nsi-language:IN'>
Surdia Tata, dan Saito Shinroku.1985. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: PT
Dainippon Gitakarya Printing
Puji syukur kami panjatkan
atas kehadirat Allah Yang Maha Esa karena atas petunjuk dan perlindungannya,
makalah yang berjudul Aluminium dan Kromium dapat terselesaikan dengan baik.
Sebagai mahasiswa Teknik kimia,
pengetahuan terhadap bahan-bahan keteknikan sangatlah penting dalam pengetahuan
sifat mekanika bahan sebagai syarat untuk perancangan dan pembuatan alat serta
fasilitas penunjang industri kimia seperti sarana pengolahan suatu proses.
Pengetahuan yang dibutuhkan antara lain sifat, struktur paduan, cara pembuatan,
aplikasi hingga dampak dan penanggulangan bahaya kimia yang ditimbulkan baik
bagi manusia maupun lingkungan. Dengan disertai pengetahuan tersebut,
diharapkan lulusan Teknik kimia dapat melakukan setiap pekerjaan sesuai dengan
tuntutan profesinya.
Segenap anggota kelompok 1 mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya atas bantuan yang diberikan rekan-rekan Kelas 2A D3 Teknik
Kimia dan pihak lain yang telah memperlancar penyusunan makalah ini demi
kelancaran studi kami. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi
mahasiswa Teknik kimia pada khususnya dan masyarakat luas pada umumnya.
Daftar Isi
Kata pengantar 2
Daftar isi 3
BAB I PENDAHULUAN 4
BAB II ISI
Aluminium
A. Pengertian 6
B. Sumber 7
C. Sifat-sifat 7
D. Pembuatan 12
E. Klasifikasi dan Penggolongan Paduannya 15
F. Aplikasi atau Kegunaan 22
G.
Dampak
dan Penanggulangan 24
Kromium
A. Kromium 26
B. Sifat-sifat 30
C. Sumber dan
Pembuatan 31
D. Identifikasi 32
E. Kromium dan
Paduannya 33
F. Kegunaan 38
G. Dampak penggunaan
Kromium 43
H. Penanggulangan 49
BAB III PENUTUP 50
Lampiran 52
Glosarium 54
Daftar Pustaka 56
A.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu tujuan
teknik kimia adalah menemukan bahan-bahan baru dan mengembangkan bahan-bahan
yang sudah ada serta tidak mengganggu lingkungan hidup. Bahan-bahan terdapat disekitar kita dan telah menjadi bagian dari
kebudayaan dan pola berfikir manusia. Bahan telah menyatu dengan peradaban
manusia, sehingga manusia mengenal peradaban, yaitu zaman batu, zaman perunggu
dan zaman besi. Bahan diambil dari alam dan diproses menjadi bentuk tertentu,
seperti cangkul, pisau,dan lain-lain untuk membantu kehidupan manusia. Ketika
kita mengenali sifat bahan yang kita gunakan maka sudah barang tentu penggunaan
yang nanti kita lakukan akan menjadi efektif karena kita telah
mengetahui kekurangan dan kelebihan bahan yang kita gunakan. Dalam modul ini kita akan fokus kepada bahan alumunium
dan kromium.
1.2 Permasalahan
Dalam pengetahuan bahan alumunium dan kromium ini
terdapat beberapa permasalahan yaitu sebagai berikut :
- Sifat fisik, kimia
dan mekanik dari Alumunium dan Kromium
- Cara Pembuatan
logam Alumunium dan Kromium beserta Kegunaannya
- Klasifikasi Paduan
Alumunium dan Kromium
- Dampak dan
Penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam alumunium dan kromium bagi
manusia dan lingkungan
1.3 Tujuan
Dalam penyusunan
makalah tentang pengetahuan bahan :
Alumunium dan kromium ini terdapat beberapa tujuan yaitu sebagai berikut
:
- Mengetahui Sifat-sifat
terutama sifat mekanika bahan dari Alumunium dan Kromium
- Memahami cara
pembuatan logam alumunium dan kromium
- Mengetahui
aplikasi atau kegunaan logam alumunium dan kromium di industri
- Mengetahui beberapa
penggolongan logam paduan (alloy) dari alumunium dan kromium
- Mengetahui dampak
Penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam alumunium dan kromium bagi
manusia dan lingkungan
1.4 Sistematika Penulisan
Makalah ini disusun
dengan format sebagai berikut BAB I Pendahuluan berisi tentang Latar belakang,
Permasalahan, Tujuan, dan Sistematika Penulisan laporan. BAB II Isi yang berisi mengenai landasan teori logam Alumunium dan landasan teori logam kromium, BAB
III Penutup berisi kesimpulan, kemudian Daftar pustaka.
BAB II
ISI
ALUMUNIUM DAN PADUANNYA
1.
Pengertian
Aluminium adalah logam berwarna
putih keperakan yang lunak.
Gambar 1: Aluminium, dipotong setelah dicetak dari
tanur tanpa perlakuan fisik maupun termal.
Aluminium ditemukan oleh Sir
Humprey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu unsur, dan pertama kali direduksi
sebagai logam oleh H. C. Oersted, tahun 1825. Secara industri Paul Heroult di
perancis dan C. M. Hall di amerika
serikat secara terpsah telh memperoleh logam aluminum dari alumina dengan cara
elektrolisa dari garamnya yang terfusi. Sampai sekarang proses Heroult Hal
masih dipakai untuk memproduksi aluminium.
