gelas atau kaca

Click here to load reader

Post on 20-Dec-2015

45 views

Category:

Documents

10 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

makalah gelas dan kaca

TRANSCRIPT

PROSES PEMBUATAN GELAS/KACA SECARA INDUSTRI

I. PENDAHULUANJika diamati lebih dalam, hampir tidak ada lini kehidupan manusia yang tidak bersentuhan dengan gelas atau lebih sering dikenal dengan kaca, mulai dari aktifitas makan dan minum menggunakan piring dan gelas kaca, jendela rumah dari kaca, dalam laboratorium banyak benda yang dapat kita temukan yang terbuat dari gelas atau kaca seperti erlenmeyer, tabung reaksi, dan lain-lain.Gelas adalah benda yang transparan, lumayan kuat, biasanya tidak bereaksi dengan barang kimia, dan tidak aktif secara biologi yang bisa dibentuk dengan permukaan yang sangat halus dan kedap air. Oleh karena sifatnya yang sangat ideal gelas banyak digunakan di banyak bidang kehidupan. Tetapi gelas bisa pecah menjadi pecahan yang tajam. Sifat kaca ini bisa dimodifikasi dan bahkan bisa diubah seluruhnya dengan proses kimia atau dengan pemanasan.Kaca telah menjadi salah satu bahan bangunan yang paling populer digunakan saat ini karena menawarkan pilihan estetika yang hampir tak terbatas, dikombinasikan dengan ketahanan yang luar biasa. Kegunaannya dalam skala besar seperti, panel kaca pada gedung perkantoran bertingkat tinggi, fasilitas kesehatan, sekolah, atau proyek konstruksi lainnya.Pada awalnya kaca ditemukan pertama kali di wilayah Mesopotamia Timur dan Mesir. Bukti sejarah menyebutkan bahwa di wilayah Mesir dan Mesopotamia bagian Timur banyak ditemukan hasil kerajinan tangan manusia yang terbuat dari bahan dasar gelas atau kaca. Namun kaca pada masa tersebut belum transparan layaknya kaca atau gelas pada masa sekarang. Usia benda-benda purbakala yang ditemukan tersebut diperkirakan pada masa sekitar 3500 tahun Sebelum Masehi. Pada masa itu gelas atau kaca digunakan sebagai bahan untuk membuat wadah atau barang-barang kebutuhan rumah tangga seperti mangkuk, vas bunga, poci, dan lain sebagainya. Akan tetapi masih banyak anggapan yang memperkirakan bahwa gelas atau kaca telah ada sejak zaman prasejarah.Meski semua barang yang berbahan dasar gelas atau kaca dapat tahan lama atau dalam artian tidak dapat membusuk atau berubah bentuk, akan tetapi pada kenyataannya gelas atau kaca adalah bahan yang cukup ramah lingkungan. Hal ini disebabkan karena produk-produk berbahan gelas atau kaca dapat didaur ulang dan diolah kembali menjadi produk-produk yang baru.Kaca atau gelas adalah salah satu produk industri kimia yang paling akrab dengan kehidupan kita sehari-hari. Akan tetapi masyarakat luas banyak yang belum mengerti tentang senyawa unik ini. Kaca atau gelas apabila dipandang dari segi fisika merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat, sehingga partikel-partikel silika tidak sempat menyusun diri secara teratur. Dari segi kimia, kaca adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap , yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya.Sebagaimana bahan-bahan yang sangat banyak digunakan dalam peradaban modern, riwayat penemuan kaca tidaklah jelas sama sekali. Salah satu rujukan yang paling tua mengenai bahan ini dibuat oleh Pliny seorang sejarawan pada masa Romawi kuno, yang menceritakan bagaimana pedagang-pedagangphoenisiapurba menemukan kaca tatkala memasak makanan. Periuk yang mereka gunakan secara tidak sengaja diletakkan di atas massa trona pada suatu pantai di suatu wilayah di Suriah. Diduga periuk yang digunakan pedagang-pedagang tersebut sejatinya terbuat dari batuan obsidian yang merupakan batu kaca alami. Penyatuan yang terjadi antara pasir dan alkali seketika menarik perhatian dan orang-orang Mesir telah berusaha menirunya. Sejak tahun 6000 atau 5000 sebelum Masehi, orang Mesir telah membuat permata tiruan dari kaca dengan keterampilan yang halus dan keindahan yang mengesankan. Kaca jendela pun disebut-sebut sudah mulai ada sejak tahun 290. Pada zaman Rennaissance, kaca berwarna, kristal, dan cermin telah ditemukan dan dibuat di Venesia.Silinder kaca jendela tiup ditemukan oleh para pendeta pada abad ke-12. Dalam abad tengah, Venesia memegang monopoli sebagai pusat industi kaca. Di jerman dan inggris, kaca baru mulai dibuat pada abad ke-16. Secara keseluruhan sebelum tahun 1900, industri ini merupakan seni yang dilengkapi oleh rumus-rumus rahasia yang dijaga ketat. Proses pembuatannya pun bersifat empiris dan hanya berdasarkan pada pengalaman. Kaca atau gelas merupakan materi bening dan transparan (tembus pandang) yang biasanya di hasilkan dari campuransilikonatau bahansilikon dioksida(SiO2), yang secarakimiasama dengankuarsa. dari segi fisika kaca dipandang sebagai zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat, sehingga partikel-partikel silika tidak sempat menyusun diri secara teratur.

