BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada era globalisasi ini, ilmu pengetahuan dan teknologi telah berkembang dengan begitu
pesatnya. Tidak terkecuali pada teknologi industri, yang telah berkembang sesuai perkembangan
zaman. Meskipun teknologi telah berkembang pesat, pengetahuan setiap orang tentang teknologi
berbeda satu sama lainnya. Ada yang memiliki pengetahuan luas dan ada yang memiliki
pengetahuan kurang. Dalam dunia industri pengetahuan yang penting dimiliki oleh orang yang
berminat terhadap industri adalah komponen materi yang bermanfaat dalam proses produksi.
Salah satu komponen penting yang biasa dipakai dalam produksi industri adalah logam
Seng. Berabad-abad sebelum seng dikenal sebagai unsur tersendiri yang unik, bijih seng telah
digunakan dalam pembuatan kuningan. Seng memiliki peran penting dalam proses industri.
Oleh karena itu sangat penting bagi setiap industriawan untuk mengetahui manfaat kedua
material tersebut.
Sebagai seorang mahasiswa analis kimia yang nantinya pasti akan berkecimpung dalam
dunia industri. Penting juga bagi mahasiswa analis kimia tersebut untuk menguasai pengetahuan
tentang Seng dan paduannya.
Berawal dari hal tersebut penulisan sekaligus penyusunan makalah ini disusun. Hal
tersebut layak dan memang sepantasnya dikuak dan dipublikasikan, agar mahasiswa tahu bahwa
manfaat dari Seng dan paduannya patut dimengerti. Karena sebagai manusia khalayaknya
memiliki kesadaran untuk berbuat lebih pada sesama, atau mementingkan sosialisasi dengan
memberikan sesuatu yang telah diperbuat.
1.2 Rumusan Masalah
· Bagaimanakah Karakteristik umum, sifat fisika, sifat kimia dan sifat mekanik seng
· Apa sajakah paduan dan senyawa yang penting dari seng
· Metode Uji yang digunakan untuk penentuan Zn
1.3 Tujuan
Penyusunan dari makalah ilmiah ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan kepada
para mahasiswa terutama mahasiswa analis kimia tentang logam seng dan paduannya.
BAB II
SENG (Zn) DAN PADUANNYA
2.1 Sejarah Seng
Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima
isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng
sulfida).Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama
digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi
secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di
kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar
seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun "wol
filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai
penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta
berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800.
Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi
utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi.
Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat
dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition
(pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng
dietil di laboratorium organik.
Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di
India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir
abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut
sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund
Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya
Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng
pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan
aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan
aloi. Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat
dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada
sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil
di laboratorium organik.
2.2 Karakteristik Seng
2.2.1 Karakteristik Umum
Seng diambil dari bahasa Belanda yaitu zink adalah unsur kimia dengan lambang
kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama
golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium.
Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga
memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak
Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah
sfalerit (seng sulfida).
2.2.2 Sifat Fisik
Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat
diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau. Seng
sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal. Logam ini keras dan
rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100 sampai dengan
150 °C. Di atas 210 °C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi
bubuk dengan memukul-mukulnya. Seng juga mampu menghantarkan listrik.
Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C) dan tidik
didih (900 °C) yang relatif rendah. Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yang
terendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium.
Terdapat banyak sekali alloy yang mengandung seng. Salah satu contohnya adalah
kuningan (alloy seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga diketahui dapat
membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal,
raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium. Walaupun seng
maupun zirkonium tidak bersifat feromagnetik, aloi ZrZn2 memperlihatkan
feromagnetisme di bawah suhu 35 K.
Paduan 4% Al-1% Cu-Mg-Zn terutama digunakan untuk pengecoran cetak.
Dengan paduan ini menghasilkan paduan coran berbentuk rumit yang umunya dipakai
untuk penggunaan yang praktis dan perhiasan pada komponen mobil, perkakas listrik
untuk dapur, dsb.
KLASIFIKASI SIFAT ZINK
Penampilan Abu-abu muda kebiruan
Fase Padat
Massa Jenis 7,14 g/cm3
Titik Lebur 692,68 K
Titik Didih 1.180 K
Kalor Peleburan 7,32 kJ/mol
Kalor Penguapan 123,6 kJ/mol
Kapasitas Kalor 25,390 J/(mol.K)
Elektronegativitas 1,65
Energi Ionisasi (1) 906,4 kJ/mol
(2) 1.733,3 kJ/mol
(3) 3.833 kJ/mol
Jari-jari atom 135 pm
2.2.3 Sifat Kimia
Reaktivitas seng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan unsur
golongan 12 tabel periodik. Seng cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat.. Permukaan
logam seng murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat,
Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini membantu
mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air.
Seng yang dibakar akan menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan dan
mengeluarkan asap seng oksida. Seng bereaksi dengan asam, basa, dan non-logam lainnya
Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi secara lambat dengan asam pada suhu
kamar. Asam kuat seperti asam klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan
pelindung seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan gas
hidrogen.
