Pendahuluan
Ditemukan
tahun 1809 sebagai unsur oleh Sir
Humprey Davy dan pertama kali direduksi pada tahun 1825 oleh Hans Oersted. Di dalam tabel periodik,
Aluminium dengan symbol Al berada di golongan IIIA periode 3 dengan nomor atom
13 dan massa atom 27. Pada suhu ruang, aluminium berupa padatan dengan titik
leleh 660,3 ℃, titik didih 2.519 ℃, massa jenis 2,7 g/cm3 dan
bersifat amfoter. Aluminium memiliki 1 (satu) keadaan valensi, yaitu aluminium
(III). Logam aluminium banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Aluminium
tahan terhadap korosi karena adanya proses pembentukan lapisan pelindung akibat
reaksi logam dengan udara sehingga lapisan tersebut melindungi logam aluminium
yang disebut proses pasivasi.
Beberapa
kelebihan aluminium diantaranya:
1. Ringan
dan kuat.
2. Penghantar
listrik dan panas yang baik, walaupun tidak sebaik tembaga.
3. Mempunyai
warna yang stabil seolah-olah tidak berkarat.
4. Permukaannya
tidak perlu di cat karena cukup bagus dan menarik.
5. Tidak
bereaksi dengan asam atau bahan kimia lain yang terdapat di dalam bahan
makanan.
6. Paduan
aluminium dengan unsur lain seperti Cu, Mn dan Mg dapat digunakan sebagai
pengganti besi meskipun tidak sekuat besi.
Adapun
kekurangan aluminium diantaranya adalah tidak bias di las atau di solder.
Di
alam, aluminium terdapat dalam bentuk mineral bijih aluminium. Beberapa senyawa
aluminium yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, anara lain:
1. Tawas,
KAl(SO4)2.12H2O, biasa digunakan sebagai
penjernih air.
2. Aluminium
Sulfat, Al2(SO4)3, digunakan dalam industry
kertas dan mordan.
3. Zeolit,
Na2O.Al2O3.2SiO2, digunakan sebagai
penukar kation, pelunak air sadah dan penyaring molekul.
4. Bauksit,
Al(OH)3, sebagai sumber bijih aluminium utama dalam proses pembuatan
logam aluminium.
Proses Pengolahan Bijih Aluminium
Agar
bijih aluminium bias digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai logam
aluminium, maka diperlukan pengolahan bijih aluminium menjadi logam aluminium.
Adapun proses pengolahan bijih aluminium yang biasa dilakukan oleh industry
pengolahan bijih aluminium terdiri dari:
1. Proses
Bayer
2. Proses
Hall-Heroult
Proses Bayer
Proses
Bayer merupakan proses awal dari 2 (dua) proses pemurnian bijih aluminium
menjadi logam aluminium. Proses ini menghasilkan senyawa Al2O3
yang akan diproses lebih lanjut menjadi logam aluminium. Proses Bayer ini
terdiri dari 3 tahap proses, yaitu:
1. Tahap
Ekstraksi
Pada
tahap ini, bauksit yang masih mengandung pengotor diekstrak menggunakan natrium
hidroksida (NaOH) sehingga pengotor-pengotornya dapat dipisahkan. Adapun reaksi
yang terjadi adalah:
Al(OH)3 + NaOH -------> NaAlO2 + 2 H2O
2. Tahap
Presipitasi
Tahap
ini dilakukan dengan tujuan memisahkan Al dari NaAlO2 menjadi Al(OH)3.
Tahap ini tidak terjadi dengan spontan sehingga diperlukan inisiator agar
terbentuk Al(OH)3. Adapun beberapa senyawa inisiator yang biasa
digunakan adalah Hidrogen Peroksida (H2O2) dan Karbon
Dioksida (CO2). Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah:
NaAlO2 + 2 H2O ----------> Al(OH)3 + NaOH
3. Tahap
Kalsinasi
Pada
tahap ini, Al(OH)3 murni yang didapat kemudian dipanaskan pada suhu
1.100 – 1.500 ℃ sehingga terbentuk Al2O3 murni. Reaksi
yang terjadi adalah:
2 Al(OH)3 ----------> Al2O3 + 3 H2O
Proses Hall-Heroult
Al2O3
yang dihasilkan dari proses Bayer kemudian dielektrolisis menggunakan proses
Hall-Heroult. Dikarenakan tingginya titik leleh Al2O3 (1.800
℃) dalam keadaan murni, maka Al2O3 yang akan
dielektrolisis dicampur dengan senyawa kriolit (Na3AlF6)
agar titik lelehnya menjadi turun (850–950 ℃) sehingga mudah untuk
dielektrolisis. Proses elektrolisis ini menggunakan bejana dari baja yang
dilapis karbon sebagai anoda dan batang karbon sebagai katoda. Eletrolisis ini
dilakukan dengan menggunakan potensial 5–10 volt dan arus diatas 100.000
ampere. Lelehan logam aluminium yang terkumpul di dasar bejana kemudian
dialirkan ke dalam tungku penyimpanan, lalu dialirkan ke dalam cetakan untuk
dicetak sesuai dengan kebutuhan. Adapun reaksi yang terjadi pada proses
elektrolisis ini adalah:
Reduksi : Al3+ + 3 e– ----------> Al
Oksidasi: 2 O2– ----------> O2 + 4 e2–
Kegunaan Logam Aluminium
Komponen
Otomotif
Beberapa
bagian badan mobil dan komponen otomotif menggunakan bahan aluminium. Selain
harganya yang murah, aluminium juga memiliki sifat termal dan estetika yang baik.
Sehingga, banyak produsen mobil yang menggunakan logam aluminium sebagai bahan
pembuat komponen dan aksesorisnya.
Pengemasan
Kemasan
merupakan salah satu aplikasi yang paling banyak menggunakan aluminium.
Beberapa kemasan yang menggunakan aluminium diantaranya kaleng, tutup botol,
kemasan obat (tablet, kapsul, kaplet), dll. Aluminium tahan terhadap cuaca,
melindungi bahan yang dikemas dari kontaminasi luar dan tahan terhadap
pengkorosian.
Konstruksi
Dewasa
ini, aplikasi logam aluminium untuk konstruksi bangunan meningkat cukup pesat.
Konstruksi bangunan yang mulai digantikan oleh aluminium yaitu rangka atap, rangka
jendela, rangka pintu, pipa, tangki, tangga, pagar, dll.
Artikel ini ditulis ulang di blog Bimbel Mat's College
Artikel ini ditulis ulang di blog Bimbel Mat's College