Embed Size (px)
Citation preview
ALUMINIUM
Bayu Ardi Hastanto (1131410016)Carrie Meiriza Virriysha Putri (1131410071)Ibtida’un Ni’mah (1131410067)
Teknik KimiaPoliteknik Negeri Malang
Oktober 2012
Apa sihh aluminium ituu????
Aluminium (Al) adalah salah satu unsur kimia dengan nomor atom 13 berfasa solid dengan massa jenis 2.10 g/cm3 dan memiliki struktur kristal face centered cubic (FCC). Bahan dasar terpenting untuk pembuatan aluminium adalah bauksit yang merupakan kerumunan mineral (tanah tawas, oksid aluminium) dengan imbuhan oksid besi dari asam siklat.
Sejarah Aluminium
Aluminium pertama kali ditemukan oleh Sir Humprey Davy pada tahun 1908 dan pertama kali direduksi dengan logam oleh H. C. Oersted pada tahun 1825. Secara industri di Amerika erikat telah memperoleh logam Aluminium dari Alumina dengan cara elektrolisa.
Sebelum menjadi Aluminium. Bijih bauksit melewati proses fisika dan kimia. Proses fisika dilakukan dengan cara mereduksi (size reduction) ukuran bijih bauksit yang akan dijadikan feed dengan cara digerus sampai berukuran kurang dari 35 mesh. Kemudian melalui proses kimia yaitu proses untuk mendapatkan Aluminium murni.
Proses Pembuatan Aluminium
Proses pembuatan Aluminium dibagi menjadi 3 tahap yaitu:1. Proses Penambangan 2. Proses Pemurnian (Bayer Cycle)3. Proses Peleburan (Hall Heroult)
Proses Penambangan
Penambangan bauksit dilakukan dengan penambangan terbuka diawali dengan land clearing. kemudian dilakukan pengupasan tanah penutup. Lapisan bijih bauksit kemudian digali dengan shovel loader yang sekaligus memuat bijih bauksit tersebut kedalam dump truck untuk diangkut ke instalansi pencucian untuk dicuci. Partikel yang halus ini dapat dibebaskan dari yang besar melalui water jet yang kemudian dibebaskan melalui penyaringan screening. Disamping itu sekaligus melakukan proses size reduction dengan menggunakan jaw crusher.
Proses Pemurnian (Bayer Cycle)
Dalam proses pemurnian ini terdapat 4 tahap besar, yaitu:1. Digestion2. Clarification3. Precipitation4. Calcination
Sebelum dilakukan proses digesting dilakukan size reduction terlebih dahulu. Pertama, bijih bauksit secara mekanik hancur. Kemudian, bijih dihancurkan dicampur dengan NaOH dan diproses di pabrik penggilingan untuk menghasilkan bubur (suspensi berair) yang mengandung partikel sangat halus dari bijih.
Digestion
Bubur dipompa ke digester. Bubur dipanaskan sampai 110-270°C di bawah tekanan dari 340 kPa dengan menggunakan media uap sebagai pemanas didalam suatu tabung yang dibuat dari baja yang tahan terhadap tekanan yang timbul akibat proses pemanasan selama berlangsungnya proses pelarutan. Natrium hidroksida tambahan, ditambahkan kemudian akan bereaksi dengan mineral alumina bauksit untuk membentuk larutan jenuh natrium aluminat dan pengtor tak larut yang disebut lumpur merah (RM), RM yang berada dalam suspensi dan dipisahkan pada langkah klarifikasi.
Reaksi yang terjadi pada Digester
Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Al(OH) 4]
AtauAl2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O (l) 2NaAl(OH)(aq)
Sesuai dengan reaksi diatas, diperkirakan sekitar 90% alumina yang ada dalam bijih bauksit akan larut menjadi NaAlO2. sedangkan hasil samping adalah unsur silica reaktif dalam bijih bauksit
Clarification
Pengotor tak larut (RM) yang terdapat dalam suspensi kemudian dipisahkan dengan menyaring dari kotoran padat, selanjutnya didinginkan di heat exchangers, untuk meningkatkan derajat jenuh dari alumina terlarut, dan dipompa menuju tempat yang lebih tinggi yaitu presipitator silolike untuk proses precipitation (pengendapan)
Precipitation
Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.2NaAl(OH)3 (aq) + CO2 (g) 2Al(OH)3 (s) + Na2CO3 (aq) + H2O (l)
Campuran dari kotoran padat disebut RM, Selanjutnya, solusi hidroksida didinginkan, dan aluminium hidroksida dilarutkan presipitat dengan fasa putih solid halus.