Figure 1 Structures of a typical solid (left) and glass (right)Dari segi fisika kaca adalah zat cair lewat dingin yang tegar dan tidak mempunyai titik cair tertentuserta mempunyai viskositas cukup tinggi sehingga tidak megalami kristalisasi. Di pihak lain dari segi kimia, kaca adalah gabungan berbagai oksida anorganik yang tak mudah menguap, yang di hasilkan dari dekomposisisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagia penyusun lainnya sehingga menghasilkan produk yang mengahasilkan struktur atom yang acak. Kaca adalah pruduk yang mengalami vitrifikasi sempurna, atau setidak-tidaknya produk yang mengandung amat sedikit bahan nonvitreo dalam keadaan suspensi. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya.Kaca banyak sekali di gunakan dalam sifat-fatnya yang khas, yaitu transparan, tahan terhadap serangan kimia, efektif sebagai isolator listrik, dan mampu menahan vacum. Tetapi kaca adalah bahan yang rapuhdan secara khas mempunyai kekuatan kompresi lebih tinggi dari kekuatan tariknya. Dewasa ini ada sekitar 800 macam kaca yang di hasilkan ada yang dengan keunggulan pada satu sifat tertentu, dan ada pula yang lebih mementingkan keseimbangan pada seperangkat sifat tertentu.Pada tahun 1914, di Belgia di kembangkan prosesfourcaultyang menarik kaca plat secara kontinyu.Selama 50 tahun berikutnya, para insinyur dan ilmuwan telah berhasil berbagai modifikasi terhadap proses penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsioptik kaca lembaran (kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan kaca lembaran gosok dan poles.Bermacam-macam mesin otomatis di ciptakan pula untuk mempercepat produksi botol, bola lampu dan sebagainya. Akibatnya, industri kaca dewasa ini telah tumbuh menjadi suatu industri yang sangat terspesialisasi. Salah satu produsen terbesar kaca dewasa ini adalah PPG IndustriesPPG Industries adalah produsen komersial kaca terbesar di Amerika Utara, mengoperasikan enam jalur produksi mengambang kaca di empat lokasi pabrik. Tiap jalur ganda mencakup lebih dari satu juta meter persegi, dan setiap baris menghasilkan lebih dari 600 ton gelas atau kaca per hari (atau lebih dari 400.000 meter persegi). Kaca tersebut kemudian dikirim untuk diproses tambahan dengan perakit bersertifikat untuk berbagai kegunaan, mulai dari kaca arsitektur untuk pintu kamar mandi dan sebagainya.Selain PPG Industries produsen kaca komersil terbesar saat ini adalah ACI New Zealand Glass Manufacture yang beroperasi di Selandia Baru dan menjadi satu-satunya produsen kaca terbesar di negara tersebut. Kaca sendiri mulai diproduksi di Selandia Baru sejak tahun 1870. Kepopuleran kaca terus berkembang sejak saat itu dan penggunaan kaca terus bertahan hingga saat ini dikarenakan sifat kaca yang mudah dibentuk menjadi berbagai macam barang, relatif murah, dan dalam dapat didaur ulang.

II. PROSES PEMBUATANKaca banyak mengandung silika yang diperoleh dari pasir kuarsa murni. Pasir tersebut kemudian dicuci dan disaring untuk menghilangkan kerang-kerang, batu-batu, dan butiran-butiran pasir yang sangat besar, sebelum pasir tersebut di campurkan dengan bahan-bahan lainnya (lihat tabel 1 dan 2) yang akan mempengaruhi warna dan sifat-sifat yang lainnya, serta titik leleh silika murni di bawah 1730oC. Di antara 10 dan 80% produk yang telah jadi berasal dari kaca daur ulang (dikenal sebagai cullet) yang dikumpulkan bersama dalam tempat pengumpulan.Proses pembuatan kaca dimulai di dalam batch house, yang mana semua bahan baku yang masuk diturunkan ke konveyor dan dikirim ke tempat penyimpanan masing-masing. Proses batching sebenarnya dimulai ketika bahan baku dipindahkan, ditimbang dan dicampur, dan dikirim melalui konveyor ke tempat pengisian dalam tungku peleburan. Tungku peleburan ini mirip dengan tungku bata yang digunakan untuk membuat kue pada zaman dahulu, akan tetapi jauh lebih besar.Bahan-bahan dari dalam batch house kemudian dikombinasikan dengan cullet (kaca-kaca bekas yang telah hancur) dan dicairkan untuk membentuk kaca cair. Pasir merupakan bahan utama dalam kaca dan pasir sendiri biasanya tidak meleleh hingga mencapai suhu sekitar 3.000 derajat Fahrenheit. Namun, ketika pasir dikombinasikan dengan cullet dan bahan baku lainnya, maka pasir tersebut dapat meleleh pada suhu di bawah 3.000 derajat FahrenheitA. Bahan BakuWalaupun terdapat beribu macam formulasi kaca yang di kembangkan dalam 30 tahun terakhir hingga saat ini, namum yang perlu diketahui bahwa pasir kuarsa, batu gamping, silika, dan soda masih merupakan bahan baku dari 90 persen kaca yang di produksi di dunia.1. Pasir ya

View more