logam
8. PbO2 digunakan pada korek api
9. Bahan peledak
10.Bahan baku senyawa timbal lainnya

TIMah
Timah adalah sebuah unsur kimia daalam tabel
periodik yang memiliki simbol Sn (bahasa latin:
Stanium) dan nomor atom 50.
Timah memiliki dua kemingkinan dua bilangan
oksidasi +2 dan +4 yang sedikit (lebih stabil).
Timah memiliki 10 isotop stabil jumlah
terbesar dalam tabel periodik.
Unsur ini merupakan logam miskin (logam
post-transisi) keperakan, dapat ditempa
(malleable), tidak mudah teroksidasi dalam
udara sehingga tahan karat

Sifat-sifat Timah

Sifat

Nilai

Keadaan benda

Padat

Titik lebur

505,08 K (449,47oF)

Titik didih

2875 K (4716oF)

Densitas

7,365 g/cm3 (Sn putih)
5,769 g/cm3 (Sn abu-abu)

Volume molar

16,29 x 10-6 m3/mol

Kalor penguapan

295,8 Kj/mol

Kalor peleburan

7,029 Kj/mol

Kalor jenis

27,112 J/molK

Panas fusi

7,03 Kj/mol

Tekanan uap

5,78 E-21 Pa at 505 K

Sifat-sifat Lain Timah

1. Timah merupakan logam perak keputih-putihan
2. Dalam keadaan normal, logam ini bersifat mengkilap dan mudah
dibentuk
3. Timah juga tidak mudah teroksidasi dalam udara sehingga timah tahan
karat
4. Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat
diserang oleh asam kuat, basa dan garam asam
5. Ditemukan dalam banyak alloy, dan digunakan untuk melapisi logam
lainnya untuk mencegah karat
6. Jika timah dipanaskan dengan adanya udara akan terbentuk SnO2
7. Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4 dan beberapa pelarut organik
seperti asam asetat, asam oksalat. Timah juga larut dalam basa kuat
seperti NaOH dan KOH
8. Timah bereaksi dengan klorida secara langsung membentuk Sn(IV)
klorida

Keberadaan Timah di Alam

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh
dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau
tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan
kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan
kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral
sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4) merupakan mineral kompleks antara tembagabesi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral
kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini
biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti
perak.
Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi
dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75
ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan
dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak
berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di
dasar laut, sungai, atau danau. Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral
seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil

Ekstraksi Timah

Secara garis besar, pengolahan bijih timah menjadi logam timah
terdiri dari operasi konsentrasi/mineral dressing, dan ekstraksi yaitu
peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining

Tahap Konsentrasi
Tahap konsentrasi bijih timah merupakan operasi
peningkatan kadar timah dengan menggunakan peralatan
seperti Jig Concentrator, palong dan meja goyang. Bijih
timah yang diolah memiliki kadar awal sekitar 30-65% Sn.
Setelah melalui operasi pemisahan, kadar timah minimum
yang harus tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai
umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar 70% Sn

Tahap Smelting
Proses smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah
pada temparatur tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah
melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral kasiterit. Reduktor yang
digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama
proses smelting adalah
SnO2 + CO
SnO + CO2
SnO + CO
Sn + CO2
Proses smelting ini terdiri dari dua tahapan. Peleburan tahap pertama
adalah peleburan konsentrat timah yang menghasilkan timah kasar
atau crude tin dan terak I (slag). Kadar timah dalam terak I ini adalah
sekitar 20 persen.
Terak I kemudian dilebur kembali di peleburan tahap kedua. Peleburan
pada tahap dua ini menghasilkan senyawa Fe-Sn yang disebut
hardhead dan terak II dengan kadar Sn kurang daripada satu persen

Tahap Refining
Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses
selanjutnya yaitu proses pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin
adalah Sn >90% dan sisanya adalah pengotor seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu,
dan Sb.
Pemurnian timah dari pengotornya dapat dilakukan dengan kettle
refining, eutectic refining, serta electrolytic refining. Pemilihan teknologi
untuk proses pemurnian adalah berdasarkan tingkat kemurnian logam
timah yang diinginkan. Setelah melewati tahap refining ini, kemurnian
logam timah dapat mencapai 99,93 persen

Penggunaan Timah

Beberapa kegunaan timah:
1. Untuk membuat kaleng (tim plate) berbagai macam produk
2. Melapisi kaleng yang tebuat dari besi yang akan melindungi
besi dari perkaratan
3. Bahan baku logam pelapis
4. solder
5. Industri plating
6. Bahan dasar kimia
7. Kuningan/perunggu
8. Industri gelas
9. Dan berbagai macam aplikasi lain

THANK YOU 