Seng secara umum memiliki keadaan oksidasi +2. Ketika senyawa dengan keadaan
oksidasi +2 terbentuk, elektron pada kelopak elektron terluar s akan terlepas, dan ion seng
yang terbentuk akan memiliki konfigurasi [Ar]3d10. Hal ini mengijinkan pembentukan
empat ikatan kovalen dengan menerima empat pasangan elektron dan mematuhi kaidah
oktet. Stereokimia senyawa yang dibentuk ini adalah tetrahedral dan ikatan yang terbentuk
dapat dikatakan sebagai sp3. Pada larutan akuatik, kompleks oktaherdal, [Zn(H2O)6]2+,
merupakan spesi yang dominan.
Penguapan seng yang dikombinasikan dengan seng klorida pada temperatur di atas
285 °C mengindikasikan adanya Zn2Cl2 yang terbentuk, yakni senyawa seng yang
berkeadaan oksidasi +1. Tiada senyawa seng berkeadaan oksidasi selain +1 dan +2 yang
diketahui. Perhitungan teoritis mengindikasikan bahwa senyawa seng dengan keadaan
oksidasi +4 sangatlah tidak memungkinkan terbentuk.
Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti
nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng dan
magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua senyawa ini akan memiliki
struktur kristal yang sama. Pada kasus di mana jari-jari ion merupakan faktor penentu,
sifat-sifat kimiawi keduanya akan sangat mirip. Seng cenderung membentuk ikatan
kovalen berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawa kompleks dengan pendonor
N- dan S-. Senyawa kompleks seng kebanyakan berkoordinasi 4 ataupun 6 walaupun
koordinasi 5 juga diketahui ada.
2.2.4 Sifat Mekanik
Modulus Young 108 GPa
Modulus geser 43 GPa
Modulus ruah 70 GPa
Nisbah Poisson 0,25
Skala kekerasan Mohs 2,5
Kekerasan Brinell 412 MPa
2.3 Sumber Zn
2.3.1 Sumber Seng
Kadar komposisi unsur seng di kerak bumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal
ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi. Tanah
mengandung sekitar 5–770 ppm seng dengan rata-ratanya 64 ppm. Sedangkan pada air
laut kadar sengnya adalah 30 ppb dan pada atmosfer kadarnya hanya 0,1–4 µg/m3.
Unsur ini biasanya ditemukan bersama dengan logam-logam lain seperti tembaga
dan timbal dalam bijih logam. Seng diklasifikasikan sebagai kalkofil, yang berarti bahwa
unsur ini memiliki afinitas yang rendah terhadap oksigen dan lebih suka berikatan dengan
belerang. Kalkofil terbentuk ketika kerak bumi memadat di bawah kondisi atmosfer bumi
awal yang mendukung reaksi reduksi. Sfalerit, yang merupakan salah satu bentuk kristal
seng sulfida, merupakan bijih logam yang paling banyak ditambang untuk mendapatkan
seng karena ia mengandung sekitar 60-62% seng.
Mineral lainnya juga mengandung seng meliputi smithsonit (seng karbonat),
hemimorfit (seng silikat), wurtzit (bentuk seng sulfida lainnya), dan hidrozinkit.
Terkecuali wurtzit, kesemua mineral ini terbentuk oleh karena proses cuaca seng sulfida
primordial. Total keseluruhan kandungan seng di seluruh dunia adalah sekitar 1,8
gigaton. Hampir sekitar 200 megatonnya dapat diperoleh secara ekonomis pada tahun
2008.
Kandungan besar seng dapat ditemukan di Australia, Kanada, dan Amerika
Serikat. Berdasarkan laju konsumsi seng sekarang ini, cadangan seng diperkirakan akan
habis antara tahun 2027 sampai dengan 2055. Sekitar 346 megaton seng telah ditambang
sepanjang sejarahnya sampai dengan tahun 2002. Selain itu, diperkirakan pula sekitar 109
megatonnya masih digunakan.
2.4 Paduan dan Senyawa Seng
2.4.1 Paduan Seng
Paduan Seng merupakan salah satu bahan cor yang baik dimana Seng memiliki
titik cair yang rendah, sehingga dapat dibentuk dengan berbagai metoda pengecoran.
Pressure die Casting dengan “hot chamber system” merupakan proses pengecoran yang
paling mudah dan cepat.
Paduan Seng yang dibentuk melalui proses pengecoran digunakan secara luas
dalam pembuatan peralatan rumah tangga tempat peralatan optic, sound reproducing
instrument part, mainan dan komponen ringan dari kendaraan dan lain lain. Paduan Seng
juga dapat difinishing dengan pengecatan atau “electroplating”. Dalam pelaksanaannya
proses pembentukan benda kerja dengan cara pengecoran yang menggunakan paduan
seng ini sering ditambahkan unsur Aluminium untuk menurunkan titik cairnya serta
meningkatkan tegangannya.
