ekstraksi dan penggunaan logam

Upload: lutva-s-agustin

Post on 07-Aug-2018

267 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    1/14

    Hematit bijih baja digunakan untuk mengekstrak

    logam

    Apa itu bijih? Bagaimana baja diekstrak dari bijihnya? 

    Penggunaan sebuah logam tergantung pada sifatnya

    logam apa yang digunakan untuk membuat pesawat

    terbang? Apa sifat dari logam yang membuat logam

    tersebut berguna?

    Logam dapat diperoleh dari pendaurulangan

    Logam butuh untuk diawetkan. Apa alasannya?

    Tujuan Pembelajaran

    Setelah menyelesaikan bab ini diharapkan

    kamu dapat:

      Mendata tiga langkah utama dalam

    ekstraksi logam dari bijihnya  Mendiskripsikan kemudahan

    pengekstraksian logam dari bijihnya

    dengan menghubungkan kereaktivan

    dari posisi logam.

      Menghubungkan penggunaan logam

    berdasarkan sifat-sifatnya.

      Mendiskripsikan ekstraksi besi dari bijih

    besi dalam blast furnace .

      Mendiskripsikan baja sebagai aloi

    dengan besi, karbon, dan unsur-unsurlain serta bagaimana mengontrol

    penggunaan secara terus- menerus

    yang mengubah sifat besi.

      Menggunakan beberapa jenis baja

    yang berbeda termasuk baja ringan 

    and stainless steel

      Mendiskripsikan bijih logam

    sebagai bahan yang terbatas

    dan membutuhkan pendaur

    ulangan logam.

      Mendiskusikan beberapa nilai

    sosial ekonomi dan masalah

    lingkungan yang berhubungan

    dengan pendaurulangan logam.

    Ekstraksi

    dan

    Penggunaan Logam

    Chapter

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    2/14

    14.1 logam yang berasal dari batu

    Kulit bumi terdiri dari padatan, dan bahan keras seperti batu. Zat yang

    menyusun batu disebut mineral. Kebanyakan batu adalah campuran dari

    beberapa mineral.

    Mineral dapat berupa suatu unsur atau campuran. Logam emas merupakan

    sebuah mineral yang terdapat pada beberapa batu yang ada dibumi. (gambar

    14.1)

    Zat-zat (unsur atau senyawa) yang dapat menyusun batu disebut mineral.

    Kebanyakan mineral adalah senyawa dan bukan unsur. Misalnya, aluminium

    ditemukan dalam batuan seperti aluminium oksida dan bukan seperti halnya

    logam bebas.

    Dari batu menjadi Logam

    Beberapa batu mengandung logam yang mineral yang cukup untuk

    membuatnya secara umum berguna untuk pengekstrakan

    logam. Batuan ini disebut bijih logam atau bijih.

    Misalnya, aluminium yang diperoleh dari bijih logam yang disebut bauksit

    (gambar 14.2). bauksit terdiri dari banyak mineral tetapi mineral utama adalah

    aluminium oksida, yang diperoleh dari aluminium.

    Sebuah bijih logam adalah batuan yang dimanfaatkan untuk memperoleh

    logam.

    Proses untuk memperoleh logam dari bijih disebut ekstraksi logam. Proses

    ekstraksi memiliki 3 langkah utama seperti yang ditunjukkan pada gambar

    14.3

    Langkah 1 Memindahan bijih logam dari tanah

    Langkah 2 memisahkan mineral yang berguna dari bahan yang tidak diinginkan untuk

    mendapatkan mineral dengan konsentrasi tertentu

    Langkah 3 mengekstrak logam dari mineral. Langkah ekstraksi tergantung dari kereaktifan logam.

    Pada bab ini, kita membahas ekstraksi dan penggunaan logam. Kita juga akan membahas

    bagaimana langkah ekstraksi sebuah logam yang tergantung dari letak kerekatifan logam.

    Gambar 14.1

    Gambar 14.2

    Gambar 14.3 langkah-langkah

    ektraksi logam dari bijih logam

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    3/14

     

    Kata ‘hemoglobin’ dan

    hematit mengandung

    kata ‘haem’. Berikan

    pendapatmu mengapa

    demikian.[analisis,

     jelaskan]

    14.2 Peristiwa Pada Logam

    Kebanyakan dari biji logam mengandung mineral yang merupakan

    senyawa. Tiga jenis senyawa yang paling umum sebagai berikut:

    1.  Logam oksida—logam+oksigen

    Misalnya aluminium terbentuk dari mineral aluminium oksida, Al2O32.  Logam sulfida—logam+sulfur

    Misalnya, seng terbentuk dari seng sulfida ZnS3. 

