Logam Tembaga.docx

Logam Tembaga

Tembaga bewarna coklat keabu – abuan dan mempunyai struktur kristal FCC.

Bijih – bijih tembaga dapat di klasifikasikan atas 3 golongan :

1. Bijih Sulfida

2. Bijih Oksida

3. Bijih Murni ( native )

Bijih tembaga yang penting :

Mineral Rumus Kimia Kandungan Tembaga (%)

Chalcopyrite Cu FeS2 34,6

Chalcocite 5 Cu S Fe2 S3 55,65

Bornite Cu S 68,5

Malachite Cu CO3Cu 57,4

Nattive Cupper Cu 99,99

Heterogenite 2Cu O3CuO H2O

Proses pemurnian bijih tembaga dapat dilakukan dengan 2 cara :

1. Proses Pirometalurgy

Proses ini menggunakan temperatur tinggi yang di peroleh dari pembakaran

bahan bakar. Bijih tembaga yang telah dipisahkan dari kotoran – kotoran

( tailing ) di panggang untuk menghilangkan asam belerang dan selanjutnya

bijih di lebur.

2. Proses Hydrometalurgy

Metode ini dilakukan dengan cara melarutkan bijih – bijih tembaga

( leaching ) ke dalam suatu larutan tertentu, kemudian tembaga di pisahkan

dari bahan ikutan lainnya ( kotoran ).

Sifat – sifat tembaga :

Rapat massa relatif : 8,9 gr/cm3

Titik lebur : 1070 – 1093 oC ( tergantung kadar pemurniannya )

Sifat – sifat : Tembaga murni adalah lunak, kuat dan

malkabel.

Konduktivitas panas dan litrik sangat tinggi.

Penggunaannya : Tembaga banyak digunakan untuk konduktor

listrik, alat solder, pipa spiral pendingin, kerajinan

tangan, sebagai bahan dasar pembuatan kuningan

dan perunggu, dll.

Kekuatan tarik : 200 – 300 N/mm2

Aplikasi pada komponen – komponen sebagai bahan untuk sruktur di bidang

otomotif, yaitu radiator pendingin, kondenser, dll.

Aluminium

Bijih Aluminium dapat di klasifikasikan menjadi beberapa golongan :

Bauksit ; bijih ini di dapat dalam bentuk batu – batuan bewarna merah atau

coklat. Bauksit setelah di pisahkan dari kotoran – kotoran penghantar di

dapat kaolin ( Al2O3. 2SiO2. H2O ), Bochimite diapore ( Al2 H2O ), gibbsite

( Al2O3. O3. 3H2O ).

Nepheline ( (Nak)2O Al2O3. SiO2 )

Alunite ( (K2SO4)3. 4 Al (OH)3 )

Sianite ( Al2O3Si. O2 ), bijih ini tidak di produksi untuk aluminium, tetapi di

produksi untuk peleburan langsung paduan aluminium silikon.

Metode proses pemurnian Aluminium dapat di klasifikasikan menjadi 3 macam, yaitu

:

1. Proses Elektrothermis

Pada proses ini bijih – bijih di cairkan / di reduksi dalam dapur listrik sehingga

di peroleh cairan aluminium. Proses ini jarang di gunakan karena di perlukan

energi listrik yang sangat besar.

2. Proses Asam

Pada proses ini bijih – bijih aluminum di larutkan dalam larutan asam (H2SO4,

HCl, dsb). Dari reaksi ini di dapatkan garam Al2(SO4)3, Al2Cl3, dsb. Sehingga

unsur – unsur penghantar dapat di pisahkan. Setelah garam terpisah dari

penghantarnya, kemudian logam dan garam tersebut di pisahkan. Proses ini

dalam industri digunakan dalam batas – batas tertentu, karena dibutuhkan

peralatan tahan asam yang sangat mahal.

3. Proses Alkaline

Proses ini adalah efek dari reaksi bauksit dengan NaOH atau Na2CO3 dengan

bahan tambahan kapur /batu kapur. Dari hasil ini akan di dapatkan Sodium

Aluminate. Pada proses ini, unsur – unsur oksida besi, titanium, dan calsium

dapat dipisahkan dan silisium yang ada dalam bijih – bijih yang bereaksi akan

mengotori aluminium yang akan dihasilkan. Oleh karenanya metode alkaline

sering digunakan pada bijih – bijih dengan kandungan silika rendah.