Sebagaimana dilakukan pada beberapa jenis paduan lainnya dimana dilakukan
“ageing” untuk penuaan melalui pemadatan cepat dalam proses die-Casting, walaupun
mengakibatkan penurunan angka kekerasan, nilai impact serta kekuatan tariknya akan
tetapi keuletan (ductility) nya akan meningkat secara actual tergantung pada lamanya
proses dan kondisi ageing tersebut, biasanya mencapai 5 minggu. Dengan demikian akan
diperoleh sifat yang disebut “original-properties”. Setelah proses ageing ini Casting akan
menyusut untuk waktu selama 8 tahun dengan kehilangan dimensinya sebesar 0,0015
mm/mm, akan tetapi keadaan ini dapat direduksi dengan proses stabilizing yakni
memberikan pemanasan pada temperature 1000 C sebelum machining.
Berikut adalah beberapa logam paduan dari Zn:
A. Kuningan
Kuningan adalah paduan logam tembaga dan logam seng dengan kadar tembaga antara
60-96% massa. Dalam perdagangan dikenal 2 jenis kuningan, yaitu:
· Kawat kuningan (brass wire) kadar tembaga antara 62-95%
· Pipa kuningan (seamless brass tube) kadar tembaga antara 60-90%
· Plat kuningan (brass sheet) kadar tembaga antara 60-90%
Tembaga dalam kuningan membuat kuningan bersifat antiseptik, melewati efek
oligodinamis. Contohnya, gagang pintu yang terbuat dari kuningan dapat mendisinfeksi
diri dari banyak bakteri dalam waktu 8 jam. Efek ini penting dalam rumah sakit, dan
berguna dalam banyak konteks.
B. Perak Nikel
Perak nikel sering juga disebut sebagai perak jerman, argentann, paktong, perak baru,
campuran nikel atau alpaca. Logam ini terdiri dari campuran tembaga, nikel dan seng.
Formulasi umumnya terdiri dari 60% tembaga, 20% nikel dan 20% seng sehingga
menghasilkan logam seperti perak. Apalagi setelah di elektroplating atau di krom warna
perak, maka logam ini akan benar-benar terlihat perak sesungguhnya. Kata perak nikel
diambil karena campuran logam tanpa perak ini menghasilkan logam yang terlihat seperti
perak.
Perak nikel ini awalnya sangat popular digunakan sebagai peralatan makan seperti piring,
sendok, pisau, garpu dan sejenisnya. Bahkan hingga berkembang untuk kebutuhan
resleting, kunci, perhiasan handmade, alat musik, jalur rel, hingga kebutuhan industri
berat.
Untuk nama alpaca sendiri dinamakan oleh Berlin dan Ernst August Geitner yang telah
menemukan campuran logam perak nikel. Tentu saja akibat warnanya yang mendekati
perak, maka logam ini juga digunakan untuk fraud / menipu dan menghasilkan koin
logam perak dimana bahan dasarnya bukan lah perak.
Untuk mengetahui perbedaan perak dengan perak nikel kita dapat menggunakan larutan
asam penguji, menggunting logam hingga dapat melihat logam di dalam nya. Perak asli
akan tetap memiliki kualitas warna yang berbeda dengan perak nikel sebelum di elektro
plating / diwarnai lapisan perak.
C. Cadmium Zinc Telluride
Telluride seng kadmium, (CdZnTe) atau CZT, adalah senyawa kadmium, seng dan
telurium atau, lebih ketat berbicara, paduan telluride kadmium dan seng telluride. Sebuah
semikonduktor celah pita langsung, digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk
detektor radiasi, kisi-kisi photorefractive, modulator elektro-optik, sel surya, dan generasi
Terahertz dan deteksi. Celah pita bervariasi dari sekitar 1,4-2,2 eV, tergantung pada
komposisi.
Radiasi detektor menggunakan CZT dapat beroperasi di langsung-konversi (atau
fotokonduktif) mode pada suhu kamar, tidak seperti beberapa bahan lainnya (khususnya
germanium) yang memerlukan pendinginan nitrogen cair. Keuntungan relatif mereka
termasuk sensitivitas tinggi untuk x-ray dan gamma-sinar, karena nomor atom tinggi dan
Te Cd, dan lebih baik energi daripada resolusi detektor sintilator. CZT dapat dibentuk
menjadi bentuk yang berbeda untuk mendeteksi radiasi-aplikasi, dan berbagai geometri
elektroda, seperti grid coplanar, telah dikembangkan untuk memberikan unipolar
(elektron-hanya) operasi, dengan demikian meningkatkan resolusi energi.
Materi yang memiliki koefisien elektro-optik yang tinggi dan transparansi di wilayah
pertengahan inframerah, sehingga bahan modulator baik untuk laser inframerah. Sifat
yang sama membuatnya berguna untuk mendeteksi gelombang Terahertz.