Calcination
kemudian dipanaskan sampai 1050 °C (dikalsinasi), aluminium hidroksida terurai menjadi alumina, memancarkan uap air dalam proses:
2Al(OH)3 (s) Al2O3 (s) + 3H2O (g)
Dan dihasilkan aluminium oksida murni (Al2O3) yang selanjutnya menuju proses peleburan dengan proses Hall-Héroult untuk menghasilkan material aluminium.
Flow chart proses pemurnian
Proses Peleburan (Hall Heroult)
Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida Al2O3 dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-). Sebagai anode (+) digunakan batang grafit. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Dalam proses elektrolisis dihasilkan aluminium di katode dan di anode terbentuk gas O2 dan CO2.
Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida Al2O3 dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-). Sebagai anode (+) digunakan batang grafit. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Dalam proses elektrolisis dihasilkan aluminium di katode dan di anode terbentuk gas O2 dan CO2.
Aluminium yang terbentuk berupa zat cair dan
terkumpul di dasar wadah lalu dikeluarkan secara
periodik ke dalam cetakan untuk mendapat aluminium
batangan (ingot). Jadi, selama elektrolisis, Anode grafit
terus menerus dihabiskan karena bereaksi dengan O2
sehingga harus diganti dari waktu ke waktu.
Properti fisik (sifat – sifat)
1. Ringan: memiliki bobot sekitar 1/3 dari bobot besi dan baja, atau tembaga. Berat jenisnya ringan (hanya 2,7 gr/cm³, sedangkan besi ± 8,1 gr/ cm³)
2. Kuat: terutama bila dipadu dengan logam lain, Paduan Al dengan logam lainnya menghasilkan logam yang kuat
3. Reflektif: dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagai pembungkus makanan, obat, dan rokok
4. Konduktor panas: sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada mesin-mesin / alat-alat pemindah panas sehingga dapat memberikan penghematan energi
5. Konduktor listrik: setiap satu kilogram aluminium dapat menghantarkan arus listrik dua kali lebih besar jika dibandingkan dengan tembaga6. Tahan korosi: sifatnya durabel sehingga baik dipakai untuk lingkungan yang dipengarui oleh unsur-unsur seperti air, udara, suhu dan unsur-unsur kimia lainnya, baik diruang angkasa atau bahkan sampai ke dasar laut7. Tak beracun: dan karenanya sangat baik untuk penggunaan pada industry makanan, minuman, dan obat-obatan yaitu untuk peti kemas dan pembungkus
Paduan Aluminium
1. Duraluminum / Duraliminium/ Duralpaduan utama: mangan, tembaga, magnesium
2. Siluminpaduan utama: silikon
3. Hidronalliumpaduan utama: magnesium
4. Bronzepaduan utama: tembagaAditif lain: fosfor, mangan, aluminium, silikon
Karakteristik Aluminium (Sifat Fisika)
No Parameter Nilai
1 Jari –jari Atom 10 cm/gr.atm
2 Volume Atom 2.368 gr/cm3
3 Densitas (660oC) 2.368 gr/cm3
4 Densitas (20oC) 2.6989 gr/cm3
5 Potensial Elektroda -1.67 volt
6 Kapasitas Panas (25oC) 5.38 cal.moloC
7 Panas Pembakaran 399 cal/gr.mol
8 Tensile Strenght 700 MPa
9 Kekerasan Brinnel 12-16 skala mehs
10 Hantaran Panas (25oC) 0.49 cal/detoC
11 Valensi 3
12 Kekentalan (700oC) 0.0127 poise
13 Panas Peleburan 94.6 cal/gr
14 Panas Uap 200 cal/gr
15 Massa Atom 26.98
16 Titik Lebur 660oC
17 Titik Didih 2452oC
18 Tegangan Permukaan 900 dyne/cm
19 Tegangan Tarik 4.76 kg/mm
Daftar Pustakahttp://angghajuner.blogspot.com/2012/01/makalah-aluminium.html
http://www.gudangmateri.com/pembuatan-sifat-dan-paduan-aluminium.html
http://usahamart.wordpress.com/Membuat Aluminium « Usahamart.htm
http://blog.ub.ac.id/gigihramdhan/category/material-teknik/Mechanical Engineering » Perbedaan Karakteristik pada Aluminium yang Dipadukan.htm
http://dunia-atas.blogspot.com/2011/04/bauksit-dan-cara-pengolahannya.html
www.slideshare.net/dedendrmn/mengenal-aluminium-prosesnya
