Kalsium & Magnesium

DISUSUN OLEH :

Kelompok 5 :

1.Lambok Fernando Situmeang2.Hendrik H Ambarita3.Firman Abednego Sibarani4.Genius Siregar5.Hendro Agustino Hutabarat6.Marmo Soen Hower Situmorang7.Josven Siringo-ringo8.Jonathan Erikson Hutagaol

KEMENTRIAN PERINDUSTRIAN

PENDIDIKAN TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRIMEDAN2010

Kata Pengantar

Pertama-tama kita panjatkan puji dan syukur kepada tuhan karena berkatnya kita diberi kesempatan untuk menyusun makalah ini. Makalah ini disusun sebagai materi untuk mengembangkan pengetahuan tentang calsium dan magnesium didalam kehidupan kita sehari-hari. Penekan makalah ini diletakan pada pemahaman konsep dengan penjelasan-penjelasan,mengenai calsium dan magnesium yang cukup panjang dengan maksud agar kita lebih mengetahui manfaat dan fungsi unsur-unsur tersebut didalam kehidupan kita. Pada setiap bab dijadikan hal-hal yang merupakan penjelasan penerapan yang menarik bagi kita yang akan membacanya,terutama yang berkaitan dengan kehidupan kita sehari-hari. Kami berterimah kasih kepada orang tua kami yang memberi waktu kepada kami untuk mengerjakan makalah ini sehinga makalah ini dapat kami selesaikan.kamiJuga berterimah kasih kepada teman-teman yang telah membantu kami. Segalah kritik dan saran yang membangun senantiasa kami harapkan untuk penyempurnaan makalah ini, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita.

Kalsium & Magnesium

A.Kalsium ( Ca )

Kalsium adalah unsur kimia dalam jadual berkala yang bersimbolkan Ca dan mempunyai nomor atom 20. Kalsium logam alkali bumi kelabu yang lembut yang digunakan sebagai agen penurun dalam penyarian torium, zirkonium dan uranium. Kalsium adalah unsur kelima paling berlimpah dalam kerak Bumi. Ia amatlah penting bagi organisma hidup, terutamanya dalam fisiologi sel, dan merupakan unsur paling biasa dalam kebanyakan hewan.

Sifat-sifat utama Kalsium

Kalsium adalah unsur yang agak lembut, kelabu dan kelogamanan yang boleh disari melalui elektrolisis kalsium fluorida. Ia terbakar dengan nyalaan kuning-kemerahan dan membentuk salutan nitrida putih apabila terdedah kepada udara. Ia bertindak balas dengan air, menyesarkan hidrogen dan membentuk kalsium hidroksida.

Kalsium adalah penting untuk pengecutan otot, pengaktifan oosit, membentuk tulang dan gigi yang kuat, pembekuan darah, penghantaran impuls saraf, pengawalaturan degupan jantung, dan keseimbangan bendalir dalam sel. Di Amerika Syarikat, antara 50% ke 75% orang dewasa tidak memperoleh kalsium yang mencukupi dalam diet mereka. [1]

Orang dewasa memerlukan antara 1,000 hingga 1,300 mg kalsium dalam diet seharian mereka.[1]

Isotop paling berlimpah, 40Ca, mempunyai nukleus20 proton dan 20 neutron. Tatarajah elektronnya adalah: 2 elektron pada petala K (nombor kuantum utama 1), 8 pada petala L (nombor kuantum utama 2), 8 pada petala M (nombor kuantum utama 3), dan 2 pada petala N (nombor kuantum utama 4). Petala terluar adalah petala valens, dengan 2 elektron pada orbital 4s tunggal, manakala orbital 3p kosong.

Ragam kewujudan

Kalsium tidak dijumpai dalam semula jadi dalam bentuk unsurnya. Kalsium dijumpai dalam sistem tanah biasanya dalam bentuk batu kapur, gipsum dan fluorit. Stalagmit dan stalaktit mengandungi kalsium karbonat. Oleh sebab ia merupakan zat makro dalam diet manusia, amalan pemuliharaan tanah selalunya mengambil kira keseimbangan lestari kepekatan kalsium dalam tanah.