    Logam karbonat—logam + karbon+oksigen

    Misalnya, kalsium terbentuk dari kalsium karbonat, CaCO3

    Beberapa logam terbentuk dari

    logam klorida. Misalnya natrium

    terbentuk dari natrium klorida.

    Gambar 14.4 dan 14.1

    menunjukkan beberpa bijih

    logam secara umum dan mineral

    utama yang terdapat dalam bijih.

    Bagian Review

    logam Nama bijih Nama kimia

    mineral utama

    dalam bijih

    Rumus

    kimia

    Natrium Garam batu Natrium klorida NaCl

    Kalsium Batu gamping Kalsium karbonat CaCO3 

    Magnesium Magnesit Magnesiumkarbonat MgCO3 

    Aluminium Bauksit Aluminium oksida Al2O3 

    Seng Besi

    campuran

    Seng sulfida ZnS

    Besi Hematit

    magnetit

    Besi (III) oksida

    Besi oksida hitam

    (Besi (II),(III) oksida)

    Fe2O3Fe3O4 

    Tin(timah) Kasiterit Timah (IV) oksida SnO2 

    timah Galena Timah (II) sulfida PbS

    tembaga Tembaga piritatau

    khalkopirit

    Campurantembaga (II) sulfida

    dan besi sulfida

    CuFeS2(CuS+FeS)

    raksa sinabar Raksa (II) sulfida HgS

    Waktunya berfikir

    1. Mineral adalah unsur atau senyawa yang

    meyusun batu.

    2. Bijih logam adalah batuan yang

    mengandung mineral dari ekstraksi sebuah

    logam.

    3. Kebanyakan mineral adalah oksida, sulfida,

    dan logam-logam karbonat. Misalnya,

    bauksit adalah bijih yang mengandung

    senyawa aluminium oksida.

    Rangkuman

    1. Definisikan mineral dan bijih logam secara

    umum

    2. Nama dari dua logam yang ditemukan

    sebagai logam bebas di bumi

    3. Nama dari 2 bijih logam dan mineral utama

    pada masing-masing

    4. Klasifikasikan bijih yang terdapat pada tabel

    14.1 seperti oksida, sulfida, karbonat dan

    klorida.

    Pertanyaan 

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    4/14

     

    14.3 Ekstraksi Logam

    langkah yang digunakan untuk mengekstrak logam tergantung terhadap

    letak kereaktifan logamnya. Hal ini dijelaskan pada gambar 14.5

    letak kereaktifan logam yang paling bawah, lebih mudah untuk diekstrak.

    Ekstraksi logam yang memiliki kereaktifan paling kecilBeberapa logam ditemukan sebagai unsur di dalam tanah. Logam-logam

    tersebut merupakan logam yang memiliki kereaktifan paling kecil, sehingga

    kereaktifannya terletak di bagian paling dasar. Misalnya adalah emas. Hal ini

    terjadi secara alami dan diper oleh dari proses fisika.

    Emas ditemukan menempel didalam batu pada lapisan bawah tanah

    (gambar 14.6). batu dikumpulkan dan dihancurkan untuk membebaskan

    keping emas di dalamnya. 

    Gambar 14.6 batu yang mengandung emas diekstrak emasnya di Australia

    Ekstraksi logam yang memilki kereaktifan rendah

    Logam-logam ini terjadi pada oksida dan sulfur. Logam sulfida diuapkan menjadi

    logam oksida. Logam tersebut diperoleh dari pemanasan oksida dengan karbon.

    Logam seng misalnya, ditemukan ditemukan didalam tanah sebagai seng sulfida.

    Ekstraksi logam seng dijelaskan pada persamaan berikut:

    1.  Seng sulfida dengan penguapan

    Seng sulfida + gas oksigen seng oksida+ sulfur dioksida

    2ZnS (s) + 3O2 (g)2 ZnO(s) + 2SO2 (g)

    2.  Seng oksida dengan pemanasan karbon

    Seng oksida+karbonseng+karbon monoksida

    ZnO(s) + karbon  seng+ karbon monoksida

    ZnO(s) + C(s) Zn(s) + CO(g)

    Seng oksida dikatakan tereduksi dengan bilok yang turun 2 karena kehilangan

    oksigen. Karbon dikatakan sebagai reduktor pada reaksi tersebut karena

    mengambil oksigen dari seng sulfida (konsep ini dijelaskan pada bab 20)

    Gambar 14.5 kereaktifan

    dan cara ekstraksi logam

    Gambar 14.6 batu yang mengandung emas diekstrak didaerah Australia

    Timah diekstrak dengan

    memanaskan timah (IV)

    oksida dengan batu arang .

    tuliskan persamaan kimia

    untuk reaksi tadi.

    [komunikasi:menulis

    persamaan]

    Waktu berpikir

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    5/14

    Unya

    Metode apa yang digunakan

    untuk untuk mengekstrak

    logam cesium? Jelaskan

    [simpulkan,jelaskan]

    Waktunya berpikir

    Ekstraksi logam dengan cara

    elektrolisis

    Bab 20

    Link Topic

    1. Langkah yang digunakan untuk mengekstrak

    logam tergantung dari kereaktifan logam

    2. Logam yang tidak reaktif, seperti emas sering

    ditemukan sebagai unsur bebas

    3. Logam yang memiliki kereaktifan rendah diekstrak

    dengan pemanasan agar teroksidasi dengan karbon

    4. logam yang sangat reaktif diektrak dengan cara

    elektrolisis.

    Rangkuman

    1. kristal berwarna putih keperakan merupakan logam

    bismuth yang kadang-kadang ditemukan di dalamtanah. Bagaimana letak bismut berdasarkan

    kereaktifannya?

    2. Raksa diekstrak dengan menggunakan bijih sinnabar

    dan batu karang.

    a. Apa nama dan rumus mineral yang digunakan

    pada sinabar

    b. Tuliskan dua persamaan kimia yang

    menunjukkan bagaimana raksa diekstrak

    3. kira-kira letak dari keempat logam berdasarkan

    kereaktifannya diberikan seperti data dibawah

    ini. Pada setiap bagian prediksikan apa metodeyang digunakan untuk mengekstrak logam

    tersebut

    Logam kerekatifan berdasarkan letaknya

    a. timah antara besi dan tembaga

    b. platina sama seperti emas

    c. kromium antara seng dan besi

    d. kalsium antara magnesium dan

    natrium

    Pertanyaan

    beberapa logam seperti besi, sudah terjadi di tanah sebagai oksida. oksida tersebut dapat dipanaskan

    langsung dengan karbon untuk mengekstrak logam.

    karbon digunakan untuk mereduksi oksida logam karena murah. jenis karbon yang digunakan disebut

    coke (batu arang) yang diperoleh dari batubara.

    Ekstraksi pada logam yang sangat reaktif

    Logam yang sangat reaktif sanagt sulit untuk diekstrak. Hal ini

    dikarenakan ikatan yang terjadi antar senyawa sangat kuat. Ekstraksi dari

    logam oksida menggunakan karbon, namun hanya jika temperatur yang

    digunakan tinggi. Bagaimanapun juga, hal tersebut sangatlah mahal.

    Kebanyakan logam yang reaktif diekstrak dengan mendekomposisi

    senyawa tersebut dengan listrik. Proses tersebut disebut dengan

    elektrolisis. Logam seperti kalium, natrium, magnesium dan aluminium

    diekstrak dari bijihnya.

    Misalnya, untuk mengekstrak natrium dengan mengalirkan arus listrik

    pada natrium klorida cair, yang mendekomposisi setiap unsurnya.

    Persamaan reaksinya sebagai berikut:

    2NaCl(l) 2Na(l)+ Cl2 (g)

    Bagian Review

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    6/14

    Penemuan Logam

    orang menemukan ini ketika dua jenis batu yang

    dipanaskan secara bersamaan, dengan panas yang

    tinggi hingga sebuah tembaga terbentuk. Bahannya

    adalah perunggu, tembaga aloi dan timah. Perunggu

    diganti dengan tembaga sebagai bahan utama yang

    digunakan untuk membuat panci , lonceng, baju besi

    dan pedang.

    Zaman besi ( sekitar 1400 BC hingga sekarang)

    Besi lebih kuat dibandingkan perunggu dan lebih

    tajam untuk membuat perkakas dan senjata (gambar

    14.8). besi yang terkenal/ umum di lingkungan

    masyarakat (gambar 14.9). hari ini kita masih berada

    di zaman besi. Lebih dari 90 % logam yang digunakansaat ini adalah besi.

    Logam banyak digunakan dalam penggunaan bahan bangunan. Logam pertama ditemukan dan

    digunakan sekitar 8000 tahun lalu. Yang ditemukan adalah emas dan perak. Pada gambar 14.7

    menunjukkan beberapa logam yang pertama kali digunakan.

    .

    Kimia dalam lingkungan 

    5000 SM

    eraemas

    matembaga esi eng

    a umnatriumkalsiummagnesiumaluminium

    2000 SM 1000 SM 1000 AD 1800 AD

    Gambar 14.7

    Penemuan logam dan kerekatifannya.