Aluminium adalah logam yang
paling banyak terdapat di kerak bumi, dan unsur ketiga terbanyak setelah
oksigen dan silikon. Aluminium terdapat di kerak bumi sebanyak kira-kira 8,07%
hingga 8,23% dari seluruh massa padat dari kerak bumi, dengan produksi tahunan
dunia sekitar 30 juta ton pertahun dalam bentuk bauksit dan bebatuan lain
(corrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan lain-lain). Sulit menemukan
aluminium murni di alam karena aluminium merupakan logam yang cukup reaktif.
Aluminium murni adalah logam
yang lunak, tahan lama, ringan, dan dapat ditempa dengan penampilan luar
bervariasi antara keperakan hingga abu-abu, tergantung kekasaran permukaannya.
Aluminium murni 100% tidak
memiliki kandungan unsur apapun selain aluminium itu sendiri, namun aluminium
murni yang dijual di pasaran tidak pernah mengandung 100% aluminium, melainkan
selalu ada pengotor yang terkandung di dalamnya. Pengotor yang mungkin berada
di dalam aluminium murni biasanya adalah gelembung gas di dalam yang masuk
akibat proses peleburan dan pendinginan/pengecoran yang tidak sempurna,
material cetakan akibat kualitas cetakan yang tidak baik, atau pengotor lainnya
akibat kualitas bahan baku yang tidak baik (misalnya pada proses daur ulang
aluminium). Umumnya, aluminium murni yang dijual di pasaran adalah aluminium
murni 99%, misalnya aluminium foil.
2.
Sumber Alumunium
Aluminium merupakan logam yang paling
banyak ditemukan di kerak bumi (8.1%), tetapi tidak pernah ditemukan secara
bebas di alam. Selain pada mineral yang telah disebut di atas, ia juga
ditemukan di granit dan mineral-mineral lainnya. Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida,
yaitu antara lain:
·
sebagai
silikat misal feldspar, tanah liat, mika
·
sebagai
oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril)
·
sebagai
hidrat misal bauksit
·
sebagai
florida misal kriolit.
3. Sifat – sifat aluminium
Sifat-sifat penting yang dimiliki
aluminium sehingga banyak digunakan sebagai material teknik adalah
sebagai berikut:
a. Berat jenisnya ringan (hanya 2,7
gr/cm³, sedangkan besi ± 8,1 gr/ cm³)
b. Tahan korosi
Sifat bahan korosi dari
aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan aluminium oksida (Al2O3)
pada permukaan aluminium (fenomena pasivasi). Pasivasi adalah pembentukan lapisan pelindung akibat
reaksi logam terhadap komponen udara sehingga lapisan tersebut melindungi
lapisan dalam logam dari korosi. Lapisan ini membuat Al tahan korosi tetapi sekaligus sukar dilas, karena
perbedaan melting point (titik lebur).
c. Penghantar listrik dan panas yang baik
Aluminium juga merupakan konduktor panas
dan elektrik yang baik. Jika dibandingkan dengan massanya, aluminium memiliki
keunggulan dibandingkan dengan tembaga, yang saat ini merupakan logam konduktor
panas dan listrik yang cukup baik, namun cukup berat.
d. Mudah di fabrikasi/ditempa
Sifat lain yang menguntungkan dari aluminium adalah sangat mudah
difabrikasi, dapat dituang (dicor) dengan cara penuangan apapun. Dapat deforming dengan cara: rolling,
drawing, forging, extrusi dll. Menjadi bentuk yang rumit sekalipun.
e. Kekuatannya rendah tetapi pemaduan
(alloying) kekuatannya bisa ditingkatkan. Kekuatan dan kekerasan aluminium tidak begitu tinggi
dengan pemaduan dan heat treatment dapat ditingkatkan kekuatan dan
kekerasannya.
f. Kekuatan mekanik meningkat dengan
penambahan Cu, Mg, Si, Mn, Zn, dan Ni.
g.
Sifat
elastisnya yang sangat rendah, hampir tidak dapat diperbaiki baik dengan
pemaduan maupun dengan heat treatment.
1) Sifat Fisik Aluminium
Sifat-sifat
|
Kemurnian Al
|
|
99,996 %
|
>99,0 %
|
|
Massa jenis (20 oC)
|
2,6989
|
2,71
|
Titik cair
|
660,2
|
653-657
|
Panas jenis
(cal/g.oC)(100oC)
|
0,2226
|
0,2297
|
Hantaran listrik
(%)
|
64,94
|
59 (dianil)
|
Koefisien
pemuaian (20-100oC)
|
23,86 x 10-6
|
23,5 x 10-6
|
2) Sifat Mekanik Aluminium
Sifat-sifat
|
Kemurnian Al (%)
|
|||
99,996
|
>99,0
|
|||
Dianil
|
75% dirol dingin
|
Dianil
|
H18
|
|
Kekuatan tarik (kg/mm2)
|
4,9
|
11,6
|
9,3
|
16,9
|
Kekuatan mulur (0,2%)(kg/mm2)
|
1,3
|
11,0
|
3,5
|
14,8
|
Perpanjangan (%)
|
48,8
|
5,5
|
35
|
5
|
Kekerasan Brinell
|
17
|
27
|
23
|
44
|
Sifat Mekanik Lain
Informasi
Lain
|
|
(20 °C)
26,50 nΩ·m
|
|
(300
K) 237 W·m−1·K−1
|
|
(25
°C) 23,1 µm·m−1·K−1
|
|
Kecepatan suara (thin rod)
|
|
70
GPa
|
|
26
GPa
|
|
76 GPa
|
|
0,35
|
|
2,75
|
|
167
MPa
|
|
245
MPa
|
|
Sifat mekanik 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, namun 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, namun pada umumnya memiliki ductility yang lebih rendah dari pada
aluminium murni, karena ductility
berbanding terbalik dengan kekuatan tensil, serta hampir semua aluminum paduan
memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi dari pada aluminium murni.