4

Penggunaan

Kalsium merupakan juzuk penting dalam diet yangs ihat. Kekurangannya boleh memberi kesan terhadap pembentukan tulang dan gigi, sementara penyimpanan berlebihan boleh mengakibatkan karang ginjal. Vitamin D diperlukan untuk menyerap kalsium. Keluaran tenusu, seperti susu dan keju, adalah sumber kalsium yang diketahui ramai. Walaubagaimanapun, sesetengah individu alah kepada keluaran tenusu dan lebih ramai orang, terutamanya keturunan bukan Eropah, adalah tak tahan laktosa (intolerans laktosa), menyebabkan mereka tidak boleh menggunakan keluaran tenusu. Bagi orang-orang ini, terdapat banyak lagi sumber kalsium yang baik. Ini termasuklah: rumpai laut seperti kelp, wakame dan hijiki; biji-bijian dan benih (contohnya badam dan bijan); kekacang; makanan laut seperti tiram dan udang halus; ikan bertulang lenbut; bayam; gandum lengkap; kai lan; okra; rutabaga; brokoli; dan keluaran yang diperkuatkan seperti jus oren dan roti.Untuk maklumat lanjut mengenai kalsium dalam kehidupan, lihat kalsium dalam biologi dan metabolisme kalsium.Penggunaan-penggunaan lain termasuklah:

sebagai agen penurun dalam penyarian logam-logam lain, contohnya uranium, zirkonium, dan torium.

sebagai penyahoksida, penyahsulfur dan penyahkarbon untuk pelbagai jenis aloi ferus dan tak ferus.

sebagai agen pengaloian yang digunakan dalam pembuatan aloi aluminium, berilium, tembaga, plumbum dan magnesium

dalam penghasilan simen dan mortar yang digunakan dalam bidang pembinaan.

Sejarah

Kalsium (Latin calcis, bermaksud "kapur") telah diketahui seawal abad pertama apabila orang Rom kuno menyediakan kapur dalam bentuk kalsium oksida. Namun hanya pada tahun 1808 di England, Sir Humphrey Davy telah mengasingkannya dengan mengelektrolisiskan campuran kapur dan raksa oksida. Davy pada masa itu cuba untuk mengasingkan kalsium apabila beliau terdengar bahawa Berzelius dan Pontin telah menyediakan kalsium amalgam dengan mengelektrolisiskan kapur dalam raksa, lantas beliau telah mencubanya sendiri. Beliau telah menggunakan elektrolisis sepanjang hayatnya dan telah menemui/mengasingkan magnesium, strontium dan barium.

Sebatian

Kalsium, bergabung dengan fosfat untuk membentuk hidroksilapatit, iaitu bahagian mineral dalam gigi dan tulang manusia dan haiwan. Bahagian mineral sesetengah batu karang juga boleh terbentuk menjadi hidroksilapatit.Kalsium oksida (kapur) digunakan dalam kebanyakan proses penapis kimia dan dihasilkan dengan memanaskan dan mencampurkan air secara berhati-hati kepada batu kapur. Apabila kapur bercampur dengan pasir, ia mengeras menjadi mortar dan diubah menjadi plaster melalui pengambilan karbon dioksida. Jika dicampur dengan sebatian-sebatian lain, kapur membentuk bahagian penting dalam simen Portland. Apabila air menelusi batu kapur dan lain-lain batuan karbonat larut, ia melarutkan secara separa batu-batuan dan menyebabkan pembentukan gua dan ciri stalaktit dan stalagmit dan juga menghasilkan air liat. Lain sebatian kalsium yang penting termasuklah nitrat, sulfida, klorida, karbida, sianamida, dan hipoklorit.

Isotop

Kalsium mempunyai empat isotop stabil (40Ca dan 42Ca menerusi 44Ca), tambahan lagi dua isotop (46Ca dan 48Ca) yang mempunyai separuh hayat yang panjang untuk kebanyakan kegunaan praktikal dan adalah dianggap stabil. Ia juga mempunyai satu isotop kosmogenik, 41Ca radioaktif, yang mempunyai separuh hayat 103,000 tahun. Berbeza dengan isotop-isotop kosmogenik yang dihasilkan pada atmosfera, 41Ca dihasilkan melalui pengaktifan neutron 40Ca. Kebanyakan pembentukannya berada pada meter atasan turus tanah di mana fluks neutron kosmogenik masih lagi cukup kuat. 41Ca memperoleh perhatian tinggi dalam kajian najam kerana ia mereput menjadi 41K, satu penunjuk genting dalam anomali (kejanggalan) sistem suria.

Kalsium semula jadi 97 peratusnya dalam bentuk 40Ca. 40Ca adalah hasil reputan 40K, bersama dengan 40Ar. Sementara pentarikhan K-Ar digunakan dengan meluas dalam sains geologi, kelaziman 40Ca dalam alam semula jadi menghalangnay daripada digunakan untuk tugas pentarikhan. Kaedah yang memanfaatkan spektrometri jisim dan pencairan isotop pepaku ganda dua telah digunakan dalam pentarikhan usia K-Ca.

Makanan tambahan kalsium

Terdapat pengesyoran yang bercanggah tentang bila masa makanan tambahan kalsium harus diambil. Walaubagaimanapun, kebanyak penyelidik bersetuju bahawa pengambilan tidak harus melebihi 500 mg pada satu-satu masa – sebarang lebihan akan dikumuh. Pengambilan sukatan adalah disyorkan agar diagih-agih dalam sehari, dengan sukatan terakhir dekat dengan masa tidur. Pengambilan kalsium seharian yang disyorkan berubah-ubah daripada 1000 ke 1500 miligram, bergantung kepada peringkat usia.

Kalsium karbonat adalah bahan tambahan yang paling biasa dan yang kurang mahal. Akan tetapi, ia amat sukar untuk dicerna dan akan menyebabkan sendawa pada sebahagian orang. Pengambilan magnesium bersama dengan kalsium dapat

membantu mencegah sembelit. Kalsium karbonat mengandungi 40% unsur kalsium iaitu, 1000 mg akan membekalkan 400 mg kalsium. Pengambilan bersama makanan dapat membantu penyerapan.

6

Kalsium sitrat lebih mudah diserap (keperolehan biologinya 2.5 kali ganda lebih tinggi daripada kalsium karbonat), lebih mudah dicerna dan berkemungkinan rendah untuk menyebabkan sembelit dan sendawa berbanding dengan kalsium karbonat. Ia juga mempunyai risiko yang lebih rendah untuk menyumbang kepada pembentukan karang ginjal. Kalsium sitrat mengandungi 21% unsur kalsium. 1000 mg akan membekalkan 210 mg kalsium. Ia lebih mahal berbanding kalsium karbonat dan lebih banyak harus diambil untuk memperoleh jumlah kalsium yang sama seperti kalsium karbonat.

Kalsium fosfat adalah lebih mahal berbanding kalsium karbonat, tetapi kurang daripada kalsium sitrat. Ia mudah diserap dan berkemungkinan rendah untuk mengakibatkan sembelit dan sendawa berbanding kedua-dua di atas.

Kalsium laktat dan kalsium aspartat kesua-duanya lebih mudah dicerna, tetapi lebih mahal daripada kalsium karbonat.

Pemakanan

Keluaran tenusu dan kalsium

Susu, yogurt, keju dan lain keluaran tenusu merupakan sumber utama kalsium dan juga diperkuatkan dengan vitamin D. Kalsium adalah mineral yang paling berlimpah dalam tubuh badan, akan tetapi juga merupakan satu daripada mineral yang paling berkemungkinan tidak dibekalkan dengan mencukupi dalam pemakanan manusia.

Tulang dan gigi yang sehat

Kalsium adalah penting bagi pertumbuhan normal dan penjagaan tulang dan gigi, dan keperluan kalsium haruslah dikecapi sepanjang hayat. Keperluan adalah paling tinggi semasa peringkat pertumbuhan, seperti peringkat kanak-kanak, semasa mengandung dan semasa penyusuan bayi. Kekurangan kalsium pada jangka masa panjang boleh mengakibatkan osteoporosis, di mana tulang semakin merosot dan peningkatan risiko retak/patah tulang. Keperluan kalsium boleh dicapai dengan memakan atau meminum sekurang-kurangnya 3 ke 4 sajian keluaran tenusu setiap hari.

Setengah keluaran tenusu, seperti keju keras dan susu lengkap, mengandungi kandungan lemak tepu yang agak banyak, yang boleh menyumbang kepada penyakit kardiovaskular. Oleh sebab itu, diet yang melibatkan keluaran tenusu rendah lemak haruslah diambil kira. Beraneka jenis keju rendah lemak yang dihasilkan daripada susu separa skim, seperti mozzarella, ricotta, keju kotej boleh dipilih. Untuk orang yang mempunyai intolerans atau alah kepada keluaran tenusu, pengganti seperti susu soya biasanya mengandungi kalsium yang dicampur dalamnya.

7B.Magnesium

Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".

Sifat utama

Magnesium agak kuat, berwarna putih keperakan dan ringan (satu pertiga lebih ringan daripada aluminium). Magnesium berubah kusam apabila terdedah kepada udara, tetapi berlainan dengan logam-logam alkali, penyimpanan dalam persekitaran yang bebas oksigen tidaklah diperlukan kerana ia akan membentuk satu lapisan pelindung oksida yang sukar ditembus atau diasingkan. Dalam bentuk serbuk, logam ini terbakar dengan nyalaan putih apabila terdedah kepada keadaan lembap. Magnesium sukar terbakar jika dalam bentuk pukal, dan adalah lebih mudah untuk dibakar jika dipotong dalam bentuk jalur nipis. Adalah amat sukar untuk mematikan pembakaran magnesium, oleh sebab ia boleh terbakar bersama nitrogen (membentuk magnesium nitrida), dan karbon dioksida (membentuk magnesium oksida dan karbon). Pembakaran pita magnesium akan tetap berterusan jika pita direndam dalam air, sehinggalah pita magnesium habis terbakar.