Sifat – sifat Aluminium :


Titik lebur : 660 oC

Sifat – sifat : Paling ringan diantara logam – logam yang

sering digunakan.

Penghantar panas dan listrik yang tinggi.

Lunak, ulet, dan kekuatan tariknya yang rendah.

Tahan terhadap korosi.

Penggunaannya : Karena sifatnya yang ringan, maka banyak

digunakan pada pembuatan kapal terbang,

rangka khusus untuk kapal laut modern,

kendaraan dan bangunan industri.

Karena ringan dan penghantar panas, maka

banyak dipakai untuk keperluan alat – alat

masak. Banyak dipakai kabel – kabel listrik

karena konduksivitas listriknya tinggi dan relatif

lebih murah di bandingkan dengan tembaga.

Aluminium tuang dibuat jika di kehendaki

konstruksi yang ringan, dengan kekuatan yang

tidak terlalu besar.

Kekuatan tarik : Di tuang : 90 – 120 N/mm2

Di annealing : 70 N/mm2

Di roll : 130 – 200 N/mm2


otomotif, yaitu

Logam Nikel

Bijih – bijih Nikel dapat di klasifikasikan menjadi 2 golongan :

1. Bijih Sulfida : bijih ini mengandung :

0,5 – 5,6 % Ni

34 – 52 % Fe

2 – 22 % SiO2

4 – 6 % Al2O3

0,8 – 1,8 % Cu

21 – 28 % S

1,9 – 7 % CaO

2,25% MgO

2. Bijih Silika : bijih ini mengandung :

0,9 – 1,6 % Ni

12 – 14 % Fe

34 – 42 % SiO2

1 % Al2O3

0,01 % Si

0,1 – 1,5 % CaO

5,1 – 22 % MgO

Setelah bijih – bijih mengalami proses pendahuluan yang meliputi crushing –

drying, sintering, kemudian bijih di proses lebih lanjut secara :

Proses Pyrometalurgy.

Proses Hydrometalurgy.

Sifat – sifat Nikel:



Kekerasan : 80 – 90 Brinnel

Sifat – sifat : Kuat, liat, tahan korosi digunakan secara luas

sebagai unsur paduan.

Penggunaannya : Digunakan sebagai pelapis logam.

Digunakan sebagai unsur paduan, untuk

meningkatkan kekuatan dan sifat – sifat mekanik

lainnya.

Kekuatan tarik : Di annealing : 400 - 500 N/mm2

Di roll : 700 – 800 N/mm2


otomotif, yaitu

Logam Magnesium

Bijih magnesium yang banyak dikenal adalah magnesit ( magnesium karbonat ) Mg

CO3, Dolomite CaCO3, MgCO3, Carolite Mg Cl2 K Cl2 H2O.

Proses pemurnian bijih tembaga dapat dilakukan dengan 2 cara :

1. Proses Thermal

Proses Thermal adalah di dasarkan pada reduksi magnesium oksida dengan

karbon, silicon, atau unsur – unsur lain pada temperatur dan vakum yang

tinggi. Penyediaan unsur – unsur pengurang dan sumber – sumber bahan

thermal. Proses ini terdiri dari :

Reduksi pendahuluan bijih –bijih.

Reduksi penguapan dan pengembunan uap magnesium.

Peleburan kristal ( condesat cristal ) menjadi magnesium kasar.

2. Proses Electrolisa

Proses ini terdiri dari beberapa tingkat, yang prinsipnya adalah pengerjaan

pendahuluan dari garam magnesium anhidrous murni, electrolisa dalam

kondisi lebur. Masing – masing proses ini di bedakan menurut bijih yang

digunakan dan cara pengejaan pendahuluannya. Electrolisa larutan garam

magnesium dalam teknik tidak digunakan lagi karena magnesium lebih

electronegatif dibanding dengan ion hidrogen pada katoda dan tidak ada cara

untuk memperbaiki teknik tersebut.

Sifat – sifat Magnesium :



Sifat – sifat : Lunak dan kekuatan tariknya redah.