Penggunaan tambahan sebagai bahan substrat untuk pertumbuhan epitaxial merkuri
telluride kadmium (HgCdTe), bahan detektor inframerah. Cd0.96Zn0.04Te hampir
sempurna kisi cocok untuk LWIR HgCdTe (80% Hg, Cd 20%). Namun, sulit untuk
tumbuh kristal besar komposisi tetap.
Cadmium Telluride Seng sebagai suatu senyawa yang ditemukan non-toksik pada 5g/1kg
dalam sebuah "Studi Toksisitas Akut Oral Batas" yang dilakukan oleh Toxikon.
D. Prestal
Campuran logam Prestal, yang mengandung 78% seng dan 22% aluminium dilaporkan
sekuat baja tapi sangat mudah dibentuk seperti plastik. Prestal sangat mudah dibentuk
dengan cetakan murah dari keramik atau semen.
2.4.2 Senyawa Seng
Kebanyakan metaloid dan non logam dapat membentuk senyawa biner dengan
seng, terkecuali gas mulia. Oksida ZnO merupakan bubuk berwarna putih yang hampir
tidak larut dalam larutan netral. Ia bersifat amfoter dan dapat larut dalam larutan asam
dan basa kuat.[18] Kalkogenida lainnya seperti ZnS, ZnSe, dan ZnTe memiliki banyak
aplikasinya dalam bidang elektronik dan optik. Pniktogenida (Zn3N2, Zn3P2, Zn3As2 dan
Zn3Sb2), peroksida ZnO2, hidrida ZnH2, dan karbida ZnC2 juga dikenal keberadaannya.
Dari keempat unsur halida, ZnF2 memiliki sifat yang paling ionik, sedangkan sisanya
(ZnCl2, ZnBr2, dan ZnI2) bertitik lebur rendah dan dianggap lebih bersifat kovalen.
· Seng asetat basa
Dalam larutan basa lemah yang mengandung ion Zn2+, hidroksida dari seng
Zn(OH)2 terbentuk sebagai endapat putih. Dalam larutan yang lebih alkalin, hidroksida
ini akan terlarut dalam bentuk [Zn(OH)4]2-. Senyawa nitrat Zn(NO3)2, klorat Zn(ClO3)2,
sulfat ZnSO4, fosfat Zn3(PO4)2, molibdat ZnMoO4, sianida Zn(CN)2, arsenit Zn(AsO2)2,
arsenat Zn(AsO4)2.8H2O dan kromat ZnCrO4 merupakan beberapa contoh senyawa
anorganik seng. Salah satu contoh senyawa organik paling sederhana dari seng adalah
senyawa asetat Zn(O2CCH3)2.
Senyawa organo seng merupakan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan
kovalen seng-karbon. Dietilseng ((C2H5)2Zn) merupakan salah satu reagen dalam kimia
sintesis. Senyawa ini pertama kali dilaporkan pada tahun 1848 dari reaksi antara seng
dengan etil iodida dan merupakan senyawa yang pertama kali diketahui memiliki ikatan
sigma logam-karbon. Dekametildizinkosena mengandung ikatan seng-seng kovalen yang
kuat pada suhu kamar.
Senyawa-senyawa seng
a. Zink klorida (ZnCl2)
Senyawa ini bersifat molekuler, bukan ionik karena memiliki titik leleh nisbi rendah dan
mudah menyublim.
b. Zink oksida (ZnO)
Bersifat amfoterik dan membentuk zinkat dengan basa. Zink oksida dibuat melalui oksida
zink panas di udara.
c. Zinkat
Adalah garam yang terbentuk oleh larutan zink atau oksida dalam alkali. Rumusnya
sering ditulis ZnO22- walaupun dalam larutan berair ion yang mungkin adalah ion
kompleks dengan ion Zn2- terkoordinasi dengan ion OH-. Ion ZnO22-dapat berada sebagai
lelehan natrium zinkat, tetapi kebanyakan zinkat padat adalah campuran dari berbagai
oksida.
d. Zink blende
Struktur krital dengan atom zink yang dikelilingi oleh empat atom sulfur pada sudut-
sudut tetrahedron, setiap sulfur dikelilingi oleh empat atom zink. Kristal ini tergolong
sistem kubus.
e. Zink sulfat
Bentuk umumnya adalah ZnSO4.7H2O Senyawa ini kehilangan air diatas 30°C
menghasilkan heksahidrat dan molekul air selanjutnya dilepaskan diatas 100°C
menghasilkan monohidrat. Garam anhidrat terbentuk pada 450°C dan ini mengurai diatas
500°C.
f. Zink sulfide (ZnS)
Menyublim pada 1180 °C.
g. Zink hidroksida Zn(OH)2
Zn hidroksi bersifat amfoter dan dapat membentuk kompleks amina bila direaksikan
dengan ammonia kuat berlebih.
2.5 Manfaat Seng dan Senyawanya
Sekitar 35% dari seng diproduksi di seluruh dunia digunakan untuk
menggembleng besi, 20% digunakan dalam produksi kuningan, 25% dalam paduan
lainnya, 10% sebagai lembaran seng, sedangkan 10% sisanya diserap dalam aplikasi yang
berbeda.