    Jika kereaktifannya bolak- balik, kita akan mendapatkan

    urutan logam sesuai dengan penemuan yang sudah

    ada.logam yang memiliki kereaktifan pada bagian dasar

    seperti perak dan emas, seperti yang sudah ditemukanpada zaman dahulu. Logam yang paling reaktif berada

    pada urutan paling atas, seperti kalium dan natrium,

    seperti yang baru-baru ini ditemukan.

    contoh ini menunjukkan pola berikut:

    Letak logam berdasarkan kereaktifannya yang rendah,

    baru-baru ini ditemukan.

    Beberapa logam, tidak secara tiba-tiba membentuk

    sebauh pola. Berdasarkan besi. Besi ditemukan sejakzaman dahulu. Berdasarkan letak kereaktifannya yang

    berada ditengah, kita akan memprediksikan besi yang

    ditemukan baru-baru ini.

    Tiga logam dari berbagai zaman

    Penemuan dan penggunaan logam penting bagi

    perkembangan peradaban manusia. Arkeolog membagi

    sejarah logam berdasarkan zaman kebanyakan logam

    yang digunakan. Zaman itu adalah zaman tembaga,

    zaman perunggu dan zaman besi Zaman tembaga ( sekitar 4000 BC hingga 2500 BC)

    Logam tembaga pertama kali mungkin diperoleh ketika

    adanya peristiwa batuan yang mengandung bijih

    tembaga dipanaskan pada kayu berapi. (kayu

    membentuk arang, yang merupakan bentuk dari karbon,

    yang diperlukan untuk mengekstrak tembaga). Tembaga

    digunakan untuk membuat permata, perkakas dan

    senjata.

    Zaman perunggu (sekitar 3600 BC hingga 1200 BC) 

    Tembaga yang termasuk tembaga lunak tidak baik

    digunakan untuk membuat perkakas.. 

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    7/14

    14. 4 Penggunaan logam

    Logam dan aloinya digunakan untuk membuat suatu benda. Dalam

    pemilihan logam atau lainnya tergantung dari 3 faktor utama:

    1.  Sifat fisik, seperti titing didih, kekuatan, kerapatan dan

    konduktivitas listriknya.

    2.  Sifat kimianya seperti anti karat

    3. 

    Harganya

    Misalnya, aluminium digunakan untuk membuat tubuh bis dan kereta karena ringan, cukup kuat dan

    tahan korosi (Gambar 14.10)

    Dalam beberapa kasus, logam dapat memiliki sifat baik yang diinginkan dan tidak diinginkan. Misalnya,

    karena emas mengkilap, sehingga digunakan pada banyak satelites untuk mencerminkan radiasi dari

    matahari. Meskipun demikian, emas lembut dan lembek serta mahal.

    Tabel 14.2 menunjukkan penggunaan logam dan alasan penggunaannya

    Logam Penggunaan Alasan untuk memilih logam

    Aluminium Kaleng minumanBingkai jendela

    Kerapatan rendah, non-toxic, murahAnti karat, kuat dan menarik

    Tembaga Kawat listrik

    Pipa air

    Mudah dibentuk, konduktor listrik

    yang baik

    Kuat, lunak, anti karat

    Emas Permata/ perhiasan

    Pelindung mantel

    Mengkilat dan menarik, sangat

    lunak

    Pemantul panas dan cahaya yang

    baik

    Titanium Pesawat terbang supersonik

    Dan kendaraan angkasa

    ringan tapi kuat, anti karat

    Bagian Review

    am ar . uminiumdigunakan pada kereta api

    Penggunaan logam tergantung pada sifat fisik dan

    kimia dan harganya.

    Rangkuman

    1. faktor apa yang mempengaruhi logam dalam

    penggunaannya?

    2. Manakah dari data dibawah ini yang menjelaskan

    kegunaan masing-masing logam?

    a. Tombak yang digunakan dalam kegiatan atletik

    terbuat dari aluminium

    b. Emas digunakan sebagai gigi pengganti

    c. Raksa digunakan dalam termometer

    d. Seng digunakan untuk melapisi besi agar

    tetap awet

    e. Beberapa pipa air terbuat dari tembaga

    f. Aluminium foil digunakan untuk

    pembungkus makanan saat

    memanggangnya di oven

    Pertanyaan

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    8/14

    14.5 ekstraksi dan penggunaan besi

    Besi merupakan logam yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

    Pada bab ini, kita akan membahas mengenai produksi dan penggunaan besi

    dan aloinya, baja.