Magnesium menghasilkan cahaya putih yang terang apabila dibakar dalam udara. Ini digunakan pada zaman awal fotografi di mana serbuk magnesium digunakan sebagai sumber pencahayaan (serbuk kilat). Kemudiannya, pita magnesium digunakan dalam mentol denyar yang dinyala secara elektrik. Serbuk magnesium masih digunakan dalam pembuatan mercun dan nyala marin apabila cahaya putih terang diperlukan.

Kegunaan

Dalam bentuk logam

Dalam bentuk logam, kegunaan utama unsur ini adalah sebagai bahan tambahan aloi kepada aluminium, dan aloi ini biasanya digunakan dalam pembuatan tin minuman.

Magnesium tulen bersifat seperti aluminium, kuat dan ringan. Oleh sebab itu, ia digunakan dalam pembuatan alat berisipadu tinggi, termasuklah komponen automotif dan trak. Roda khusus bergred tinggi yang diperbuat daripada aloi magnesium adalah dipanggil "roda mag." Pada tahun 1957, sebuah kereta Corvette SS, yang direka untuk perlumbaan, telah dibina sepenuhnya menggunakan panel badan yang diperbuat daripada magnesium. Volkswagen pula sudah lama menggunakan magnesium dalam pembinaan enjinnya.

8

Porsche juga telah lama menggunakan aloi magnesium pada blok enjinnya kerana kelebihan pada berat enjin magnesium yang lebih ringan, akan tetapi pada sekitar awal tahun 1980-an, Porsche kembali menggunakan aluminium kerana kelasakan yang lebih tinggi ditonjolkan dalam aplikasi kuasa enjin tinggi dan harga aluminium yang lebih rendah. Akan tetapi, minat kembali timbul pada blok enjin magnesium, contohnya dalam model BMW 325i dan 330i pada tahun 2006. Enjin yang merangkul anugerah BMW didirikan daripada dinding silinder yang diperbuat daripada aloi aluminium, manakala jaket penyejuk dilapisi aloi magnesium AJ62A suhu tinggi. Penggunaan aloi magnesium AE44 dalam endul enjin Corvette Z06 pula telah memajukan lagi teknologi rekaan bahagian automotif yang lasak dengan menggunakan magnesium. Kedua-dua aloi ini merupakan perkembangan terbaru dalam aloi magnesium bersuhu tinggi dan kerayapan terma yang rendah. Perkembangan dalam penciptaan aloi-aloi magnesium baru dengan kos yang rendah akan meningkatkan lagi penggunaan magnesium dalam bidang automotif, dan akan semakin menyaingi penggunaan aluminium dalam bidang tersebut.

Kegunaan-kegunaan lain termasuklah:

Mengasingkan/menghilangkan sulfur dalam besi dan besi waja. Plat fotoukiran dalam industri pencetakan. Ditambah dengan logam lain untuk membentuk aloi dalam pembinaan kapal

terbang dan peluru berpandu. Dalam aloi aluminium-magnesium, logam ini memperbaiki sifat mekanikal,

pembikinan dan pengimpalan logam aluminium. Agen penambah dalam bahan perejang konvensional dan digunakan untuk

menghasilkan grafit nodul dalam besi tempa. Agen penurun dalam penghasilan uranium tulen dan logam-logam lain daripada

garamnya. Magnesium adalah bahan boleh terbakar, dan terbakar pada suhu lebih kurang

2500K (2200 °C, 4000 °F). Suhu pembakaran magnesium yang sangat tinggi membolehkannya menjadi alat

berguna untuk menghasilkan api keselamatan semasa beriadah atau kegiatan luar. Kegunaan yang lain termasuklah dalam fotografi lampu kilau, nyala, dan

piroteknik, termasuklah bom api.

Dalam bentuk sebatian/kegunaan

Sebatian magnesium, terutamanya magnesium oksida, digunakan untuk menyalut (menyari) relau pembuatan besi, keluli, logam bukan besi, kaca dan simen; iaitu sebagai bahan tahan api. Magnesium oksida dan sebatian-sebatian magnesium yang lain juga digunakan dalam industri pertanian, kimia dan pembinaan.

9

Kegunaan-kegunaan lain termasuklah:

Dalam bidang perubatan, magnesium hidroksida digunakan untuk menghasilkan susu magnesia; magnesium sulfat dalam penghasilan garam Epsom manakala magnesium klorida, oksida, glukonat, malat, oratat, dan sitrat digunakan sebagai makanan tambahan zat magnesium.

Serbuk magnesium karbonat (MgCO3) digunakan untuk menguatkan genggaman pada alat-alat sukan seperti radas gimnastik oleh para gimnas dan palang angkat oleh pengangkat berat.