Seng diproduksi dalam beberapa kelas tergantung pada tingkat kemurnian yang
dapat bervariasi dari%, paling murni 99,995-98%. Standar kualitas bervariasi dari negara
ke negara, dan hanya berbeda dalam beberapa rincian. UNI 6 memberikan kualitas seng.
Dua yang pertama, kemurnian yang lebih besar (dari 99,995 dan 99,99), digunakan untuk
pembuatan paduan, yang paling penting yang ditujukan untuk casting atau die casting.
Unsur-unsur paduan biasanya Al, Mg, Cu. Paduan ini, yang mencair pada suhu
yang relatif rendah (sekitar 380-480 ° C), memiliki penyusutan yang sangat rendah dan
fluiditas tinggi. Fitur-fitur ini memungkinkan merger juga sangat rumit.
Seng 99,99% juga digunakan untuk persiapan paduan untuk pembuatan Dingin
digulung, profil, bar diekstrusi, anoda korban. Hal ini juga digunakan dalam produksi cat
kawat dan bubuk. Seng 99,95%, karena kandungan yang relatif tinggi kotoran, digunakan
untuk memproduksi kuningan, perunggu dan galvanis.
Seng 99,9% digunakan untuk casting. Akhirnya, kualitas 98,5% memiliki
jangkauan terbesar aplikasi dalam galvanis. Konstruksi, penggunaan seng digulung
memiliki sejarah panjang, dan untuk membuat non-ferrous material, atap dan kelongsong.
lebih banyak digunakan. Atap seng laminasi menjamin layanan panjang kehidupan.
Saat ini di pasaran terbuat dari paduan Zn-Cu berguling-Ti, serta memastikan
kekuatan tekan tinggi, memiliki kekuatan tarik yang sangat baik dan creep. Zinc juga
digunakan dalam elemen non-struktural: hujan, talang hujan, panel dekoratif.
Seng untuk melindungi baja
Galvanisasi adalah metode yang paling banyak digunakan lapisan pelindung untuk
paduan besi. Lapisan seng adalah perlindungan paduan besi terhadap efek korosif oksigen
atmosfer dan uap air. Pertama, mencegah kontak fisik dari baja dengan udara, kemudian,
jika lapisan seng dipecah untuk mengekspos paduan besi yang mendasari, seng baja
kurang mulia dilindungi sehingga diskontinuitas lapisan kehilangan karakter dari bahaya,
seperti lapisan seng yang dibutuhkan pada operasi Anoda, melindungi baja (perlindungan
katodik dari baja).
Paduan seng-besi diperoleh dengan teknik yang berbeda:
1. Hot dip galvanizing;
2. logam penyemprotan;
3. cat kaya seng;
4. perlindungan katodik;
5. galvanis cold-rolled;
6. elektroplating seng;
7. sherardizzazione.
2.5.1 Hot dip galvanizing
Proses ini terdiri dari lapisan besi atau produk baja dengan cara merendam dalam
bak seng cair, juga disebut elektroplating. Proses ini menggunakan, tertua sederhana dan
luas lapisan seng pada besi. Ini telah menjadi evolusi besar dalam beberapa tahun terakhir,
khususnya melalui inovasi coninua laminate strip baja galvanis. Sistem otomatis juga
untuk menggembleng pipa, batang untuk kawat beton, pertukangan dan umum.
Artefak, sebelum mengalami proses, harus bebas dari residu minyak, cat minyak,
dan pengelasan terak hadir sebagai hasil dari operasi sebelumnya. Setelah pembersih,
artefak yang diawetkan dalam asam klorida encer sehingga oksida besi diubah menjadi
ferri klorida, larut. Beberapa besi cor dan baja untuk silikon sulit untuk menggembleng.
Sebelum datang ke dalam kontak dengan produk seng cair melewati lapisan AC,
terdiri dari seng dan garam amonium ganda yang mengapung di atas seng cair. Ini
memiliki fungsi ganda: untuk menghilangkan kotoran pada besi (misalnya klorida tetap
patuh setelah acar) dan untuk mencegah oksida seng cair di bawah. Dengan cara ini
permukaan material besi siap untuk dikombinasikan dengan seng untuk membentuk
lapisan 70-120 pM spesssore terbuat dari paduan yang berbeda. Ini bervariasi dalam
komposisi ketika mereka bergerak menjauh dari besi menjadi semakin kaya seng. Paduan
ini diperoleh pada suhu di atas titik leleh seng murni dan, karenanya, hadir dalam objek
dilapisi electrolytically.