    Ekstraksi besi

    Besi terbuat dari bijih besi. Bijihnya mengandung besi (III) oksida, Fe2O3, yang

    merupakan hematit. 

    Besi diekstrak dari oksida dengan Blast Furnace (gambar 14.14). bijih besi,

    batu kapur(kalsium karbonat) dan arang yang berada diatas furnace . Udara

    panas disebabkan oleh furnace  yang berada diatas (gambar 14.15)

    Suhu pada furnace  bisa mencapai 1600 oC pada bagian atas, dimana besitersebut mulai melebur.

    Ilmuan dan insinyur telah menemukan logam dengan

    kekuatan seperti baja dan kerapatannya rendah dan anti

    karat seperti aluminium. Logam yang dimaksud sering

    disebut sebagai titanium. (gambar 14.11)

    Titanium ditemukan lebih dari 200 tahun, tapi hanya yang

    sekitar 40 hingga 50 tahun saja yang bisa digunakandalam skala industri.

    Titanium merupakan logam yang berada di dalam kulit

    bumi, dimana didalamnya ditemukan oksida TiO2.

    Titanium: Pada zaman logam

    Aloi titanium digunakan dalam sayap pesawat

    terbang supersonik dan ruangan pesawat, tidak

    seperti aluminium yang hanya mengutamakan

    kekuatan saat dipanaskan dengan panas yang

    sangat tinggi (gambar 14.12) ( kbanyakan logam

    melebur saat dipanaskan) 

    Roda jet yang besar yang digunakan untuk mendarat

    dan kumparannya terbuat dari aloi titanium, dimana

    kekuatannya dan keringanannya menjadi persoalan.

    Anti karat titanium dimanfaatkan dalam pembuatan

    pengganti engsel dan logam pipa dan tangki yang

    digunakan dalam industri kimia.

    Titanium sering juga menjadi logam pilihan. Kapal

    selam mini menggunakan untuk menjelajahi

    samudera paling dasar yang biasanya terbuat dari

    titanium.Kekuatan dari logam

    memungkinkan tekanan air

    yang sangat besar pada

    kedalaman beberapa

    kilometer, dan anti karatnya

    tidak terpengaruh olehkorosi yang diakibatkan air

    laut.

    Titanium juga memiliki

    peranan yang penting

    dalam industri busana.

    Logam yang sangat atraktif

    bersifat mengkilat oleh

    karena itu digunakan

    sebagai permata.(gambar14.13)

    Kimia dalam Lingkungan

    Gambar 14.14 blast furnace

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    9/14

     

    1. mengapa kamu berfikir

    furnace untuk mengekstrak

    besi disebut sebagai blast

    furnace?[jelaskan]

    2. mengapa elektrolisis tidak

    digunakan dalam ekstraksi

    besi? [jelaskan]

    Waktu berpikir

    Untuk mempelajari bagaimana

    dibuat pada web 14.1 

    Untuk untuk mengilustrasikan

    simulasi proses pembuatan besi

    bisa dilihat pada web 14.2 

    IT link

    Reaksi berikut berlangsung di Blast Furnace: 

    1.  kokas bereaksi dengan oksigen dari udara untuk membentuk

    karbon dioksida dan panas

    karbon + oksigenkarbon dioksida + panas

    C(s) + O2 (g) CO2(g)

    2.  karbon dioksida bereaksi dengan kokas berlebih untuk membentuk

    karbon monoksida

    karbon dioksida +karbon karbon monoksida 

    CO2(g) + C(s) 2CO (g)

    3.  karbon monoksida direaksikan dengan besi (III) oksida

    menghasilkan besi cair, yang mengalir ke bagian bawah tungku.

    Besi (III) oksida + karbon monoksida besi + karbon dioksida

    Fe2O3 (s) + 3CO(g) 2Fe (l) + 3CO2 (g)

    4.  gamping atau batu kapur terdekomposisi dengan pemanasan

    untuk menghasilkan kalsium oksida dan karbon dioksida.

    Kalsium karbonat kalsium oksida + karbon dioksida

    (gamping) (kapur)

    CaCO3+3CO(g) CaO(s) + CO2

    5.  bijih besi mengandung banyak ketidakmurnian. Yang termasuk yaitu silikon,sulfur, dan fosfor. Silikon

    terdapat pada silikon dioksida(pasir). Rumusnya yaitu SiO2. Silikon dioksida direaksikan dengan kalsium

    oksida menghasilkan ampas bijih yang sebagian besar kalsium silikat.