Magnesit bakar mati digunakan sebagai bahan tahan api (refraktori) dalam batu-bata dan ari/salutan pada relau dan juga alat pengubah bermangkin.

Magnesium stearat adalah serbuk putih yang sedikit mudah terbakar dan mempunyai sifat pelincir. Dalam bidang farmaseutikal, ia digunakan dalam perkilangan tablet untuk mengelakkan tablet daripada melekat pada alat semasa proses pemampatan tablet (iaitu, apabila bahan tablet ditekan menjadi bentuk tablet)

Sejarah

Nama ini berasal dari perkataan Yunani bagi sebuah daerah di Thessaly yang bernama Magnesia. Joseph Black dari England mengenalpasti magnesium sebagai sejenis unsur pada tahun 1755, Sir Humphry Davy mengasingkan logam magnesium secara elektrolisis pada tahun 1808 daripada campuran magnesia dan Hg O , sementara A. A. B. Bussy pula telah menyediakannya dalam bentuk koheren pada tahun 1831. Magnesium

merupakan unsur kelapan paling berlimpah dalam kerak Bumi. Ia merupakan logam Alkali Bumi, maka tidak wujud secara semula jadi dalam keadaan tak bergabung dengan lain-lain unsur. Ia wujud dalam mendapan besar magnesit, dolomit, dan mineral lain.

Sumber

Walaupun magnesium dijumpai di dalam lebih daripada 60 jenis mineral, hanya dolomit, magnesit, brucite, carnallite, talkum, dan olivine mempunyai kepentingan komersil. Di Amerika Serikat, logam ini diperolehi utamanya melalui elektrolisis magnesium klorida lebur daripada air garam, air telaga dan air laut.

10

katod: Mg2+ + 2 e- → Mganod: 2 Cl- → Cl2 (gas) + 2 e-

Amerika Serikat secara tradisinya merupakan pembekal utama dunia untuk logam ini, iaitu membekal sebanyak 45% pengeluaran dunia pada tahun 1995. Pada masa kini, syer pasaran AS hanyalah 7%, dan tinggal hanya satu pengeluar domestik. Bermula pada tahun 2005 China telah mengambil alih tempat sebagai pembekal utama, iaitu ditambat pada 60% syer pasaran dunia, meningkat daripada 4% pada 1995. Berlainan dengan proses elektrolisis yang diterangkan di atas, China bergantung hampir sepenuhnya kepada cara lain pemerolehan logam daripada bijihnya, iaitu proses Pidgeon silikoterma.

Kegunaan dalam organisme hidup

Magnesium organik penting bagi kedua-dua haiwan dan tumbuhan. Klorofil merupakan porifrin berpusat magnesium. Keperluan gizi seharian bagi orang dewasa, yang dipengaruhi oleh pelbagai faktor, seperti jantina, berat dan saiz, adalah 300-400 mg/hari. Banyak enzim memerlukan kehadiran ion magnesium untuk tindakan mangkinan, terutamanya enzim yang mempergunakan ATP. Pemakanan yang kekurangan magnesium selalunya boleh mengakibatkan kekejangan otot, yang biasanya dikaitkan dengan penyakit kardiovaskular, diabetis, tekanan darah tinggi, dan osteoporosis. Kekurangan akut zat magnesium sangat jarang berlaku. Paras tinggi pengambilan yang boleh diterima oleh DRI bagi makanan tambahan magnesium adalah 350 mg/hari. Gejala yang biasa ditemui bagi pengambilan berlebihan ialah cirit-birit.

Sumber makanan

Sayur hijau seperti bayam membekalkan magnesium kerana pusat molekul klorofil mengandungi magnesium. Kekacang, biji-bijian dan sesetengah bijian sempurna, adalah sumber magnesium yang baik. Walaupun magnesium terdapat pada kebanyakan makanan, ia biasanya wujud dalam jumlah yang sedikit. Seperti kebanyakan nutrien, keperluan seharian magnesium tidak dapat dicapai melalui hanya satu jenis makanan. Memakan beraneka jenis makanan, termasuklah lima sajian buah-buahan dan sayur-

sayuran setiap hari dan banyak bijian, akan memastikan keperluan pemakanan magnesium yang mencukupi.