Hot dip galvanizing menyediakan, di luar perlindungan galvanik, termasuk
perlindungan fisik. Lapisan pelindung memiliki ketahanan yang tinggi terhadap abrasi dan
tindakan mekanis. Suhu mandi galvanis mempengaruhi penampilan artefak dan
keberhasilan seluruh prosedur. Suhu terlalu tinggi nikmat pembentukan terak dan
menghasilkan deposit kasar dan kusam. Terlalu rendah suhu daun, bagaimanapun, sebuah
artefak pada ketebalan yang tidak merata seng, rapuh, itu memecah. Waktu perendaman
bervariasi tergantung pada ketebalan yang Anda inginkan. Ekstraksi dari kamar mandi
harus dipenuhi sedemikian rupa untuk memaksimalkan casting seng, sehingga permukaan
yang halus dan seragam mungkin. Benda berongga harus memiliki bukaan cukup besar
untuk memungkinkan mudah masuk dan keluar dari seng cair.
2.5.2 Logam penyemprotan
Metalisasi adalah untuk proyek, dengan jet udara terkompresi pada permukaan
logam yang akan dilindungi, seng halus bubuk, kawat seng dari kemurnian yang tinggi.
Senjata khusus digunakan di mana seng meleleh pada suhu tinggi menggunakan campuran
oksigen-asetilen. Persiapan permukaan harus sangat berhati-hati untuk menghapus semua
jejak minyak, cat oksida, besi. Tujuannya adalah mencapai permukaan dengan peledakan
abrasif. Hal ini diperlukan bahwa permukaan muncul berkerut setelah sandblasting untuk
meningkatkan pelabuhan seng.
Keuntungan dari metode ini adalah sebagai berikut:
· teknologi dengan peralatan praktis dan mudah dibaca, untuk digunakan pada situs dan di
bengkel;
· kemungkinan mengobati potongan dari berbagai ukuran;
· sedang panas (80-85 ° C maks) dari bagian diobati, sehingga tidak ada deformasi;
· deposito dengan variabel ketebalan.
Semprot seng dibuat dengan lapisan 40-200 pM memberikan perlindungan
terhadap korosi untuk umur panjang. Dengan teknik ini Anda dapat melindungi jembatan,
pertukangan berbagai, mesin termal atau listrik khusus, struktur dilas, dll.
2.5.3 Cat kaya seng
Cat dengan kandungan tinggi dari logam seng (minimal 93% kering) memberikan
hasil yang sangat baik untuk perlindungan dari baja. Mereka tampak kusam, kering dan
mengeras keluar dengan cepat. Setelah kering, lapisan pelindung terdiri dari sebuah film
yang dibentuk oleh lapisan kering dari kendaraan mengandung partikel seng. Dengan cara
ini, cat cathodically melindungi baja di bawah ini. Bahkan dalam hal ini adalah penting
sebelum menerapkan cat, membuat pembersihan yang baik dari permukaan struktur harus
dilindungi.
2.5.4 Perlindungan katodik
Perlindungan ini didasarkan pada perbedaan potensial yang ada antara seng dan
baja, seng sebagai anoda dan katoda baja. Perlindungan ini tidak memerlukan daya
eksternal dan membutuhkan sedikit pemeliharaan.
2.5.4 Galvanis cold-rolled
Galvanis cold-rolled terdiri dari meliputi permukaan yang akan dilindungi dengan
pita tipis seng kemurnian tinggi dengan ketebalan 80 = 100 mikron. Rekaman itu dibuat
untuk mematuhi struktur menggunakan perekat dengan konduktivitas listrik yang tinggi.
Dengan cara ini Anda bisa mendapatkan perlindungan pasif dan aktif gabungan.
2.5.4 Electroplating Seng
Proses ini adalah untuk mendapatkan lapisan seng dengan elektrolisis. Kamar
mandi biasanya didasarkan pada asam atau larutan alkali garam seng. Anoda adalah seng
(umumnya 99,99%) atau artikel yang akan dilapisi, degreased dan acar, bertindak sebagai
katoda. Hal ini dapat melaksanakan perawatan di lembaran logam terus menerus dan
kawat. Ketebalan seng yang sederhana dan disimpan berkisar antara 2 dan 20 mikron.
Mengingat ketebalan yang terbatas mereka tidak memiliki umur panjang dalam
lingkungan outdoor.
2.5.5 Sherardizzazione
Ini adalah proses difusi dari seng dalam baja (sementasi). Dengan prosedur ini dapat
mengambil artifak dengan lapisan seragam seng pada suhu yang lebih rendah dari titik
leleh dari seng itu sendiri. Objek ditempatkan bersama dengan debu zinc (seng abu-abu)
dalam silinder berputar tertutup, dipanaskan secara eksternal untuk sekitar 400 ° C. Operasi
berlangsung dari satu sampai sepuluh jam, tergantung pada objek, yang umumnya kecil
dalam ukuran dan bentuk bervariasi.
Anda mendapatkan lapisan abu-abu terdiri dari kelongsong Fe-Zn paduan yang
ketebalan adalah fungsi dari waktu pengobatan. Menurut UNI 5464-69 sherardizzazione
Anda memiliki tiga kelas: ketebalan 5-10 mM, 10 ¬ 30 pM dan lebih dari 30 mikron.