3)
Sifat Kimia
a) Serbuk
alumunium dipanaskan dalam uap air menghasilkan hidrogen dan alumunium oksida.
Reaksinya berlangsung relatif lambat karena adanya lapisan alumunium oksida
pada logamnya, membentuk oksida yang lebih banyak selama reaksi.
b) Alumunium
akan terbakar dalam oksigen jika bentuknya serbuk, sebaliknya lapisan oksidanya
yang kuat pada alumunium cenderung menghambat reaksi.
Jika kita taburkan serbuk alumunium ke dalam nyala bunsen, maka akan kita dapatkan percikan. Alumunium oksida yang berwana putih akan terbentuk.
Jika kita taburkan serbuk alumunium ke dalam nyala bunsen, maka akan kita dapatkan percikan. Alumunium oksida yang berwana putih akan terbentuk.
c) Alumunium
seringkali bereaksi dengan klor dengan melewatkan klor kering di atas alumunium
foil yang dipanaskan sepanjang tabung. Alumunium terbakar dalam aliran klor
menghasilkan alumunium klorida yang kuning sangat pucat. Alumunium klorida ini
dapat menyublim (berubah dari padatan ke gas dan kembali lagi) dan terkumpul di
bagian bawah tabung saat didinginkan.
Aluminium disimbolkan dengan Al, dengan
nomor atom 13 dalam tabel periodik unsur. Bauksit, bahan baku aluminium
memiliki kandungan aluminium dalam jumlah yang bervariasi, namun pada umumnya
di atas 40% dalam berat. Senyawa aluminium yang terdapat di bauksit diantaranya
Al2O3, Al(OH)3, γ-AlO(OH), dan
α-AlO(OH).
Gambar 2: Bauksit,
sepanjang 4 cm dan ditambang di Little Rock, Arkansas, Amerika Serikat.
Isotop aluminium
yang terdapat di alam adalah isotop 27Al, dengan persentase
sebesar 99,9%. Isotop 26Al juga terdapat di alam meski dalam jumlah
yang sangat kecil. Isotop 26Al merupakan radioaktif dengan waktu
paruh sebesar 720000 tahun. Isotop aluminium yang sudah ditemui saat ini adalah
aluminium dengan berat atom relatif antara 23 hingga 30, dengan isotop 27Al
merupakan isotop yang paling stabil.
Difusi atom di tentukan oleh macam atom, tetapi pada umumnya
sangat lambat pada temperature biasa dengan pencelupan dingin kekosongan atom
tetap ada, jadi dengan berjalannya waktu struktur atom bisa berubah, yang
menghasilkan perubahan sifat-sifatnya. Perubahan sifat-sifat dengan berjalannya
waktu pada umumnya di namakan penuaan. Apabila proses itu berjalan pada
temperature kamar di namakan penuaan ilmiah, sedangkan apabila proses itu
terjadi pada temperatur lebih tinggi dinamakan penuaan buatan.
4.
Proses pembuatan
Aluminium adalah logam yang
sangat reaktif yang membentuk ikatan kimia berenergi tinggi dengan oksigen.
Dibandingkan dengan logam lain, proses ekstraksi aluminium dari batuannya
memerlukan energi yang tinggi untuk mereduksi Al2O3.
Proses reduksi ini tidak semudah mereduksi besi dengan menggunakan batu bara,
karena aluminium merupakan reduktor yang lebih kuat dari karbon.
a)
Proses Bayer-Hall Heroult
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.
Gambar 9: Proses Bayer
Proses Bayer menghasilkan
alumina (Al2O3) dengan membasuh bahan tambang yang
mengandung aluminium dengan larutan natrium hidroksida pada temperatur 175 oC
sehingga menghasilkan aluminium hidroksida, Al(OH)3. Aluminium
hidroksida lalu dipanaskan pada suhu sedikit di atas 1000 oC 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 leelehan Na3AlF6, atau
yang biasa disebut cryolite. Larutan lalu dielektrolisis dan akan mengakibatkan
aluminium cair menempel pada anoda, sementara oksigen dari alumina akan
teroksidasi bersama anoda yang terbuat dari karbon, membentuk karbon dioksida.
Aluminium cair memiliki massa jenis yang lebih ringan dari pada 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.
Gambar 10: Diagram Proses Hall-Heroult yang
disederhanakan. Perhatikan letak katoda yang berada di dasar wadah, untuk
mengantisipasi massa jenis aluminium cair yang lebih tinggi dibandingkan
larutan cryolite-alumina
b)
Daur ulang Aluminium
Salah satu keuntungan
aluminium lainnya adalah mampu didaur ulang tanpa mengalami sedikitpun
kehilangan kualitas. Proses daur ulang tidak mengubah struktur aluminium, daur
ulang terhadap aluminium dapat dilakukan berkali-kali (wasteonline.org).
