Logam Aluminium

Pendahuluan

Ditemukan tahun 1809 sebagai unsur oleh Sir Humprey Davy dan pertama kali direduksi pada tahun 1825 oleh Hans Oersted. Di dalam tabel periodik, Aluminium dengan symbol Al berada di golongan IIIA periode 3 dengan nomor atom 13 dan massa atom 27. Pada suhu ruang, aluminium berupa padatan dengan titik leleh 660,3 ℃, titik didih 2.519 ℃, massa jenis 2,7 g/cm3 dan bersifat amfoter. Aluminium memiliki 1 (satu) keadaan valensi, yaitu aluminium (III). Logam aluminium banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Aluminium tahan terhadap korosi karena adanya proses pembentukan lapisan pelindung akibat reaksi logam dengan udara sehingga lapisan tersebut melindungi logam aluminium yang disebut proses pasivasi.
Beberapa kelebihan aluminium diantaranya:
1.    Ringan dan kuat.
2.    Penghantar listrik dan panas yang baik, walaupun tidak sebaik tembaga.
3.    Mempunyai warna yang stabil seolah-olah tidak berkarat.
4.    Permukaannya tidak perlu di cat karena cukup bagus dan menarik.
5.    Tidak bereaksi dengan asam atau bahan kimia lain yang terdapat di dalam bahan makanan.
6.    Paduan aluminium dengan unsur lain seperti Cu, Mn dan Mg dapat digunakan sebagai pengganti besi meskipun tidak sekuat besi.
Adapun kekurangan aluminium diantaranya adalah tidak bias di las atau di solder.
Di alam, aluminium terdapat dalam bentuk mineral bijih aluminium. Beberapa senyawa aluminium yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, anara lain:
1.    Tawas, KAl(SO4)2.12H2O, biasa digunakan sebagai penjernih air.
2.    Aluminium Sulfat, Al2(SO4)3, digunakan dalam industry kertas dan mordan.
3.    Zeolit, Na2O.Al2O3.2SiO2, digunakan sebagai penukar kation, pelunak air sadah dan penyaring molekul.
4.    Bauksit, Al(OH)3, sebagai sumber bijih aluminium utama dalam proses pembuatan logam aluminium.

Proses Pengolahan Bijih Aluminium

Agar bijih aluminium bias digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai logam aluminium, maka diperlukan pengolahan bijih aluminium menjadi logam aluminium. Adapun proses pengolahan bijih aluminium yang biasa dilakukan oleh industry pengolahan bijih aluminium terdiri dari:
1.    Proses Bayer
2.    Proses Hall-Heroult

Proses Bayer

Proses Bayer merupakan proses awal dari 2 (dua) proses pemurnian bijih aluminium menjadi logam aluminium. Proses ini menghasilkan senyawa Al2O3yang akan diproses lebih lanjut menjadi logam aluminium. Proses Bayer ini terdiri dari 3 tahap proses, yaitu:
1.    Tahap Ekstraksi
Pada tahap ini, bauksit yang masih mengandung pengotor diekstrak menggunakan natrium hidroksida (NaOH) sehingga pengotor-pengotornya dapat dipisahkan. Adapun reaksi yang terjadi adalah:

Al(OH)3+ NaOH ——->  NaAlO2 + 2 H2O
2.    Tahap Presipitasi
Tahap ini dilakukan dengan tujuan memisahkan Al dari NaAlO2 menjadi Al(OH)3. Tahap ini tidak terjadi dengan spontan sehingga diperlukan inisiator agar terbentuk Al(OH)3. Adapun beberapa senyawa inisiator yang biasa digunakan adalah Hidrogen Peroksida (H2O2) dan Karbon Dioksida (CO2). Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah:

NaAlO2+ 2 H2O  ———-> Al(OH)3+ NaOH
3.    Tahap Kalsinasi
Pada tahap ini, Al(OH)3 murni yang didapat kemudian dipanaskan pada suhu 1.100 – 1.500 ℃ sehingga terbentuk Al2O3 murni. Reaksi yang terjadi adalah:

2 Al(OH)3  ———->  Al2O3+ 3 H2O

Proses Hall-Heroult

Al2O3yang dihasilkan dari proses Bayer kemudian dielektrolisis menggunakan proses Hall-Heroult. Dikarenakan tingginya titik leleh Al2O3 (1.800 ℃) dalam keadaan murni, maka Al2O3 yang akan dielektrolisis dicampur dengan senyawa kriolit (Na3AlF6) agar titik lelehnya menjadi turun (850–950 ℃) sehingga mudah untuk dielektrolisis. Proses elektrolisis ini menggunakan bejana dari baja yang dilapis karbon sebagai anoda dan batang karbon sebagai katoda. Eletrolisis ini dilakukan dengan menggunakan potensial 5–10 volt dan arus diatas 100.000 ampere. Lelehan logam aluminium yang terkumpul di dasar bejana kemudian dialirkan ke dalam tungku penyimpanan, lalu dialirkan ke dalam cetakan untuk dicetak sesuai dengan kebutuhan. Adapun reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis ini adalah:

Reduksi : Al3+ + 3 e  ———->  Al

Oksidasi: 2 O2–            ———->  O2+ 4 e2–

Kegunaan Logam Aluminium

Komponen Otomotif

Beberapa bagian badan mobil dan komponen otomotif menggunakan bahan aluminium. Selain harganya yang murah, aluminium juga memiliki sifat termal dan estetika yang baik. Sehingga, banyak produsen mobil yang menggunakan logam aluminium sebagai bahan pembuat komponen dan aksesorisnya.

Pengemasan

Kemasan merupakan salah satu aplikasi yang paling banyak menggunakan aluminium. Beberapa kemasan yang menggunakan aluminium diantaranya kaleng, tutup botol, kemasan obat (tablet, kapsul, kaplet), dll. Aluminium tahan terhadap cuaca, melindungi bahan yang dikemas dari kontaminasi luar dan tahan terhadap pengkorosian.

Konstruksi

Dewasa ini, aplikasi logam aluminium untuk konstruksi bangunan meningkat cukup pesat. Konstruksi bangunan yang mulai digantikan oleh aluminium yaitu rangka atap, rangka jendela, rangka pintu, pipa, tangki, tangga, pagar, dll.


Artikel ini ditulis ulang di blog Bimbel Mat’s College

Print Friendly, PDF & Email

Tulisan ini dipublikasikan di Seri Logam dan tag , , , , , , . Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *