Wikipedia

Aluminium

unsur kimia dengan lambang Al dan nomor atom 13

Aluminium, yang juga disebut aluminum atau alumunium (bentuk tidak baku), adalah unsur kimia dengan lambang Al dan nomor atom 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Aluminium bukan merupakan jenis logam berat, tetapi merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi dan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan, antasida, buffered aspirin, astringents, semprotan hidung, antiperspirant, air minum, knalpot mobil, asap tembakau, penggunaan aluminium foil, peralatan masak, kaleng, keramik, dan kembang api.

13Al
Aluminium
Sepotong aluminium berukuran 1×2 cm
Garis spektrum aluminium
Sifat umum
Pengucapan/aluminium/[1]
Penampilanmetalik abu-abu keperakan
Aluminium dalam tabel periodik
Perbesar gambar

13Al
Hidrogen Helium
Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon
Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
B
↑
Al
↓
Ga
magnesium ← aluminium → silikon
Lihat bagan navigasi yang diperbesar
Nomor atom (Z)13
Golongangolongan 13
Periodeperiode 3
Blokblok-p
Kategori unsur  logam miskin
Berat atom standar (Ar)
  • 26,9815384±0,0000003
  • 26,982±0,001 (diringkas)
Konfigurasi elektron[Ne] 3s2 3p1
Elektron per kelopak2, 8, 3
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)padat
Titik lebur933,47 K ​(660,32 °C, ​1220,58 °F)
Titik didih2743 K ​(2470 °C, ​4478 °F)
Kepadatan mendekati s.k.2,70 g/cm3
saat cair, pada t.l.2,375 g/cm3
Kalor peleburan10,71 kJ/mol
Kalor penguapan284 kJ/mol
Kapasitas kalor molar24,20 J/(mol·K)
Tekanan uap
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T (K) 1482 1632 1817 2054 2364 2790
Sifat atom
Bilangan oksidasi−2, −1, +1,[2] +2,[3] +3 (oksida amfoter)
ElektronegativitasSkala Pauling: 1,61
Energi ionisasike-1: 577,5 kJ/mol
ke-2: 1816,7 kJ/mol
ke-3: 2744,8 kJ/mol
(artikel)
Jari-jari atomempiris: 143 pm
Jari-jari kovalen121±4 pm
Jari-jari van der Waals184 pm
Lain-lain
Kelimpahan alamiprimordial
Struktur kristal ​kubus berpusat muka (fcc)
Struktur kristal Face-centered cubic untuk aluminium
Kecepatan suara batang ringan(di-roll) 5.000 m/s (pada s.k.)
Ekspansi kalor23,1 µm/(m·K) (suhu 25 °C)
Konduktivitas termal237 W/(m·K)
Resistivitas listrik26,5 nΩ·m (suhu 20 °C)
Arah magnetparamagnetik[4]
Suseptibilitas magnetik molar+16,5×10−6 cm3/mol
Modulus Young70 GPa
Modulus Shear26 GPa
Modulus curah76 GPa
Rasio Poisson0,35
Skala Mohs2,75
Skala Vickers160–350 MPa
Skala Brinell160–550 MPa
Nomor CAS7429-90-5
Sejarah
Penamaandari alumine, nama usang untuk alumina
PrediksiA. Lavoisier (1782)
PenemuanHans C. Ørsted (1824)
Asal namaH. Davy (1812[a])
Isotop aluminium yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk
26Al renik 7,17×105 thn β+ 26Mg
ε 26Mg
γ –
27Al 100% stabil
| referensi | di Wikidata

Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik. Ringan dan kuat. Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan korosi.

Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu dsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks.

Sejarah

sunting

Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, aluminium hanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses kimia Wöhler. Dibandingkan dengan elektrolisis, proses ini sangat tidak ekonomis, dan harga aluminium dulunya jauh melebihi harga emas. Karena dulu dianggap sebagai logam berharga, Napoleon III dari Prancis (1808-1873) pernah melayani tamunya yang pertama dengan piring aluminium dan tamunya yang kedua dengan piring emas dan perak.[5][6] Pada tahun 1886, Charles Martin Hall dari Amerika Serikat (1863-1914) dan Paul L.T. Héroult dari Prancis (1863-1914) menemukan proses elektrolisis yang sampai sekarang membuat produksi aluminium ekonomis.[5]

Proses pemurnian

sunting

Orang pertama yang berhasil memisahkan aluminium dari senyawanya adalah Orsted pada tahun 1825 dengan cara mereduksi aluminium klorida, tetapi belum dalam keadaan murni. Aluminium murni ditemukan oleh Wohler dalam bentuk serbuk berwarna abu-abu pada tahun 1827 dengan memodifikasi proses Orsted.

Kini proses yang digunakan untuk memperoleh aluminum secara besar-besaran digunakan proses Hall-Heroult. Cara ini ditemukan oleh dua orang yang umurnya sama (23 tahun) namun ditempat yang berbeda yakni Charles Martin Hall di Amerika dan Heroult di Paris pada tahun 1886. Proses ini menjadikan kedua orang ini kaya dalam waktu singkat dan meninggal dunia pada tahun yang sama pula (1914). Setelah ditemukan cara ini harga aluminium yang awalnya sangat mahal turun secara drastis.

Pemurnian aluminium dilakukan dalam dua tahap:

  1. Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untuk memperoleh aluminium oksida (alumina), dan
  2. Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan aluminium oksida untuk menghasilkan aluminium murni.

Proses produksi aluminium dimulai dari pengambilan bahan tambang yang mengandung aluminium (bauksit, corrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan sebagainya). Selanjutnya, bahan tambang dibawa menuju proses Bayer.

Proses Bayer menghasilkan alumina (Al2O3) dengan membasuh bahan tambang yang mengandung aluminium dengan larutan natrium hidroksida Al(OH)3. Aluminium hidroksida lalu dipanaskan pada suhu sedikit di atas 1000°C sehingga terbentuk alumina dan H²O yang menjadi uap air.

Setelah Alumina dihasilkan, alumina dibawa ke proses Hall-Heroult. Proses Hall-Heroult dimulai dengan melarutkan alumina dengan lelehan Na³AlF⁶, atau yang biasa disebut cryolite. Larutan lalu dielektrolisis dan akan mengakibatkan aluminium cair menempel pada anode, sementara oksigen dari alumina akan teroksidasi bersama anoda yang terbuat dari karbon, membentuk karbon dioksida. Aluminium cair memiliki massa jenis yang lebih ringan daripada larutan alumina, sehingga pemisahan dapat dilakukan dengan mudah.

Elektrolisis aluminium dalam proses Hall-Heroult menghabiskan energi yang cukup banyak. Rata-rata konsumsi energi listrik dunia dalam mengelektrolisis alumina adalah 15 kWh per kilogram aluminium yang dihasilkan. Energi listrik menghabiskan sekitar 20-40% biaya produksi aluminium di seluruh dunia.

Proses Bayer

sunting
Artikel utama: Proses Bayer
 
Al2O3
 
Batangan cetak casting ingot aluminium.

Bijih bauksit mengandung 50-60% Al²O³ yang bercampur dengan zat-zat pengotor terutama Fe²O³ dan SiO². Untuk memisahkan Al²O³ dari zat-zat yang tidak dikehendaki, kita memanfaatkan sifat amfoter dari Al²O³.

Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Pengotor utama bauksit biasanya terdiri dari SiO², Fe²O², dan TiO². Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH),

Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H²O(l) ---> 2NaAl(OH)⁴(aq)

Aluminium oksida larut dalam NaOH sedangkan pengotornya tidak larut. Pengotor-pengotor dapat dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO² dan pengenceran.

2NaAl(OH)⁴(aq) + CO²(g) ---> 2Al(OH)³(s) + Na²CO³(aq) + H²O(l)

Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al²O³)

2Al(OH)³(s) ---> Al²O³(s) + 3H²O(g)

Proses Hall-Heroult

sunting
Artikel utama: Proses Hall-Heroult

Selanjutnya adalah tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis menurut proses Hall-Heroult. Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na³AlF⁶) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 °C. Sebagai anode digunakan batang grafit.

Setelah diperoleh Al²O³ murni, maka proses selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al²O³. Pada elektrolisis ini Al2O3 dicampur dengan CaF² dan 2-8% kriolit (Na³AlF⁶) yang berfungsi untuk menurunkan titik lebur Al²O³ (titik lebur Al²O³ murni mencapai 2000 °C), campuran tersebut akan melebur pada suhu antara 850-950 °C. Anode dan katodenya terbuat dari grafit. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

Al²O³ (l) 2Al³+ (l) + 3O2- (l)

Anode (+): 3O²- (l) 3/2 O2 (g) + 6e−

Katode (-): 2Al³+ (l) + 6e- 2Al (l)

Reaksi sel: 2Al³+ (l) + 3O²- (l) 2Al (l) + 3/2 O² (g)

Peleburan alumina menjadi aluminium logam terjadi dalam tong baja yang disebut pot reduksi atau sel elektrolisis. Bagian bawah pot dilapisi dengan karbon, yang bertindak sebagai suatu elektrode (konduktor arus listrik) dari sistem. Secara umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis, di mana lelehan tersebut dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit dan CaF² di dalam pot di mana pada pot tersebut terikat serangkaian batang karbon dibagian atas pot sebagai katode. Karbon anode berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan aliran arus kuat 5-10 V antara anode dan katodanya proses elektrolisis terjadi. Tetapi, arus listrik dapat diperbesar sesuai keperluan, seperti dalam keperluan industri. Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium akan menuju kebawah pot, yang secara berkala akan ditampung menuju cetakan berbentuk silinder atau lempengan. Masing – masing pot dapat menghasilkan 66.000-110.000 ton aluminium per tahun(Anonymous,2009). Secara umum, 4 ton bauksit akan menghasilkan 2 ton alumina, yang nantinya akan menghasilkan 1 ton aluminium.

Sifat Mekanik Aluminium

sunting

Sifat teknik bahan aluminium murni dan aluminium paduan dipengaruhi oleh konsentrasi bahan dan perlakuan yang diberikan terhadap bahan tersebut. Aluminium terkenal sebagai bahan yang tahan terhadap korosi. Hal ini disebabkan oleh fenomena pasivasi, yaitu proses pembentukan lapisan aluminium oksida di permukaan logam aluminium segera setelah logam terpapar oleh udara bebas. Lapisan aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih jauh. Namun, pasivasi dapat terjadi lebih lambat jika dipadukan dengan logam yang bersifat lebih katodik, karena dapat mencegah oksidasi aluminium.

Kekuatan tensil

Kekuatan tensil adalah besar tegangan yang didapatkan ketika dilakukan pengujian tensil. Kekuatan tensil ditunjukkan oleh nilai tertinggi dari tegangan pada kurva tegangan-regangan hasil pengujian, dan biasanya terjadi ketika terjadinya necking. Kekuatan tensil bukanlah ukuran kekuatan yang sebenarnya dapat terjadi di lapangan, tetapi dapat dijadikan sebagai suatu acuan terhadap kekuatan bahan.

Kekuatan tensil pada aluminium murni pada berbagai perlakuan umumnya sangat rendah, yaitu sekitar 90 MPa, sehingga untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan tensil yang tinggi, aluminium perlu dipadukan. Dengan dipadukan dengan logam lain, ditambah dengan berbagai perlakuan termal, aluminium paduan akan memiliki kekuatan tensil hingga 580 MPa (paduan 7075).

Kekerasan

Kekerasan gabungan dari berbagai sifat yang terdapat dalam suatu bahan yang mencegah terjadinya suatu deformasi terhadap bahan tersebut ketika diaplikasikan suatu gaya. Kekerasan suatu bahan dipengaruhi oleh elastisitas, plastisitas, viskoelastisitas, kekuatan tensil, ductility, dan sebagainya. Kekerasan dapat diuji dan diukur dengan berbagai metode. Yang paling umum adalah metode Brinnel, Vickers, Mohs, dan Rockwell.

Kekerasan bahan aluminium murni sangatlah kecil, yaitu sekitar 65 skala Brinnel, sehingga dengan sedikit gaya saja dapat mengubah bentuk logam. Untuk kebutuhan aplikasi yang membutuhkan kekerasan, aluminium perlu dipadukan dengan logam lain dan/atau diberi perlakuan termal atau fisik. Aluminium dengan 4,4% Cu dan diperlakukan quenching, lalu disimpan pada temperatur tinggi dapat memiliki tingkat kekerasan Brinnel sebesar 135.

Ductility

Ductility didefinisikan sebagai sifat mekanis dari suatu bahan untuk menerangkan seberapa jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpa terjadinya retakan. Dalam suatu pengujian tensil, ductility ditunjukkan dengan bentuk neckingnya; material dengan ductility yang tinggi akan mengalami necking yang sangat sempit, sedangkan bahan yang memiliki ductility rendah, hampir tidak mengalami necking. Sedangkan dalam hasil pengujian tensil, ductility diukur dengan skala yang disebut elongasi. Elongasi adalah seberapa besar pertambahan panjang suatu bahan ketika dilakukan uji kekuatan tensil. Elongasi ditulis dalam persentase pertambahan panjang per panjang awal bahan yang diujikan.