Sesuai dengan ketebalan yang lebih besar lebih besar resistansi terhadap korosi.
Pengukuran ketebalan dapat dilakukan dengan menggunakan micrographic, magnetik atau
kimia.
Perawatan ini sangat cocok untuk baut, karena ketebalan yang diperoleh adalah
seragam di seluruh bagian potongan.
.
2.5.6 Kegunaan Lain
Selain dari yang telah dijelaskan, kegunaan lain dari seng adalah
· Digunakan untuk bahan baterai.
· Zink dan alinasenya digunakan untuk cetakan logam, penyepuhan listrik dan metalurgi
bubuk.
· Zink dalam bentuk oksida digunakan untuk industri kosmetik (mencegah kulit agar tidak
kering dan tidak terbakar sinar matahari), plastik, karet, sabun, pigmen warna putih dalam
cat dan tinta (ZnO).
· Zink dalam bentuk sulfida digunakan sebagai pigmen fosfor serta untuk industri tabung
televisi dan lampu pendar.
· Zink dalam bentuk klorida digunakan sebagai deodoran dan untuk pengawetan kayu.
· Zink sulfat untuk mordan (pewarnaan), stiptik (untuk mencegah pendarahan), sebagai
supply seng dalam makanan hewan serta pupuk.
· Pelapisan cat khususnya dalm industri automobil.
· Zn-oksida untuk pembuatan pigmen putih cat air atau cat, sebagai aktifator pada industri
karet; melapisi kulit guna mencegah dehidrasi kulit, melindungi kulit dari sengatan sinar
matahari, sebagai bahan diaper pada bayi guna mencegah kulit luka/kemerahan, industry
karet dan untuk opaque sunscreen.
· Bahan dinding-lantai logam untuk bahan insektisida dapur.
· Zn-metil (Zn(CH₃)₂) untuk pembuatan berbagai senyawa organic; Zn-Stearat digunakan
sebagai aditif penghalus plastic.
· Sebagai anode bahan bakarzinc-air-battery.
· Zn-hidroksi-karbonat dan silikat untuk pembuatan lotion pencegah kulit
luka/alergi/kemerahan.
· Sebagai bahan suplemen vitamin atau mineral yang memiliki aktivitas antioksidan guna
mencegah penuaan dini serta mempercepat proses penyembuhan.
· Zn-glukonat glisin dan Zn-asetat yang digunakan sebagai pelega tenggorokan (throat
lozenges) saat musim dingin.
2.6 Tingkat Bahaya Seng
2.6.1 Bagi Kesehatan
Seng adalah mikromineral yang ada di mana-mana dalam jaringan manusia/hewan
dan terlibat dalam fungsi berbagai enzim dalam proses metabolisme. Tubuh manusia
dewasa mengandung 2-2,5 gram seng. Tiga perempat dari jumlah tersebut berada dalam
tulang dan mobilisasinya sangat lambat. Dalam konsentrasi tinggi seng ditemukan juga
pada iris, retina, hepar, pankreas, ginjal, kulit, otot, testis dan rambut, sehingga kekurangan
seng berpengaruh pada jaringan-jaringan tersebut. Di dalam darah seng terutama terdapat
dalam sel darah merah, sedikit ditemukan dalam sel darah putih, trombosit dan serum.
Kira-kira 1/3 seng serum berikatan dengan albumin atau asam amino histidin dan sistein.
Dalam 100 ml darah terdapat 900 ml seng dan dalam 100 ml plasma terdapat 90-130 mg
seng. Seng terlibat pada lebih dari 90 enzim yang hubungannya denga metabolisme
karbohidrat dan energi, degradasi/sintesis protein, sintesis asam nukleat, biosintesis heme,
transpor CO2 (anhidrase karbonik) dan reaksi-reaksi lain.
Pengaruh yang paling nyata adalah dalam metabolisme, fungsi dan pemeliharaan
kulit, pankreas dan organ-organ reproduksi pria, terutama pada perubahan testosteron
menjadi dehidrotestosteron yang aktif. Dalam pankreas, seng ada hubungannya dengan
banyaknya sekresi protease yang dibutuhkan untuk pencernaan.
Kelebihan seng (Zn) hingga dua sampai tiga kali AKG menurunkan absorbsi
tembaga. Kelebihan sampai sepuluh kali AKG mempengaruhi metabolisme kolesterol,
mengubah nilai lipoprotein, dan tampaknya dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis.
Dosis konsumsi seng (Zn) sebanyak 2 gram atau lebih dapat menyebabkan muntah, diare,
demam, kelelahan yang sangat, anemia, dan gangguan reproduksi. Suplemen seng (Zn) bisa
menyebabkan keracunan, begitupun makanan yang asam dan disimpan dalam kaleng yang
dilapisi seng (Zn) (Almatsier, 2001 dalam Anonim, 2010).