Mendaur ulang aluminium hanya mengkonsumsi
energi sebesar 5% dari yang digunakan dalam memproduksi aluminium dari bahan
tambang (economist.com). Di Eropa, terutama negara Skandinavia, 95% aluminium
yang beredar merupakan bahan hasil daur ulang.
Proses daur ulang aluminium
berawal dari kegiatan meleburkan dengan pemanasan suhu tinggi beberapa sampah
aluminium. Hal ini akan menghasilkan endapan. Endapan ini dapat diekstraksi
ulang untuk mendapatkan aluminium, dan limbah yang dihasilkan dapat digunakan
sebagai bahan campuran aspal dan beton karena merupakan limbah yang berbahaya
bagi alam. Sebagai produk utama dihasilkan alumunium yang meleleh kemudian
dicetak kembali untuk dikomersialkan.
Gambar proses
daur ulang kaleng atau barang bekas alumunium (google.com)
5.
Klasifikasi Alumunium dan Penggolongan
Paduannya
a)
Aluminium Murni
Aluminium 99% tanpa tambahan
logam paduan apapun dan dicetak dalam keadaan biasa, hanya
memiliki kekuatan tensil sebesar 90 MPa, terlalu lunak untuk penggunaan
yang luas sehingga seringkali aluminium dipadukan dengan logam lain.
b)
Aluminium Paduan
Elemen paduan yang umum
digunakan pada aluminium adalah silikon, magnesium, tembaga, seng, mangan, dan
juga lithium sebelum tahun 1970.
Secara umum, penambahan logam
paduan hingga konsentrasi tertentu akan meningkatkan kekuatan tensil dan
kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika melebihi konsentrasi tersebut,
umumnya titik lebur akan naik disertai meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya
senyawa, kristal, atau granula dalam logam.
Namun, kekuatan bahan paduan
aluminium tidak hanya bergantung pada konsentrasi logam paduannya saja, tetapi
juga bagaimana proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah
dengan penempaan, perlakuan panas, penyimpanan, dan sebagainya.
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 akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal
granula silika.
Gambar
11. Fase paduan Al-Si, temperatur vs persentase paduan
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.
Gambar
12. Diagram fase Paduan Al-Mg, temperatur vs
persentase Mg
Paduan Aluminium-Tembaga
Paduan aluminium-tembaga juga
menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun 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.
Gambar
13. Diagram Fase Al-Cu, temperatur vs persentase paduan
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.
Gambar 14. Diagram fase Al-Mn,
temperatur vs konsentrasi Mn
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 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium yang
memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6%
setiap 50 mm bahan.
Gambar15. Diagram fase Al-Zn,
temperatur vs persentase Zn
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, namun 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.
Paduan Alnico
Alnico merupakan paduan yang tersusun dari aluminium
(Al), nikel (Ni), dan kobalt (Co), dengan penambahan besi, tembaga dan kadang
titanium. Alnico mengandung 8-12% Al, 15-26% Ni, 5-24% Co, lebih dari 6% Cu,
lebih dari 1% Ti dan sisanya adalah Fe. Kegunaan utama dari paduan alnico
adalah sebagai magnet.
Paduan Duralumin
Duralumin (juga disebut duraluminum, duraluminium, atau
dural) adalah nama dagang dari salah satu tipe dari paduan aluminium. Paduan
utamanya terdiri dari tembaga, mangan, dan magnesium. Paduan yang paling umum
digunakan adalah tipe AA2024, yang mengandung 4,4% tembaga, 1,5% magnesium,
0,6% mangan dan 93,5% aluminium. Besar yield strength adalah 450 MPa, dengan
variasi yang bergantung pada komposisi dan temper.
Meskipun penambahan tembaga memperbaiki kekuatan,
penambahan tembaga juga membuat paduan ini mudah terkorosi.
Paduan Silumin
Silumin adalah paduan aluminium yang mengandung silicon
sekitar 4% dan 22%. Silumin memiliki ketahanan korosi yang tinggi, sehingga
silumin sangat bermanfaat dalam peralatan basah. Penambahan silicon pada
aluminium juga membuat silumin lebih cair.
Silumin sangat baik kecairannya, mempunyai permukaan yang
bagus, tanpa kegetasan panas, sangat baik untuk paduan coran, dan koefisien
pemuaian yang kecil. Koefisien pemuaian termal silumin sangat rendah oleh
karena itu paduannya pun mempunyai koefisien yang rendah apabila ditambah Si
lebih banyak.
Aluminium paduan jenis
memiliki biaya produksi yang lebih tinggi karena memerlukan teknik khusus dalam
pembentukannya hingga aluminium siap untuk dipakai. Teknik ini akan
menghasilkan paduan dengan kekuatan tensil yang cukup tinggi, yaitu di atas 400
MPa, sehingga pengurangan massa dapat dilakukan untuk mengurangi biaya dan
mendapatkan kekuatan yang sesuai untuk aplikasi tertentu.
Perlakuan termal yang umum
dilakukan adalah:
·
Pengerjaan
logam dengan menggunakan panas (misal: hot
extrusion)
·
Memanaskan
logam hingga mendekati titik leburnya, lalu didinginkan secara perlahan. Proses
ini disebut annealing, dan
menghasilkan logam yang lunak.