Aluminium murni memiliki ductility yang tinggi. Aluminium paduan memiliki ductility yang bervariasi, tergantung konsentrasi paduannya, tetapi pada umumnya memiliki ductility yang lebih rendah daripada aluminium murni, karena ductility berbanding terbalik dengan kekuatan tensil, serta hampir semua aluminum paduan memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi daripada aluminium murni.

Aluminium dan Paduan/Alloy

sunting
Paduan Aluminium-Silikon

Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 Mpa pada aluminium paduan yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15%, tingkat kerapuhan logam akanmeningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal granula silika.

Paduan Aluminium-Magnesium

Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660 oC hingga 450 oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60 oC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut.

Paduan Aluminium-Tembaga

Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, tetapi rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl2 dalam logam yang menjadikan logam rapuh.

Paduan Aluminium-Mangan

Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan pengerasan tegangan dengan mudah (work-hardening) sehingga didapatkan logam paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh. Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium.

Paduan Aluminium-Seng

Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, Aluminium dengan 5,5% seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi sebesar 11% dalam setiap 50mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6% setiap 50 mm bahan.

Paduan Aluminium-Lithium

Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis dan peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium tidak lagi diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat meningkatkan biaya keselamatan kerja.

Paduan Aluminium-Skandium

Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang panas. Paduan ini semakin jarang diproduksi, karena terdapat paduan lain yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi dengan karakteristik yang sama, yaitu paduan titanium. Paduan Al-Sc pernah digunakan sebagai bahan pembuat pesawat tempur Rusia, MIG, dengan konsentrasi Sc antara 0,1-0,5% (Zaki, 2003, dan Schwarz, 2004).

Paduan Aluminium-Besi

Besi (Fe) juga kerap kali muncul dalam aluminium paduan sebagai suatu "kecelakaan". Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan menggunakan cetakan besi yang tidak dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek kehadiran Fe dalam paduan adalah berkurangnya kekuatan tensil secara signifikan, tetapi diikuti dengan penambahan kekerasan dalam jumlah yang sangat kecil. Dalam paduan 10% silikon, keberadaan Fe sebesar 2,08% mengurangi kekuatan tensil dari 217 hingga 78 MPa, dan menambah skala Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi akibat terbentuknya kristal Fe-Al-X, dengan X adalah paduan utama aluminium selain Fe.

Aluminium Paduan Cor

Komposisi utama aluminium paduan cor pada umumnya adalah tembaga, silikon, dan magnesium. Al-Cu memberikan keuntungan yaitu kemudahan dalam pengecoran dan memudahkan pengerjaan permesinan. Al- Si memmberikan kemudahan dalam pengecoran, kekuatan, ketahanan pada temperatur tinggi, dan pemuaian yang rendah. Sifat pemuaian merupakan sifat yang penting dalam logam cor dan ekstrusi, yang pada umumnya merupakan bagian dari mesin. Al-Mg juga memberikan kekuatan, dan lebih baik dibandingkan Al-Si karena memiliki ketahanan yang lebih tinggi hingga logam mengalami deformasi plastis (elongasi). Namun konsentrasi lebih dari 10% dapat mengurangi kemudahan dalam pengecoran.

Kelebihan aluminium dibanding logam lain

sunting
  • Penghantar listrik dan panas yang baik walaupun tidak sebaik tembaga. Karena memiliki daya hantar listrik yang baik ini aluminium digunakan pada kabel listrik menggantikan tembaga yang harganya lebih mahal.
  • Mempunyai warna yang stabil seolah-olah tidak berkarat. Hal ini disebabkan aluminium sangat cepat bereaksi dengan dengan oksigen yang terdapat di udara menghasilkan aluminium oksida. Oksida yang terbentuk tidak mudah terkelupas sehingga dapat melindungi permukaan aluminium yang ada dibagian bawah agar tidak terjadi oksidasi berlanjut. Selain berupa lapisan tipis, oksida yang terbentuk merupakan lapisan tembus cahaya sehingga aluminium seolah-olah tidak berubah (tetap mengkilat).
  • Permukaannya tidak perlu di cat karena sudah cukup bagus dan menarik.
  • Serbuk aluminium yang sangat halus tampak mengkilat seperti logam aslinya sehingga sering dicampur pada minyak cat (vernis) menghasilkan cat metalik yang harganya relatif labih mahal dibanding cat biasa. Cat-cat metalik kebanyakan digunakan pada barang-barang mewah, karena dengan penambahan aluminium, cat dapat memantulkan cahaya yang lebih banyak.
  • Tidak bereaksi dengan asam atau bahan kimia lain yang terdapat dalam bahan makanan. Oleh karena itu aluminium banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan alat-alat rumah tangga misanya panci. Dan aluminium dijadikan kertas aluminium yang sangat tipis yang digunakan sebagai pembungkus rokok, gula, bumbu masak dan beberapa keperluan lain.
  • Paduan 95% aluminium dengan 5% unsur lain seperti Cu, Mg, dan Mn dapat digunakan menggantikan fungsi besi walaupun tidak sekuat besi. Misalnya dalam pembuatan bingkai pintu dan jendela.

Daur Ulang Aluminium

sunting

Secara teori 100% aluminium bisa didaur ulang tanpa kehilangan beratnya. Namun dalam praktik, proses daur-ulang menyebabkan susutnya berat yang signifikan. Daur ulang melibatkan proses pencairan aluminium, sebuah proses yang membutuhkan hanya 5% dari energi yang digunakan untuk memproduksi aluminium dari bijih. Dalam proses ini aluminium mengalami kehilangan berat hingga 15% dari berat bahan baku. Hilangnya berat disebabkan terjadinya oksidasi oleh udara selama berlangsungnya proses pelelehan, menjadi oksida aluminium (Al2O3). Persentase penurunan berat juga disebabkan jenis aluminium yang di daur ulang. Aluminium plat tipis memiliki tingkat risiko kehilangan berat yang jauh lebih besar dibanding aluminium yang lebih plat tebal.

Meskipun aluminium hasil daur ulang memiliki kadar yang lebih rendah dibanding aluminium hasil produksi, tetapi Aluminium hasil daur ulang masih mempertahankan sifat fisik yang sama dengan aluminium hasil pabrikasi. Hasil aluminium daur ulang disebut dengan istilah aluminium sekunder. Aluminium sekunder diproduksi dalam berbagai format dan digunakan di 80% dari suntikan paduan. Penggunaan lain yang penting adalah ekstrusi.

Sampah putih yang merupakan limbah dari produksi aluminium primer dan dari daur ulang sekunder masih mengandung sejumlah aluminium yang dapat diekstraksi industri. Proses ini menghasilkan billet aluminium, bersama-sama dengan bahan limbah yang sangat kompleks. Limbah proses aluminium sangat sulit dikelola. Limbah yang terkena air akan melepaskan campuran gas (termasuk, antara lain, hidrogen, asetilena, dan amonia), yang secara spontan menyatu saat kontak dengan udara; kontak limbah dengan udara lembap akan melepaskan gas amonia. Meskipun adanya kesulitan-kesulitan ini, limbah sisa pemrosesan aluminium bisa digunakan sebagai pengisi dalam aspal, beton, dan sebagai bahan baku pembuatan bata tahan api.

Berbagai Penggunaan Aluminium

sunting
 
Mobil Austin A40 Sports dengan bodi aluminium (sekitar tahun 1951)

Aluminium

sunting
Lihat pula: Paduan aluminium

Produksi aluminium global pada tahun 2016 mencapai 58,8 juta ton metrik. Angka ini melebihi produksi logam lainnya kecuali besi (1.231 juta ton metrik).[7][8]

Aluminium hampir selalu digunakan dalam bentuk paduan, yang secara signifikan meningkatkan sifat mekaniknya, terutama setelah melalui proses pengerjaan panas. Sebagai contoh, aluminium foil dan kaleng minuman umumnya terbuat dari paduan aluminium dengan kadar aluminium antara 92% hingga 99%.[9] Agensi paduan utama adalah tembaga, seng, magnesium, mangan, dan silikon (misalnya, duralumin), dengan kadar logam lainnya sekitar beberapa persen berat.[10] Aluminium, baik yang dibentuk maupun yang dicetak, telah dicampur dengan mangan, silikon, magnesium, tembaga, dan seng, di antara logam-logam lainnya.[11] Misalnya, paduan Kynal dikembangkan oleh produsen kimia Inggris Imperial Chemical Industries.

 
Kaleng aluminium

Penggunaan utama aluminium antara lain:[12]

  • Transportasi (mobil, pesawat, truk, gerbong kereta api, kapal laut, sepeda, wahana antariksa, dll.). Aluminium digunakan karena densitasnya yang rendah.
  • Kemasan (kaleng, foil, rangka, dll.). Aluminium digunakan karena tidak beracun (lihat bagian di bawah), tidak menyerap zat, dan tahan terhadap pecahan.
  • Konstruksi dan bangunan (jendela, pintu, siding bangunan, kabel bangunan, penutup atap, dll.). Karena baja lebih murah, aluminium digunakan ketika ringan, ketahanan terhadap korosi, atau fitur teknik penting.
  • Penggunaan terkait listrik (paduan penghantar, motor dan generator, transformator, kapasitor, dll.). Aluminium digunakan karena harganya yang relatif murah, konduktivitas listrik yang tinggi, kekuatan mekanik yang memadai, densitas rendah, dan ketahanan terhadap korosi.
  • Berbagai barang rumah tangga, mulai dari peralatan masak hingga mebel. Densitas rendah, tampilan yang baik, kemudahan dalam proses pembentukan, dan ketahanan yang baik adalah faktor utama penggunaan aluminium.
  • Mesin dan peralatan (peralatan pengolahan, pipa, alat). Aluminium digunakan karena ketahanan terhadap korosi, sifat non-piroforik, dan kekuatan mekaniknya.
  • Kasus komputer portabel. Saat ini jarang digunakan tanpa paduan,[13] tetapi aluminium dapat didaur ulang dan aluminium bersih memiliki nilai pasar tersisa: misalnya, material kaleng minuman bekas digunakan untuk melindungi komponen elektronik laptop MacBook Air, smartphone Pixel 5, atau smartwatch Summit Lite.[14][15][16]

Senyawa

sunting

Sebagian besar (sekitar 90%) dari oksida aluminium diubah menjadi aluminium logam.[17] Karena merupakan bahan yang sangat keras (kekerasan Mohs 9),[18] alumina banyak digunakan sebagai bahan abrasif;[19] karena sifatnya yang sangat tidak reaktif secara kimia, alumina berguna dalam lingkungan yang sangat reaktif seperti lampu natrium bertekanan tinggi.[20] Oksida aluminium umumnya digunakan sebagai katalis dalam proses industri;[17] misalnya, dalam Proses Claus untuk mengubah hidrogen sulfida menjadi belerang di kilang minyak dan dalam alkilasi amine.[21][22] Banyak katalis industri yang didukung oleh alumina, artinya bahan katalis yang mahal tersebar di atas permukaan alumina yang inert.[23] Penggunaan utama lainnya adalah sebagai agen pengering atau penyerap.[17][24]

Beberapa sulfat aluminium memiliki aplikasi industri dan komersial. Aluminium sulfat (dalam bentuk hidratnya) diproduksi dalam jumlah beberapa juta ton metrik setiap tahun.[25] Sekitar dua pertiga digunakan dalam pengolahan air.[25] Aplikasi utama selanjutnya adalah dalam pembuatan kertas.[25] Aluminium sulfat juga digunakan sebagai zat pengikat dalam pewarnaan, dalam pengasaman biji-bijian, penghilang bau dalam minyak mineral, dalam penyamakan kulit, dan dalam produksi senyawa aluminium lainnya.[25] Dua jenis alum, alumunium ammonium sulfat dan alumunium kalium sulfat, dulunya digunakan sebagai zat pengikat dan dalam penyamakan kulit, tetapi penggunaannya telah menurun secara signifikan seiring tersedianya aluminium sulfat berkualitas tinggi.[25] Aluminium klorida anhidrat digunakan sebagai katalis dalam industri kimia, petrokimia, industri pewarnaan, dan sintesis berbagai senyawa anorganik dan organik.[25] Hidroksiklorida aluminium digunakan dalam pemurnian air, industri kertas, dan sebagai antiperspiran.[25] Natrium alumunat digunakan dalam pengolahan air dan sebagai akselerator pengerasan semen.[25]

 
Deposisi laser alumina pada substrat

Banyak senyawa aluminium memiliki aplikasi khusus, misalnya:

Galeri

sunting

Catatan kaki

sunting
  1. ^ Penggunaan kata aluminum pada tahun 1812 oleh Davy telah mendahului penggunaan aluminium oleh penulis lain. Namun, Davy sering disebut-sebut sebagai orang yang menamai unsur tersebut; dia adalah orang pertama yang membuat nama untuk aluminium: dia menggunakan alumium in 1808. pada tahun 1808. Penulis lain tidak menerima nama itu, memilih aluminium sebagai gantinya. Lihat di bawah untuk lebih jelasnya.
  1. ^ (Indonesia) "Aluminium". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022. 
  2. ^ Dohmeier, C.; Loos, D.; Schnöckel, H. (1996). "Aluminum(I) and Gallium(I) Compounds: Syntheses, Structures, and Reactions". Angewandte Chemie International Edition. 35 (2): 129–149. doi:10.1002/anie.199601291. 
  3. ^ D. C. Tyte (1964). "Red (B2Π–A2σ) Band System of Aluminium Monoxide". Nature. 202 (4930): 383. Bibcode:1964Natur.202..383T. doi:10.1038/202383a0. 
  4. ^ Lide, D. R. (2000). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds" (PDF). CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-81). CRC Press. ISBN 0849304814. 
  5. ^ a b "American Chemical Society - Revolusi produksi aluminium". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-11-07. Diakses tanggal 2012-03-25. 
  6. ^ Los Angeles Times - Sejarah Aluminium
  7. ^ Brown, T.J.; Idoine, N.E.; Raycraft, E.R.; et al. (2018). World Mineral Production: 2012–2016. British Geological Survey. ISBN 978-0-85272-882-6. Diarsipkan dari versi asli tanggal 16 Mei 2020. Diakses tanggal 10 Juli 2018. 
  8. ^ "Aluminum". Encyclopædia Britannica. Diarsipkan dari versi asli tanggal 12 Maret 2012. Diakses tanggal 6 Maret 2012. 
  9. ^ Millberg, L.S. "Aluminum Foil". How Products are Made. Diarsipkan dari versi asli tanggal 13 Juli 2007. Diakses tanggal 11 Agustus 2007. 
  10. ^ Lyle, J.P.; Granger, D.A.; Sanders, R.E. (2005). "Aluminum Alloys". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a01_481. ISBN 978-3-527-30673-2. 
  11. ^ Ross, R.B. (2013). Metallic Materials Specification Handbook. Springer Science & Business Media. ISBN 9781461534822. Diarsipkan dari versi asli tanggal 11 Juni 2021. Diakses tanggal 3 Juni 2021. 
  12. ^ Davis 1999, hlm. 17–24.
  13. ^ May 2016, Avram Piltch 27 (27 Mei 2016). "Gadget Materials Guide: Aluminum vs Carbon Fiber, Plastic and Glass". Tom's Guide (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2021-07-01. 
  14. ^ "Apple Patents reveal how the Aluminum Unibody MacBook Enclosure is made from Recycled Pop and Beer Cans & more". Patenly Apple. Maret 2021. Diarsipkan dari versi asli tanggal 24 Mei 2021. Diakses tanggal 24 Mei 2021. 
  15. ^ "Google Pixel 5 Review - A flagship chip isn't needed for a flagship phone". xda-developers (dalam bahasa Inggris). 2020-10-14. Diakses tanggal 2021-07-01. 
  16. ^ "Fitness-focused Montblanc Summit Lite features recycled aluminum case". dlmag (dalam bahasa Inggris). 2021-04-26. Diakses tanggal 2021-07-01. 
  17. ^ a b c Hudson, L. Keith; Misra, Chanakya; Perrotta, Anthony J.; et al. (2005). "Aluminum Oxide". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. 
  18. ^ Lumley, Roger (2010). Fundamentals of Aluminium Metallurgy: Production, Processing and Applications. Elsevier Science. hlm. 42. ISBN 978-0-85709-025-6. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 Desember 2019. Diakses tanggal 13 Juli 2018. 
  19. ^ Mortensen, Andreas (2006). Concise Encyclopedia of Composite Materials. Elsevier. hlm. 281. ISBN 978-0-08-052462-7. Diarsipkan dari versi asli tanggal 20 Desember 2019. Diakses tanggal 13 Juli 2018. 
  20. ^ The Ceramic Society of Japan (2012). Advanced Ceramic Technologies & Products. Springer Science & Business Media. hlm. 541. ISBN 978-4-431-54108-0. Diarsipkan dari versi asli tanggal 29 November 2019. Diakses tanggal 13 Juli 2018. 
  21. ^ Slesser, Malcolm (1988). Dictionary of Energy. Palgrave Macmillan UK. hlm. 138. ISBN 978-1-349-19476-6. Diarsipkan dari versi asli tanggal 11 Juni 2021. Diakses tanggal 13 Juli 2018. 
  22. ^ Supp, Emil (2013). How to Produce Methanol from Coal. Springer Science & Business Media. hlm. 164–165. ISBN 978-3-662-00895-9. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 Desember 2019. Diakses tanggal 13 Juli 2018. 
  23. ^ Ertl, Gerhard; Knözinger, Helmut; Weitkamp, Jens (2008). Preparation of Solid Catalysts. John Wiley & Sons. hlm. 80. ISBN 978-3-527-62068-5. Diarsipkan dari versi asli tanggal 24 Desember 2019. Diakses tanggal 13 Juli 2018. 
  24. ^ Armarego, W.L.F.; Chai, Christina (2009). Purification of Laboratory Chemicals. Butterworth-Heinemann. hlm. 73, 109, 116, 155. ISBN 978-0-08-087824-9. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 Desember 2019. Diakses tanggal 13 Juli 2018. 
  25. ^ a b c d e f g h Helmboldt, O. (2007). "Aluminum Compounds, Inorganic". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. hlm. 1–17. doi:10.1002/14356007.a01_527.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2. 
  26. ^ World Health Organization (2009). Stuart MC, Kouimtzi M, Hill SR, ed. WHO Model Formulary 2008. World Health Organization. hdl:10665/44053  . ISBN 9789241547659. 
  27. ^ Occupational Skin Disease (dalam bahasa Inggris). Grune & Stratton. 1983. ISBN 978-0-8089-1494-5. Diarsipkan dari versi asli tanggal 15 April 2021. Diakses tanggal 14 Juni 2017. 
  28. ^ Galbraith, A; Bullock, S; Manias, E; Hunt, B; Richards, A (1999). Fundamentals of pharmacology: a text for nurses and health professionals. Harlow: Pearson. hlm. 482. 
  29. ^ Papich, Mark G. (2007). "Aluminum Hydroxide and Aluminum Carbonate". Saunders Handbook of Veterinary Drugs (edisi ke-2nd). St. Louis, Mo: Saunders/Elsevier. hlm. 15–16. ISBN 978-1-4160-2888-8. 
  30. ^ Brown, Weldon G. (2011-03-15), John Wiley & Sons, Inc., ed., "Reductions by Lithium Aluminum Hydride", Organic Reactions (dalam bahasa Inggris), Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., hlm. 469–510, doi:10.1002/0471264180.or006.10, ISBN 978-0-471-26418-7, diarsipkan dari versi asli tanggal 11 Juni 2021, diakses tanggal 2021-05-22 
  31. ^ Gerrans, G.C.; Hartmann-Petersen, P. (2007). "Lithium Aluminium Hydride". SASOL Encyclopaedia of Science and Technology. New Africa Books. hlm. 143. ISBN 978-1-86928-384-1. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 August 2017. Diakses tanggal 6 September 2017. 
  32. ^ M. Witt; H.W. Roesky (2000). "Organoaluminum chemistry at the forefront of research and development" (PDF). Curr. Sci. 78 (4): 410. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 6 October 2014. 
  33. ^ A. Andresen; H.G. Cordes; J. Herwig; W. Kaminsky; A. Merck; R. Mottweiler; J. Pein; H. Sinn; H.J. Vollmer (1976). "Halogen-free Soluble Ziegler-Catalysts for the Polymerization of Ethylene". Angew. Chem. Int. Ed. 15 (10): 630–632. doi:10.1002/anie.197606301. 
  34. ^ Aas, Øystein; Klemetsen, Anders; Einum, Sigurd; et al. (2011). Atlantic Salmon Ecology. John Wiley & Sons. hlm. 240. ISBN 978-1-4443-4819-4. Diarsipkan dari versi asli tanggal 21 Desember 2019. Diakses tanggal 14 Juli 2018. 
  35. ^ Singh, Manmohan (2007). Vaccine Adjuvants and Delivery Systems. John Wiley & Sons. hlm. 81–109. ISBN 978-0-470-13492-4. Diarsipkan dari versi asli tanggal 20 Desember 2019. Diakses tanggal 14 Juli 2018. 

Referensi

sunting
 
Wikimedia Commons memiliki media mengenai Aluminium.
Video
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Aluminium&oldid=26279064"