Kandungan magnesium dalam makanan kilang biasanya rendah. Roti penuh gandum, contohnya, mempunyai dua kali ganda lebih magnesium berbanding roti putih kerana germa dan dedak yang kaya magnesium telah dikeluarkan semasa pemprosesan. Jadual sumber makanan magnesium mencadangkan pelbagai sumber gizi magnesium. Air juga boleh membekal magnesium, tetapi kandungannya berubah-ubah mengikut bekalan air. Air liat mengandungi lebih banyak magnesium berbanding dengan air lembut. Tinjauan gizi pemakanan tidak mengambil kira pengambilan daripada air, dan ini

11

mungkin akan menyebabkan penganggaran lebih rendah dalam jumlah pengambilan magnesium dan kebolehubahannya. Di bawah menunjukkan beberapa jenis makanan dan kandungan magnesium di dalam setiap jenis makanan tersebut.

bayam (1/2 cawan) = 80 miligram (mg) mentega kacang tanah (2 sudu makan) = 50 mg kacang bol (1/2 cup) = 45 mg susu, rendah lemak (1 cawan) = 40 mg

Isotop26Mg merupakan isotop stabil yang mempunyai penggunaan dalam bidang geologi

isotop, sama seperti aluminium. 26Mg merupakan hasil reputan radiogenik 26Al, yang mempunyai separuh hayat 717,000 tahun. Pengayaan besar-besaran 26Mg diperhatikan pada kepungan kaya Ca-Al dalam sesetengah meteorit kondrit berkarbon. Kelimpahan 26Mg yang janggal ini mungkin disebabkan oleh pereputan induk iaitu 26Al di dalam kepungan tersebut. Oleh itu, meteorit sudah pasti telah terhasil dalam nebula suria sebelum 26Al mereput. Maka, cebisan--cebisan ini mungkin merupakan antara objek yang tertua di dalam sistem suria dan mungkin menyimpan maklumat tentang sejarah awal sistem suria.

Pemplotan 26Mg/24Mg melawan nisbah Al/Mg adalah langkah biasa dalam bidang ini. Dalam sebuah plot isokron, nisbah Al/Mg yang diplotkan adalah 27 Al/24Mg. Kecerunan isokron tidak menunjukkan sebarang tanda usia, tetapi dapat menunjukkan nisbah awal 26Al/27Al dalam sampel tersebut pada ketika sistem baru sahaja dipisahkan daripada takungan yang sama.

Langkah pengawasan

Logam dan aloi magnesium amat mudah terbakar, samada dalam keadaan tulen semasa dilebur, dalam bentuk serbuk, atau dalam bentuk pita. Magnesium lebur atau yang terbakar bertindak cergas dengan air. Serbuk magnesium pula merupakan sejenis

bahan bahaya letupan. Semasa mengendalikan magnesium, kaca keselamatan haruslah dipakai. Cahaya putih yang terang (dan juga ultraungu) yang terhasil daripada nyalaan magnesium boleh merosakkan deria mata. Air tidak seharusnya digunakan untuk memadam api magnesium, kerana ini sebenarnya menggalakkan pembakaran, melalui tindak balas:

Mg (s) + 2 H2O (v) → Mg(OH)2 (aq) + H2 (g)

atau dalam perkataan:Magnesium (pepejal) + stim → Magnesium hidroksida (akueus) + Hidrogen (gas)

12

Pemadam api karbon dioksida juga tidak harus digunakan, kerana magnesium juga boleh terbakar dalam karbon dioksida (menghasilkan magnesium oksida, MgO, dan karbon)[2]. Pemadam api untuk bahan kimia kering Kelas D haruslah digunakan jika ada, sekiranya tidak terdapat pemadam api tersebut, api boleh dikambus dengan pasir. Satu cara yang mudah untuk memadam api ialah dengan mengisi pasir ke dalam beg politena dan meletakkannya di atas api. Haba api akan mencairkan beg dan pasir akan terkeluar lalu melitupi api.

Kandungan Ca & Mg yang terdapat dalam Air Boyler

Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan, temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steam yang akan digunakan. Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan tekanan-temperatur rendah (low pressure/LP), dan tekanan-temperatur tinggi (high pressure/HP), dengan perbedaan itu pemanfaatan steam yang keluar dari sistem boiler dimanfaatkan dalam suatu proses untuk memanasakan cairan dan menjalankan suatu mesin (commercial  and industrial boilers), atau membangkitkan energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power boilers). Namun, ada juga yang menggabungkan kedua sistem boiler tersebut, yang memanfaatkan tekanan-temperatur tinggi untuk membangkitkan energi listrik, kemudian sisa steam dari turbin dengan keadaan tekanan-temperatur rendah dapat dimanfaatkan ke dalam proses industri dengan bantuan heat recovery boiler. 

Sistem boiler terdiri dari sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan dari sistem air umpan, penanganan air umpan diperlukan sebagai bentuk pemeliharaan untuk mencegah terjadi kerusakan dari sistem steam. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua perlatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.