Tahan terhadap korosi.

Penggunaan : Magnesium umumnya dipadu dengan unsur –

unsur lain untuk memperoleh bahan – bahan

structural terutama digunakan untuk roda

pesawat terbang, panel – panel pesawat.

Penggunaan lain adalah untuk pyrotechnic,

eksplosive technics, dan flass lights


otomotif, yaitu

Logam Seng

Jenis – jenis bijih seng dalam bentuk mineral adalah :

Hemomorphite ( Zn2SiO4H2O )

Smith Souite ( ZnCO3 )

Proses pemurnian seng dapat dilakukan dengan metode :

Destilasi ( Pyrometallurgy )

Metode Electrolisa ( Hydrometalurgy )

Sebelum proses destilasi, konsentrat di panggang, sementara untuk proses

electrolisa konsentrat di dahului dengan proses leaching :

1. Pemanggangan

Bertujuan untuk memisahkan seng dari belerang, prinsipnya :

2 ZnS + 5 O2 2 ZnO + 2 SO4

Tinggi temperatur pemanggangan tergantung pada jenis bijih dan besar

butirannya.

2. Leaching

Bertujuan untuk mengubah seng oksida menjadi larutan seng sulfat ( ZnSO4 )

ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H20

3. Destilasi

Dalam proses ini konsentrat dan batu bara di bakar dalam dapur sehingga

temperatur mencapai 1400 oC. Pada dapur ini seng di reduksi menjadi uap,

reaksinya adalah :

ZnO + CO Zn uap + CO2

4. Hydrometallurgy

Pada proses hydrometallurgy, konsentrat yang telah dipanggang di leaching

dengan asam belerang. Seng sulfat yang di dapat dari leaching tersebut di

pisahkan dan kemudian di electrolisa.

Sifat – sifat Seng :



Sifat – sifat : Lunak, ulet dan kekuatan tariknya rendah

Tahan terhadap korosi

Jenis Penggunaan : Banyak digunakan melapisi pelat baja untuk

mendapatkan galvanis iron

Dasar dari paduan penuangan cetak

Sebagai unsur paduan pembuatan kuningan

Kekuatan tarik : Di tuang : 30 N/mm2

Di press/di tekan : 140 N/mm2


otomotif, yaitu

Logam Timbel

Timbel di produksi dari bijih timbel atau hasil sampingan dari biijih logam lain.

Bijih timbel di dapatkan dalam bentuk berbagai mineral antara lain Galena PbS,

Cerusoite PbCu3 dan Anglisite PbSO4. Kadang – kadang bijih timah hitam lebih banyak

mengandung seng dari pada seng, sehingga disebut bijih timbel.

Proses pemurnian Timbel dapat di lakukan menjadi 3 macam :

1. Reduksi bijih timbel dengan besi sulfit

Metode ini merupakan dasar peleburan ( smelting proces ). Disini di hasilkan

timbel dan mate sulfida. Untuk mendapatkan timbel murni dapat dilakukan

dengan metode lain. Metode ini jarang digunakan karena cukup mahal dan

cukup rumit.

2. Reduksi antara timbel sulfida dan timbel sulfate/oxide

Reduksi udara atau reduksi pemanggangan menghasilkan bentuk timbel

oksida belerang.

Sistem ini merupakan dasar peleburan (ore – hearth – smelting) yang

digunakan sejak zaman dahulu.

3. Reduksi oksida timbel dengan karbon atau karbon monoksida

Dalam proses ini meliputi pengerjaan pendahuluan oksida timbel, timbel

silikat atau senyawa oksida lainnya dengan cara pemanggangan sintering.

Sifat – sifat Timbel :



Sifat – sifat : Lunak, ulet dan kekuatan tariknya rendah

Tahan sekali terhadap korosi

Jenis Penggunaan : Pelindung kabel listrik

Kisi – kisi pelat aki

Pelapis pada industri kimia

Dasar dari paduan solder

Ditambahkan pada logam lain menjadi “ free

Cutting “

Kekuatan tarik : 15 – 20 N/mm2


otomotif, yaitu Accu ( Baterai ),

Documents

Logam Tembaga.docx