Logam Zn sebenarnya tidak toksik, tetapi dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas
memiliki toksisitas tinggi .zinc shakes atau zinc chills disebabkan oleh inhalasi Zn-oksida
selama proses galvanisasi atau penyambungan bahan yang mengandung Zn. Meskipun Zn
merupakan unsure esensial bagi tubuh, tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya dan
bersifat toksik. Absopsi Zn berlebih mampu menekan absorpsi Co dan Fe.Paparan Zn dosis
besar sangat jarang terjadi. Zn tidak diakumulasi sesuai bertambahnya waktu paparan
karena Zn dalam tubuh akan diatur oleh mekanisme homeostatik, sedangkan kelebihan Zn
akan diabsorpsi dan disimpan dalam hati(Widowati et al, 2008).
Zn yang berlebih dan dicampurkan dalm makanan dapat menyebabkan hidrosefalus pada
hewan uji tikus dan juga akan memengaruhi metabolisme dalm perkembangan mesoderm
untuk rangka.
Konsumsi Zn berlebih mampu mengakibatkan defisiensi mineral lain. Toksisitas Zn
bisa berifat akut dan kronis. Intake Zn 150-450 mg/ hari mengakibatkan penurunan kadar
Cu, pengubahan fungsi Fe, pengurangan imunitas tubuh, serta pengurangan kadar high
density lipoprotein (HDL) kolesterol. Satu kasus yang dilaporkan karena seseorang
mengonsumsi 4 g Zn-glukonat (570 mg unsure Zn) yang setelah 30 menit berakibat mual
dan muntah.Pemberian dosis tunggal sebesar225-50 mg Zn bisa mengakibatkan muntah,
sedangkan pemberian suplemen dengan dosis 50-150 mg/ hari mengakibatkan sakit pada
alat pencernaan. Konsumsi Zn berlebih dalam jangka waktu lam bisa mengakibatkan
defisiensi Cu. Total asupan Zn sebesar 60 mg/ hari (50 mg suplemen Zn dan 10 mg Zn dari
makanan) dapat nmengakibatkan defisiensi Cu. Konsumsi Zn lebih dari 50 mg/ hari selama
beberapa minggu bisa menggangu ketersediaan biologi Cu, sedangkan konsumsi Zn yang
tinggi bisa mempengaruhi sintesis ikatan Cu protein atau metalotionin dalam usus.
Konsumsi Zn berlebih akan menggangu metabolisme mineral lain, khususnya Fe dan
Cu(Widowati et al, 2008).
Ion Zn bebas dalam larutan bersifat sangat toksik bagi tanaman, hewan invertebrate,
dan ikan. Penggunaan intranasal atau nasal spray Zn bagi penderita sakit tenggorokan bisa
mengakibatkan kehilangan indra penciuman (anosnia). Inhalasi debu Zn-oksida bisa
mengakibatkan metal iume fever(Widowati et al, 2008).
Toksisitas akut Zn terjadi sebagai akibat dari tindakan mengonsumsi makanan dan
minuman yang terkontaminasi Zn dari wadah/ panic yang dilapisi Zn. Gejala toksisitas akut
bisa berupa sakit lambung, diare, mual, dan muntah. Pemberian bersama suplemen Zn dan
jenis antibiotik tertentu, yaitutetracyclines dan quinolones bisa mengurangi absorpsi
antibiotic sehinnga daya sembuh berkurang(Widowati et al, 2008).
Metode Uji Penentuan Zn
Penetapan kadar Seng Metode Elektrolisa
1. Prinsip Seng berupa kation akan terikat dan mendeposit pada katoda sebagai seng oksida.
2. ReaksiZn2+ Zn 4+ + 2eZn 4+ + H2O ZnO + 2H+
2H+ + 2e H2
3. Prosedur
Timbang 50 mg contoh, larutkan dengan HCl pekat 20 ml pada Erlenmeyer 20 ml dan tutup dengan kaca arloji lalu panaskan hingga semua larut dan tutup dengan kaca arloji lalu panaskan hingga semua larut kemudian bilas dengan air suling
Uapkan sampai kering dan dinginkan pada suhu kamar. Basakan dengan NaOH 20 %.
Elektrolisa larutan selama 1 jam dengan arus 3 Ampere padakatoda yang telah dipakai tembaga.
Tanpa pemutusan arus angkat elektroda dari larutan dan bilas dengan air panas kemudian celupkan dalam alcohol
Keringkan dalam oven suhu 105°C selama 30 menit dan dinginkan lalu timbang. Presentase kadar seng dapat dihitung berdasarkan rumus :
Kadar Zn = bobot Zn x 0,8034
gram conto h x 100%
Faktor 0,8034 = Mr Zn
Mr ZnO
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. Seng merupakan unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik.
2. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).
3. Sifat fisiknya adalah Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau.
4. Kadar komposisi unsur seng di kerak bumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi dengan lima isotop stabil.
5. Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.bio-architettura.org/id/articoli/124.html (Diakses pada 10 Oktober 2013)
Sudria,Tata. 1997.Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta : Pradnya Paramita