13

Mutu Air

Dalam penilaian mutu air, pencemar didalam air biasa diklasifikasikan atas fisik, kimiawi dan biologis. Dengan demikian, bakteri yang koloidal, non-ionik dan pencemar-pencemar tak larut . Air menangkap pencemar-pencemar sejak saat pembentukannya diawan. Beberapa pencemar tidaklah berbahaya, yang lain secara estetika mungkin bersifat ofensif atau bahkan berbahaya berkenaan dengan tujuan pemakaian airnya. Untuk menetapkan mutu air atau membandingkan air satu dengan yang lainnya, diperlukan dasar penetapan mutu atau dasar perbandingan yang harus dilakukan. Biasanya, dasar dari air yang bersangkutan ( Linsley,K.Ray.1986).

Air di alam sangat jarang ditemukan dalam keadaan murni. Sekalipun air hujan, meskipun awalnya murni, telah mengalami reaksi dengan gas-gas diudara dalam perjalanan turun ke bumi dan selanjutnya terkontaminasi selama mengalir di atas permukaan bumi dan didalam tanah. Kualitas air menyatakan tingkat kesesuaian air terhadap penggunaan tertentu (Suripin, 2001).

Pemurnian Air

Pabrik kelapa sawit membutuhkan air bersih untuk pengolahan, untuk kebutuhan rumah tangga dan air umpan boiler membutuhkan kemurnian yang memenuhi kebutuhan air minum. Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor, dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis ini dipengaruhi oleh lingkungan asal mata air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh penduduk atau industri, oleh sebab perlakuan pemurnian air harus dilakukan. Berdasarkan sumber air alam yang selalu mengandung senyawa-senyawa kimia, maka diperlukan beberapa perlakuan sebelum digunakan di pabrik. Air sangat dibutuhkan dalam proses pengolahan minyak sawit sebagai air pengencer, air umpan boiler dan air pencuci (Ponten M, 1996). Untuk menyingkirkan bahan-bahan organik biasanya cukup dengan koagulasi dan filtrasi melalui pasir atau batu bara keras serta oksidasi dengan cara aerasi. Pengolahan ini sekaligus membersihkan air dari sebagian organisme (Austin T., George, 1996).

Demineralisasi

Sistem demineralisasi sangat banyak digunakan, bukan saja untuk pengolahan air umpan ketel uap tekanan tinggi, tetapi juga untuk berbagai air proses dan air cuci. Pemilihan sistem penukar ion untuk ini bergantung pada: (1) volume dan komposisi air mentah, (2) persyaratan kualitas hasil pengolahan, sesuai dengan tujuan penggunaanya, dan (3) biaya investasi dan operasi.

14Singkatnya, jika penyingkiran silika tidak diperlukan, sistem itu bisa terdiri atas

unit penukar kation-hidrogen dan unit penukar anion basa lemah, dan biasanya diikuti dengan unit degasifikasi untuk membuang, dengan cara daerasi, sebagian besar karbondioksida yang terbentuk dari bikarbonat dalam langkah pertama. Jika ada silika yang harus disingkirkan, sistemnya boleh terdiri atas unit penukar kation-hidrogen dan unit penukar anion basa kuat, biasanya dengan unit degassifikasi diantara keduanya untuk membuang karbon dioksida sebelum unit penukar anion basa kuat. Unutk penggunaannya yang memerlukan air hasil yang berkualitas tinggi unit ini bisa diikuti lagi dengan unit “pemoles” (penguapan) kedua yang terdiri atas unit penukar kation-hidrogen dan unit penukar anion basa kuat atau satu unit tunggal tanur yang berisi campuran penukar kation-hidrogen dan unit penukar anion basa kuat.

Proses lain yang dapat mengeluarkan semua ion dari air adalah distilasi. Pengangkutan air distilasi maupun air deionisasi harus dilakukan didalam basa tahan karat atau kaca untuk mencegah agar air murni itu tidak menyebabkan korosi pada pipa mengalir. Timah juga digunakan untuk ini, tetapi kelemahannya ialah bahwa bahan ini sangat lunak. Bahan lain yang cukup baik sebagai gantinya ialah pipa aluminium atau polivinil klorida untuk menyalurkan air “ murni”. Kadang-kadang polietilena, polipropilena, dan polikarbonat juga dipakai.

Penyingkiran garam, atau desalinisasi, biasanya diterapakan dalam proses untuk demineralisasi parsial atau total air yang berkadar garam tinggi seperti air laut (35.000) ppm garam terlarut) atau air payau. Proses pertama (penyingkiran parsial) digunakan untuk menurunkan kadar garam sampai air itu layak untuk diminim (500 ppm atau kurang) atau untuk penggunaan lain. Proses keduanya (penyingkiran menyeluruh) digunakan terutama untuk mempersiapkan air umpan ketel uap bertekanan tinggi dan untuk penggunaan industri lainnya. Proses demineralisasi dengan pertukaran ion yang telah diuraikan terdahulu dalam bab ini tidak cocok untuk menyingkirkan garam dari air yang berkadar garam tinggi, sehingga untuk menyingkirkan garam dari air yang berkadar garam tinggi, sehingga untuk itu harus digunakan proses-proses lain. (Austin.T.George, 1996).