    Silikon dioksida + kalsium oksida kalsium silikat

    SiO2 (s) + CaO (s) CaSiO3 (l)

    Ampas bijih berada dibagian bawah tungku dan lelehan besi berada

    diatas. Ampas bijih dan lelehan besi terpisah saat di blast furnace . Ampas

    bijih digunakan dalam pembuatan jalan .

    Catatan: tidak semua besi (III) oksida dalam blast furnace) bereaksi

    dengan karbon monoksida. sebagian kecil bereaksi secara langsung

    dengan karbon.

    Besi (III) oksida + karbon besi + karbon monoksida

    Fe2O3(s) + 3C(s) 2Fe(l) + 3CO (g)

    Blast Furnace  pertama kali muncul di abad ke-14 dan memproduksi

    sekitar satu ton besi per hari. furnace modern dapat memproduksi hingga

    13.000 ton besi per hari. Proses tetap hampir sama seperti pada blast

    furnace yang pertama.

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    10/14

     

    Baja

    Besi terbuat dari blast furnace yang tidak berguna yang mana didalamnya

    mengandung zat-zat yang tidak murni sehingga membuatnya rapuh. Hal ini

    menyebabkan keretakan dan merusak bagian yang keras. Oleh karena itu tidak

    dapat dibengkokkan atau diregangkan.

    Banyak besi yang diubah menjadi baja. Baja merupakan campuran/ aloi dari

    besi dan karbon dengan jumlah yang kecil pada unsur lainnya. Baja itu kuat

    dan keras.Saat dibengkokkan ataupun diregangkan tidak akan terjadi

    kerusakan atau perubahan. Sekitar 90% dari logam terdiri dari baja.

    Baja dapat dibuat dengan menghilangkan ketidakmurnian dari besi. Pada saat

    proses selesai gas oksigen masuk kedalam lelehan besi untuk menggantikan

    ketidakmurnian oksida.(gambar 14.16). oksidasi yang terjadi merupakan

    kombinasi kapur (kalsium oksida) dan hilangnya ampas bijih. Jumlah dari

    karbon dan logam-logam lain yang ditambahkan pada besi membentuk suatu

    baja.

    Perbedaan dari jenis-jenis baja

    Baja merupakan aloi besi dengan karbon ataupun unsur-unsur lainnya.

    Sifat- sifat baja tergantung dari jumlah unsur-unsur yang ditambahkan

    pada besi tersebut. Ada banyak jenis basa. Tiga jenis baja yang paling

    umum yaitu baja ringan (mild steel ), baja keras (hard steel ), dan baja anti

    karat (stainlees steel ).

      Baja ringan

    Baja ini mengandung karbon yang sedikit, karbon yang dimiliki sekitar 0.25

    %. Hal itu menyebabkan baja kuat dan tidak lunak. Biasanya

    penggunaannya untuk bodi mobil, kapal, jembatan dan rel kereta api dan

    besi batangan untuk menguatkan beton (gambar 14.17)

     

    Baja kerasBaja ini mengandung karbon yang banyak, sekitar 1%. Baja ini lebih keras

    dibandingkan dengan baja ringan namun tidak sangat keras. Baja ini

    biasanya digunakan untuk peralatan rumah tangga(gambar 14.18)

      Baja antikarat

    Ini merupakan jenis besi, yang mana sebagian besar mengandung kromium

    dan nikel. Pada baja jenis ini merupakan baja yang keras, mengkilat, dan

    tidak mudah berkarat. Baja ini biasanya digunakan untuk membuat alat

    pemotong (gambar 14.19), peralatan medis, dan pipa dalam industri kimia.

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    11/14

     

    1. Besi (III) oksida, batu karang, batu kapur dan

    udara digunakan untuk mengekstraksi besi 

    2. Besi diperoleh dari reduksi besi (III) oksida yang

    berasal dari karbon monoksida. 

    3. Untuk memproduksi ampas bijih banyaknyaketidakmurnian dihilangkan dengan reaksi

    kalsium oksida (dari batu kapur). 

    4. Baja adalah campuran atau aloi dari besi dengan

     jumlah sebagian kecil merupakan karbon dan

    unsur-unsur yang lain. 

    5. Baja sangat kuat dan lebih murah dibandingkan

    dengan aloi yang lainnya. Baja memiliki macamyang paling banyak yang digunakan sebagai

    logam aloi. 

    6. Baja yang memiliki jumlah karbon sedikit sangat

    elastis. Sedangkan jika jumlah karbonnya banyak

    merupakan baja yang keras. 

    Ringkasan

    Mengapa besi

    lebih banyak

    digunakan dari

    pada aluminium? 