·
Pendinginan
dengan cepat, baik dengan menggunakan es, air dingin, ataupun air mendidih
sesuai kebutuhan. Proses ini dinamakan quenching.
·
Disimpan
pada temperatur tertentu (umumnya mendekati titik leburnya) selama beberapa
lama (antara 1 jam hingga 40 hari). Proses ini disebut artificial age hardening.
Perlakuan termal dapat berupa
kombinasi nomor dua, tiga, dan empat, namun ada juga yang melakukan penyimpanan
selama beberapa lama pada suhu kamar setelah quenching sebelum siap digunakan.
Ada juga yang ditempa pada suhu kamar sebelum disimpan pada suhu tinggi.
Penyimpanan pada suhu tinggi
bermanfaat untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan tensil. Nilai peningkatan
kekuatan tensil dapat mencapai tiga kalinya jika dibandingkan dengan aluminium
paduan tanpa perlakuan termal.
Pengkodean aluminium tempa
berdasarkan International Alloy Designation System adalah sebagai berikut:
·
Seri
1xxx merupakan aluminium murni dengan kandungan minimun 99,00% aluminium
berdasarkan beratnya.
·
Seri 2xxx
adalah paduan dengan tembaga. Terdiri dari paduan bernomor 2010 hingga 2029.
·
Seri 3xxx
adalah paduan dengan mangan. Terdiri dari paduan bernomor 3003 hingga 3009.
·
Seri 4xxx
adalah paduan dengan silikon. Terdiri dari paduan bernomor 4030 hingga 4039
·
Seri 5xxx
adalah paduan dengan magnesium. Terdiri dari paduan dengan nomor 5050 hingga
5086.
·
Seri 6xxx
adalah paduan dengan silikon dan magnesium. Terdiri dari paduan dengan nomor
6061 hingga 6069
·
Seri 7xxx
adalah paduan dengan seng. Terdiri dari paduan dengan nomor 7070 hingga 7079.
·
Seri 8xxx
adalah paduan dengan lithium.
Perlu
diperhatikan bahwa pengkodean aluminium untuk keperluan penempaan seperti di
ats tidak berdasarkan pada komposisi paduannya, tetapi berdasarkan pada sistem
pengkodean terdahulu, yaitu sistem Alcoa yang menggunakan urutan 1 sampai 79
dengan akhiran S, sehingga dua digit di belakang setiap kode pada pengkodean di
atas diberi angka sesuai urutan Alcoa terdahulu. Pengecualian ada pada paduan
magnesium dan lithium.
Pengkodean untuk aluminium cor
berdasarkan Aluminium Association adalah sebagai berikut:
·
Seri 1xx.x adalah aluminium dengan kandungan
minimal 99% aluminium
·
Seri 2xx.x adalah paduan dengan tembaga
·
Seri 3xx.x adalah paduan dengan silikon,
tembaga, dan/atau magnesium
·
Seri 4xx.x adalah paduan dengan silikon
·
Seri 5xx.x adalah paduan dengan magnesium
·
Seri 7xx.x adalah paduan dengan seng
·
Seri 8xx.x adalah paduan dengan lithium
Perlu diperhatikan bahwa pada
digit kedua dan ketiga menunjukkan persentase aluminiumnya, sedangkan digit
terakhir setelah titik adalah keterangan apakah aluminium dicor setelah
dilakukan pelelehan pada produk aslinya, atau dicor segera setelah aluminium
cair dengan paduan tertentu. Ditulis hanya dengan dua angka, yaitu 1 atau 0.
Klasifikasi aluminium pada
Standar Nasional Indonesia tidak berdasarkan pada konsentrasi paduan maupun
perlakuannya. Klasifikasi aluminium paduan pada Standar Nasional Indonesia
didasarkan pada aplikasi aluminium tersebut. Berikut ini adalah contoh
penomoran aluminium pada Standar Nasional Indonesia:
a. 03-2583-1989 aluminium lembaran
bergelombang untuk atap dan dinding
b. 07-0417-1989 ekstrusi aluminium paduan
c. 03-0573-1989 jendela aluminium paduan
d. 07-0603-1989 aluminium ekstrusi untuk
arsitektur
e. 07-0733-1989 ingot aluminium primer
f. 07-0734-1989 aluminium ekstrusi untuk
arsitektur, terlapis bahan anodisasi
g. 07-0828-1989 ingot aluminium sekunder
h. 07-0829-1989 ingot aluminium paduan untuk
cor
i.
07-0851-1989
plat dan lembaran aluminium
j.
07-0957-1989
aluminium foil dan paduannya
k. 04-1061-1989 kawat aluminium untuk
penghantar listrik
Terdapat 84 produk aluminium
yang terdaftar dalam Sistem Informasi Standar Nasional Indonesia, berupa
aluminium murni dan paduannya, senyawa aluminium, bahkan petunjuk teknis
pembuatan aluminium dan aplikasinya juga merupakan produk terdaftar di SNI.
6.
Aplikasi atau Kegunaan Alumunium
Aluminium adalah logam
non-besi yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Produksi global dunia
pada tahun 2005 mencapai 31,9 juta ton, melebihi produksi semua logam non-besi
lainnya (Hetherington et al, 2007). Ada beberapa kegunaan umum dari alumunium
yaitu sebagai berikut :
ü Aluminium memiliki rasio kekuatan terhadap
massa yang paling tinggi, sehingga banyak digunakan sebagai bahan pembuat
pesawat dan roket. Aluminium juga dapat menjadi reflektor yang baik; lapisan
aluminium murni dapat memantulkan 92% cahaya.