Penukar Ion

Ion exchanger (penukar ion) sebagai water softener merupakan fungsi umum dan digunakan sangat luas di industri yang memerlukan soft water untuk proses dan bahan baku boiler. Air baku yang tingkat ke-sadahan-nya (hardness) tinggi karena kandungan kalsium dan magnesium harus diturunkan dengan cara menggantikannya dengan muatan ion natrium yang terdapat pada resin. Proses pertukaran ion terus berjalan sampai tercapai kesetimbangan dan jenuh dan sesudah kondisi resin jenuh maka segera dilakukan re-generasi dengan dicuci dengan air yang mengandung garam NaCl tinggi. Soft water digunakan untuk boiler air umpan guna mencegah terjadinya endapan (scaling) pada pipa saluran air baik pada sistem boiler maupun pada sistem pendingin ( Hartomo & Dofner, 1995).

15

Penukar kation

Air dari tangki penyimpanan dipompakan ketangki kation yang berisi resin penukar kation. Resin penukar kation ini bersifat asam kuat (strong acid cation) atau bersifat asam lemah (weak acid cation), bahan kimia yang dipakai untuk mengaktifkan resin adalah asam sulfat.

Fungsi penukar kation:

a. Menghilangkan atau mengurangi kesadahan (hardness) yang disebabkan oleh garam-

garam kalsium dan magnesium

b. Menghilangakan atau mengurangi zat-zat padatan terlarut (TDS).

c. Menghilangkan atau mengurangi alkalinity dari garam-garam alkali (karbonat, bikarbonat, dan asam lemah atau bersifat asam lemah hidroksida).

Didalam kation terjadi pertukaran antara ion kalsium, magnesium dengan ion-ion hidrogen sehingga garam-garam bikarbonat, sulfat, klorida, dan silika dirubah menjadi asam karbonat, asam sulfat, asam klorida, dan asam silikat yang larut dalam air.

Selanjutnya dari water tower, air dipompakan kembali untuk diproses dengan sistem demineralisasi, dengan tujuan untuk menghilangkan semua/ sebagian unsur-unsur kimiawi yang dikandung oleh air tersebut. Air yang bersal dari water tower dimasukkan ke dalam tangki kation Exchanger resin, setelah air kontak dengan resin, maka semua ikatan-ikatan unsur kimiawi dari garam alkali, seperti Ca2+, Mg2+, Fe2+, dan lain sebagainya yang dikandung oleh air, diikat dengan 1 (satu) atom Hidrogen (H+). Jadi semua garam-garam bermuatan positif yang dikandung oleh air, dibebaskan didalam kation.

16

Kesimpulan

Kalsium(Ca) dan Magnesium(Mg) merupakan Logam yang sangat di butuhkan di dalam kehidupan kita.Misalnya di dalam pembentukan tulang dan gigi yang terkandung dalam makanan yang konsumsi di dalam kehidupan kita dan di dalam pembuatan alat berisipadu komponen automotif.

Kalsium adalah penting untuk pengecutan otot, pengaktifan oosit, membentuk tulang dan gigi yang kuat, pembekuan darah, penghantaran impuls saraf, pengawalaturan degupan jantung, dan keseimbangan bendalir dalam sel.

Magnesium dalam bentuk logam, kegunaan utama unsur ini adalah sebagai bahan tambahan aloi kepada aluminium, dan aloi ini biasanya digunakan dalam pembuatan tin diminuman. Magnesium tulen bersifat seperti aluminium, kuat dan ringan. Oleh sebab itu, ia digunakan dalam pembuatan alat berisipadu tinggi, termasuklah komponen automotif dan trak. Roda khusus bergred tinggi yang diperbuat daripada aloi magnesium adalah dipanggil "roda mag."

17

Daftar Pustaka

Daftar Isi

Kata Pengantar ……………………………………………………… iDaftar Isi…………………………………………………………….ii

Kalsium & MagnesiumA.Kalsium …………………………………………………

4 Sifat-sifat utama Kalsium

Ragam Kewujudan

Penggunaan

Sejarah

Sebatian

Isotop

B.Magnesium ……………………………………………...8

Sifat-sifat utama Magnesium

Ragam Kewujudan

Penggunaan

Sejarah

Sebatian

Isotop

C. Kegunaan Ca dan Mg dalam Air Boyler dan Air Minum……13

Mutu Air Pemurnian Air

Demineralisasi

Penukaran Ion

Penukaran Kation

Kesimpulan…………………………………………………………xvii

Daftar Pustaka……………………………………………………...xviii