ekstraksi dan penggunaan logam
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