ü Aluminium murni, saat ini jarang digunakan
karena terlalu lunak. Penggunaan aluminium murni yang paling luas adalah
aluminium foil (92-99% aluminium).
Gambar 18. Aluminium foil
ü Paduan aluminium-magnesium umumnya
digunakan sebagai bahan pembuat badan kapal. Paduan lainnya akan mudah
mengalami korosi ketika berhadapan dengan larutan alkali seperti air laut.
Gambar
22. Pesawat terbang, dibuat dengan menggunakan paduan 7075, Al-Zn.
ü
Paduan
aluminium-tembaga-lithium digunakan sebagai bahan pembuat tangki bahan bakar
pada pesawat ulang-alik milik NASA.
ü
Uang logam juga terbuat dari aluminium yang
diperkeras. Hingga saat ini, sulit dicari apa bahan paduan uang pembuat uang
logam berwarna putih keperakan ini, kemungkinan dirahasiakan untuk mencegah
pemalsuan uang logam.
Gambar
17. Uang logam, juga terbuat dari aluminium
ü
Velg mobil juga menggunakan bahan aluminium yang
dipadu dengan magnesium, silicon, atau keduanya, dan dibuat dengan cara ekstrusi
atau dicor.
Gambar 20. Velg mobil, mengunakan paduan Al-Si, Al-Mg, atau
Al-Si-Mg
ü
Beberapa jenis roda gigi menggunakan paduan
Al-Cu. Penggunaan paduan Cu untuk mendapatkan tingkat kekerasan yang cukup dan
memperpanjang usia benda akibat fatigue.
Gambar 21. Roda gigi menggunakan paduan Al-Cu
ü
Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu
dan jendela.
ü
Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai
jenis produk.
ü
Sektor lain, misal untuk kabel listrik,
perabotan rumah tangga dan barang kerajinan.
ü
Membuat termit, yaitu campuran serbuk
aluminium dengan serbuk besi (III)
oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk
menyambung rel kereta api.
ü
Pembuatan
Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O). Tawas digunakan untuk
menjernihkan air pada pengolahan air minum.
ü
Pembuatan
Aluminium Sulfat (Al2(SO4)3.18H2O)
digunakan untuk industri kertas dan karton, pewarna pada industri tekstil, dan
pemadam kebakaran jenis busa. (bila dicampur dengan NaHCO3 dan zat
pengemulsi).
7.
Dampak dan Penanggulangan Bahaya alumunium
bagi manusia
Dampak yang ditimbulkan akibat terpapar serbuk
alumunium yaitu sebagai berikut :
a) Kerusakan pada
sistem saraf pusat
b) Kerusakan
Paru-paru
c) Demensia
(Menurunnya kekuatan intelektual otak)
d) Kehilangan
memori ingatan
e) Kelesuan
f) Gemetar berat
Penanggulangan yang bisa dilakukan terhadap bahaya
diatas yaitu :
a) Terapi
farmakologis seperti menggunakan obat asetilkolinesterase inhibitor, vitamin,
dan antioksidan
b) Sesegera Minum
air sebanyak mungkin ketika bahan yang mengandung alumunium tertelan
c) Menggunakan obat
hirup (Ventolin Inhaler)
d) Meminum obat
levodopa, bromokriptin, pergolid, selegilin, atau antikolinergik
8.
Dampak dan Penanggulangan bahaya alumunium
bagi Lingkungan
Dampak lingkungan yang terjadi akibat tercemar
oleh alumunium diantaranya :
a) Pencemaran
kehidupan air
Ion alumunium bereaksi dengan
protein dalam insang ikan dan embrio katak yang mengakibatkan kematian. Hewan
seperti burung atau bahkan manusia yang memakan ikan tersebut juga akan
otomatis terkontaminasi.
b) Pencemaran udara
Debu alumunium mudah terhisap
oleh burung, serangga, atau manusia yang mengakibatkan berat badan turun
drastis, penurunan aktivitas hingga terjadi kematian.
c) Pencemaran tanah
Alumunium terakumulasi dalam
air tanah yang akan merusak akar tanaman dan mencemari bagian dalam tanaman
sehingga bila ada hewan atau manusia yang memakan tanaman tersebut maka akan
terpapar secara tidak langsung. Selain itu alumunium juga dapat mengurangi
kadar posfat karena ion alumunium bereaksi dengan ion fosfat, sehingga organisme-organisme
tanah akan kekurangan fosfat sebagai protein yang akan menyebabkan kemtaian
organisme tersebut.
Penanggulangan lingkungan yang
dapat dilakukan diantaranya sebagai berikut :
a) Bioremoval atau penambahan
biomassa/mikroorganisme yang dapat mengurangi kandungan logam dalam air
b) Penyaringan air menggunakan filter mangan
zeolit dan filter karbon aktif yang dilengkapi dengan filter cartridge dan
sterilisator Ultra Violet untuk menangkap segala bentuk ion logam berbahaya
dalam air
c) Perebusan tanaman dengan NaCl dan asam
asetat konsentrasi rendah yang akan menetralisir kandungan logam dalam tanaman.
KROMIUM DAN PADUANNYA
A.