    Waktunya berpikir

    1. Besi juga terbuat dari magnetit, Fe3O4. Tulis

    persamaan kimia yang setara dari reaksi magnetit

    dengan karbon monoksida. 

    2. Baja paling umum digunakan sebagai logam.

    a. Apa alasannya?

    b. Berikan salah satu kerugian baja jika

    dibandingkan dengan logam-logam lain yang

    digunakan.

    3. Diagram lingkaran pada gambar 14.20

    menunjukkan komposisi dari aloi baja.

    a. Apa logam X ?

    b. Berikan pendapatmu mengenai sifat spesial pada

    baja dan kegunaannya.

    4. Tubuh kapal terbuat dari baja, yang mana pada

    bagian atas terbuat dari aloi aluminium. Berikan

    pendapatmu untuk beberapa alasan/ penjelasan

    mengenai ini.

    Soal

    Bagian Review

    14.6 Pendaurulangan logam

    Manakah logam yang banyak digunakan?

    Beberapa logam banyak digunakan untuk logam lainnya. Besi

    banyak digunakan dengan aluminium dan tembaga (tabel 14.3).

    Secara keseluruhan, sekitar 60 logam digunakan hingga saat ini.Sekitar 40 logam sering digunakan dalam industri, 20 logam

    lainnya juga digunakan namun dalam jumlah yang sedikit. 

    T

    *1 ton = 1000kg

    Logam yang diproduksi dalam ton(2003)

    Besi, Fe 570000000

    Aluminium, Al 24000000

    Tembaga, Cu 13000000

    Emas, Au 2400

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    12/14

      Berapa banyak yang tidak digunakan?Didalam bumi terdapat logam yang jumlahnya terbatas. Seperti ditunjukkan

    pada grafik 14.21 berapa lama bijih logam diperkirakan akan habis jika

    logam-logam tersebut terus diekstrak hingga sekarang. Pada grafik ditunjukkan menambang beberapa logam

    dipermukaan bumi akan habis lebih lama dibandingkan lainnya.

    Ada besi yang ada selama berabad-abad, tapi logam-logam

    tersebut semakin berkurang seperti tembaga dan timah yang

    terjadi sebelum abad ini berakhir.

    Catatan: bijih- bijih logam yang ditambang berada sekitar

    kilometer awal di kulit bumi. Meskipun, ada banyak jumlah logam,

    yang temperatur dan tekanannya lebih tinggi mungkin bisa

    ditambang didalam bumi yang lebih dalam.

    Penghematan cadangan logam yang kita miliki : Pendaur

    ulangan

    Salah satu langkah untuk membuat logam tidak akan cepat habis adalahpenggunaan bahan sesuai kebutuhan. Misalnya, pipa air terbuat dari plastik

    sebagai ganti dari besi, dan beberapa negara mendorong penggunaan botol

    gelas untuk minuman ringan sebagai ganti kaleng logam.

    Yang paling penting untuk membuat logam bertahan dalam waktu yang lama

    adalah mendaur ulangnya. Benda logam yang tidak lagi diperlukan dan

    kemudian meleleh untuk menghasilkan blok dari logam bersih. Ini kemudian

    digunakan untuk membuat benda baru. 

    Diagram alir pada gambar 14.22 menunjukkan bagaimana aluminium daripenggunaan kaleng logam yang didaur ulang.

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    13/14

     

    1. Bagaimana Anda pikir

    kaleng baja dipisahkan dari

    yang aluminium lebih

    berharga?

    2. Diperkirakan bahwa lebih

    dari 90% dari semua emas

    didaur ulang, tetapi kurang

    dari 50% dari tembagadidaur ulang. Menyarankan

    alasan untuk perbedaan ini.

    Waktu untuk berpikir

    Keuntungan pendaur ulangan

      Pendaur ulangan membantu mengubah logam, khususnya nilai

    tambah logam seperti emas dan platinum. Bagian dari komputer

    yang tidak terpakai diproses untuk diekstrak emasnya yang

    digunakan untuk kontak listrik pada prosesor dan kartu memori.

      Pendaur ulangan akan merugikan pengekstrakan logam baru. hal

    ini mengapa kaleng minuman ringan dipisahkan dari sampah

    untuk didaur ulang, sebagai ganti pembuangan landfills .(gambar14.23)

      Pendaur ulangan memberikan manfaat bagi lingkungan.