KROMIUM
Sejarah Kromium
Nama unsur ini berasal dari bahasa Yunani "kata"
Chroma (χρώμα), yang berarti warna, karena banyak senyawanya yang sangat berwarna. Hal ini
ditemukan oleh Louis Nicolas Vauquelin
dalam mineral crocoite ( kromat timbal )
pada 1797. Crocoite digunakan sebagai pigmen, dan setelah penemuan bahwa
mineral kromit juga mengandung kromium, mineral ini terakhir digunakan untuk
memproduksi pigmen juga.
Senjata yang ditemukan di lubang-lubang
pemakaman yang berasal dari akhir abad ke-3 SM Dinasti Qin dari Tentara Terracotta
dekat Xi'an , Cina telah dianalisa oleh para arkeolog. Walaupun
terkubur lebih dari 2.000 tahun yang lalu, kuno perunggu ujung panah dan pedang baut ditemukan di
situs tersebut tidak menunjukkan tanda korosi, karena perunggu itu dilapisi
dengan kromium.
Kromium datang ke perhatian Barat pada abad
ke-18. Pada tanggal 26 Juli 1761, Johann Gottlob Lehmann menemukan mineral-merah oranye di tambang Beryozovskoye
di Pegunungan Ural yang
ia beri nama timbal merah Siberia. Meskipun salah mengartikannya sebagai
memimpin senyawa dengan selenium dan zat
besi komponen, mineral itu Crocoite ( kromat memimpin )
dengan rumus PbCrO 4.
Pada tahun 1770, Peter Simon Pallas
mengunjungi situs yang sama seperti Lehmann dan menemukan mineral timbal merah
yang memiliki sifat berguna sebagai pigmen dalam cat. Penggunaan timbal Siberia merah sebagai pigmen
cat berkembang pesat. Sebuah cerah kuning pigmen yang terbuat dari crocoite juga menjadi modis.
Gambar 1. Warna
merah rubi adalah dari sejumlah kecil krom (III).
Pada 1797, Louis Nicolas Vauquelin
menerima sampel crocoite bijih. Dia mengeluarkan kromium oksida (CrO3) dengan mencampur crocoite dengan asam klorida. Pada tahun 1798,
Vauquelin menemukan bahwa ia dapat mengisolasi kromium oksida logam dengan
pemanasan dalam oven arang. Ia juga mampu mendeteksi jejak dari
kromium dalam berharga batu permata , seperti rubi atau zamrud.
Selama tahun 1800-an, kromium terutama
digunakan sebagai komponen cat dan dalam penyamakan garam. Pada awalnya,
crocoite dari Rusia merupakan sumber utama, namun pada 1827, deposit kromit
yang lebih besar ditemukan dekat Baltimore, Amerika Serikat. Hal
ini membuat Serikat negara produsen terbesar produk kromium sampai 1848 ketika
deposito besar kromit di mana ditemukan di dekat Bursa, Turki.
Kromium juga dikenal berkilau bila dipoles. Hal
ini digunakan sebagai dekoratif dan lapisan pelindung pada bagian mobil,
perlengkapan pipa, bagian furnitur dan barang lainnya, biasanya diterapkan oleh
elektroplating. Kromium
digunakan untuk menyepuh seawal tahun 1848, tetapi gunakan ini hanya menjadi
meluas dengan perkembangan proses perbaikan pada tahun 1924. Paduan logam sekarang account untuk 85% dari
penggunaan kromium. Sisanya digunakan dalam industri kimia dan tahan api dan pengecoran industri.
Kromium dianggap dengan
bunga yang besar karena tinggi korosi perlawanan dan kekerasan. Perkembangan utama adalah
penemuan bahwa baja dapat dibuat sangat tahan terhadap korosi dan warna dengan
menambahkan kromium untuk membentuk stainless steel.
Aplikasi ini, bersama dengan krom plating (elektroplating dengan kromium) saat
ini-volume menggunakan tertinggi logam. Kromium dan ferrochromium dihasilkan dari bijih
komersial tunggal, kromit, oleh silicothermic atau reaksi aluminothermic
atau dengan memanggang dan pencucian proses.
Meskipun kromium trivalen (Cr (III)) diperlukan dalam jumlah jejak untuk gula dan lipid metabolisme , beberapa kasus yang
dilaporkan di mana penghapusan lengkap dari makanan telah menyebabkan kekurangan kromium. Dalam
jumlah yang lebih besar dan berbeda bentuk kromium dapat menjadi racun dan karsinogenik. Yang
menonjol dari kromium Contoh yang paling beracun adalah hexavalen kromium (Cr
(VI)).
Definisi Kromium
Kromium adalah elemen
yang secara alamiah ditemukan dalam konsentrasi yang rendah di batuan, hewan,
tanaman, tanah, debu vulkanik dan juga gas. Kromium terdapat di alam dalam
beberapa bentuk senyawa yang berbeda. Bentuk yang paling umum adalah kromium
(0), kromium (III) dan kromium (VI). Kromium (VI) dan kromium (0) umumnya
dihasilkan dari proses industri.
Gambar 2.