    Pendaur ulangan besi dan baja membantu untuk mencegah

    perkaratan logam yang sudah dibuang di tanah, yang mana hal

    tersebut merusak pemandangan (gambar 14.24)

    Beberapa masalah dengan pendaur ulangan

      logam hanya didaur ulang jika ekonomis untuk melakukannya.

    biaya daur ulang logam murah, seperti besi, sering kali lebih

    mahal daripada penggalian besi baru dari bumi.

      logam daur ulang dapat merusak lingkungan. baterai mobil

    mengandung banyak timbal. baterai lama dikumpulkan dan

    dilebur untuk mengekstrak dan mendaur ulang logamnya.

    Namun, proses peleburan dapat menimbulkan banyak asap ke

    udara, yang akan mencemari daerah sekitarnya.

     

    Biaya memisahkan logam dari limbah bisa tinggi (mahal). Aloitidak selalu didaur ulang, karena sulit untuk memisahkan logam

    dalam Aloi.

      Masalah lain termasuk transpor biaya

    untuk mengumpulkan besi tua dan

    sulitnya membujuk orang untuk deposit

    bahan yang digunakan dalam wadah

    daur ulang (gambar 14.25)

    Gambar 14.23 pendaur ulangan

    kaleng logam

    Gambar 14.25 tempat sampah

    disediakan untuk menampung

    kaleng aluminium untuk didaur

    ulang

  • 8/20/2019 Ekstraksi dan penggunaan Logam

    14/14

     

    1. Bijih logam di bumi jumlahnya terbatas

    2. Daur ulang dari logam memiliki beberapa

    keunggulan.

    - Menghemat bijih logam yang jumlahnya terbatas

    - Menghemat biaya penggalian logam baru daribijih

    - Hal ini dapat membantu lingkungan dengan

    mencegah pencemaran tanah

    3. Daur ulang dapat menyebabkan polusi udara. Hal

    ini dilakukan untuk mengangkut logam bekas

    Rangkuman

    1. Daftar dalam urutan, ada tiga bijih logam yang

    hilang dari bumi dalam jumlah terbesar. Manakah,

     jika ada, mungkin habis dalam 100 tahun ke

    depan? 

    2. a. Apa yang dimaksud logam daur ulang? 

    b. Apa alasan daur ulang dilakukan?

    c. Berikan beberapa alasan mengapa daur ulang

    harus dilakukan di masa depan.

    d. Daftar, beberapa masalah yang terkait dengan

    daur ulang

    3. Sekitar 50% dari semua aluminium saat ini sedang

    didaur ulang. Kalium adalah logam yang lebih

    mahal dari aluminium, tapi hampir tidak ada yangdidaur ulang. Berikan pendapat,mengenai alasan

    untuk perbedaan ini.

    Soal

    Di singapura sejumlah logam didaur ulang dari limbah.

    Limbah logam dikumpulkan dari berbagai sumber. Bendalogam tua dari rumah tangga ditempatkan di tempat

    sampah atau tas dan dikumpulkan secara berkala untuk

    didaur ulang. Besi tua dari pabrik juga dikumpulkan dan

    dibawa ke tempat daur ulang. Pemerintah mendorong

    daur ulang untuk mengurangi jumlah sampah yang

    disimpan di tempat pembuangan sampah.

    Scrap baja, bersama-sama dengan kapur, ditempatkan

    dalam tungku (furnace ) besar dan dipanaskan sampai

    mencair. Kotoran dalam baja digabungkan dengan kapur

    untuk membentuk terak. Baja murni kemudian dipisahkan

    dari terak (slag ). Terak digunakan sebagai bahan untuk

    permukaan jalan dibuat menjadi kawat dan batang untuk

    konstruksi bangunan dan jembatan.

    Limbah elektronik (e-waste ) seperti komputer, papan

    sirkuit (gambar 14.26), telepon dan chip semi-konduktor

    mengandung sejumlah kecil logam berharga termasuk

    emas, perak dan platinum. Perusahaan lokal

    mengumpulkan sampah ini dan ekstrak logam mulia darilogam tadi.

    Di pabrik, produk diambil terpisah dan perusahaantidak mendaur ulang plastik dan baja yang dijual

    ke pabrik daur ulang lainnya. Dengan cara proses

    kimia yang kompleks, logam dipisahkan. Mereka

    kemudian dicairkan dan dicetak menjadi blok dari

    logam murni.

    Bagian Review

    Pendaur Ulangan Logam di Singapura

    1. E-limbah mengandung jumlah logam yang

    sangat sedikit dan mendaur ulang ini butuh biaya

    yang mahal. Mengapa Anda berpikir perusahaan

    masih mendaur ulang logam ini?

    2. Cobalah untuk menemukan nama-nama dan

    lokasi dari satu atau lebih perusahaan daur ulang

    logam di singapore. Logam apa yang mereka daur

    Soal

    Kimia dalam Lingkungan