Kromium
Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24. Kromium
merupakan logam keras yang tahan karat. Unsur kromium mempunyai bilangan
oksidasi +2, +3, dan +6. Senyawa kromium dengan bilangan oksidasi +3 berupa
kromium (III) oksida (Cr2O3) yang merupakan bubur
berwarna biru dan berupa kromium hidroksida (Cr(OH)3) yang berwarna
hijau. Cr(III) dalam larutan asam berupa ion Cr(H2O)63+,
sedangkan dalam larutan yang basa berupa ion Cr{(OH)5(H2O)}2-
dan CR(OH)63- Cr(VI) dalam larutan asam (pH lebih
kecil dari 6) berupa ion HCrO4- dan Cr2OH42-
yang berwarna jingga, sedangkan dalam larutan basa berupa ion CrO42-
yang berwarna kuning. Pada pH yang rendah (sangat asam) hanya ion Cr2O72-
yang ada di dalam larutan. Logam kromium reaktif terhadap oksigen dan membentuk
oksida yang berupa lapisan tipis dipermukaan logam. Lapisan tersebut dapat
melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut.
Kromium dapat ditemukan di udara, tanah, dan air setelah rilis dari
manufaktur, penggunaan, dan pembuangan dari kromium berbasis produk, dan selama
proses manufaktur. Kromium biasanya tidak tetap di udara, tetapi didepositkan
ke dalam tanah dan air. Kromium dapat dengan mudah beralih dari satu bentuk
lain dalam air dan tanah, tergantung pada kondisi sekarang. Meskipun tidak ada
resiko dari pencemaran kromium dalam skala yang besar, namun penyebaran atau
perembesan logam kromium ke tanah, atau air dapat mengakibatkan berlebihannya
jumlah pencemar krom ini pada sirkulasi biokimia.
Senyawa kromium
masing – masing mempunyai peranan yang berbeda di lingkungan dan efek yang
berbeda pula terhadap kesehatan manusia sesuai dengan bilangan oksidasinya.
Dilaporkan bahwa krom (VI) merupakan senyawa krom yang paling berbahaya
(misalnya Kalium Chromat K2CrO4 atau CrO3).
Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+)
diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolisme gula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat
menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency).
Tingkat karacunan
krom pada manusia diukur melalui kadar atau kandungan krom dalam urine. Oleh
karena itu, krom merupakan logam yang sangat beracun dan sangat berbahaya bagi
kesehatan manusia.
Logam krom merupakan logam yang berharga tetapi
memiliki kadar racun yang tinggi, sehingga pemisahan dan recovery dari limbah sangat penting dilakukan. Salah satu metode
yang dapat digunakan untuk pemisahan dan recovery logam krom adalah membran
cair berpendukung (Supported Liquid Membrane, SLM).
Kromium merupakan logam
tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat
ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen
bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai
pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan
sebutan emas putih. Dalam
industry baja kromium digunakan sebagai bahan dasar pembuatan baja tahan karat.
B.
SIFAT-SIFAT
KROMIUM
Keterangan umum
unsur:
- Nama unsur ,
lambang, no. atom: Kromium, Cr, 24
- Deret kimia:
Logam transisi
- Golongan,
periode, blok: VIB, 4, d
- Berat atom =
51.996 g/mol
- Konfigurasi
elektronik: [18Ar] 3d5 4s1
- Jumlah
elektron tiap kulit: 2, 8, 13, 1
- Logam kromium:
a. Sifat
Fisik
- Fase: padat
- Logam
kristalin putih keperakan, tidak berbau, mengkilap, tidak berasa
- Keras tetapi
rapuh
- Tidak korosif
- Keregangan
tinggi
- Titik leleh =
2180 K (1907oC, 3465oF)
- Titik didih =
2944 K (2671oC, 4840oF)
- Densitas/g
cm-3 = 7.15 g/cm3
- Kalor
peleburan: 21.0 kJ/mol
- Kalor
penguapan: 339.5 kJ/mol
- Kapasitas
kalor: (25oC) 23.35 J/(mol.K)
- Kelimpahan/ppm = 122 ppm
Tekanan
Uap
|
||||||
P/Pa
|
1
|
10
|
100
|
1
k
|
10
k
|
100
k
|
pada
T/K
|
1656
|
1807
|
1991
|
2223
|
2530
|
2942
|
b. Sifat
Kimia
o Struktur
kristal: cubic body centered
o Bilangan
oksidasi: 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2
Bilangan oksidasi yang stabil ialah 6, 3, 2
o Elektronegativitas
= 1.66 (skala Pauling)
o Energi
ionisasi: ke-1: 652.9 kJ/mol
ke-2: 1590.6 kJ/mol
ke-3: 2987 kJ/mol
o Jari-jari
atom = 1.172Å
Kromium tidak larut dalam air dan asam nitrat, larut
dalam asam sulfat encer dan asam klorida. Kromium tidak dapat bercampur dengan
basa, oksidator, halogen, peroksida dan logam-logam. Kromium dapat menyala atau
mudah menyala, dapat terbakar secara spontan apabila terpapar di udara atau
bila debu kromium bercampur dengan udara dapat terbakar atau meledak.
c. Sifat
Mekanik
Sifat magnetik
|
AFM (rather: SDW)
|
Resistivitas listrik
|
(20 °C) 125 nΩ·m
|
Konduktivitas termal
|
(300 K) 93.9 W/(m·K)
|
Ekspansi termal
|
(25 °C) 4.9 µm/(m·K)
|
Kecepatan suara (kawat tipis)
|
(20 °C) 5940 m/s
|
Modulus Young
|
279 GPa
|
Modulus Geser
|
115 GPa
|
Modulus Ruah
|
160 GPa
|
Nisbah poisson
|
0.21
|
Skala kekerasan Mohs
|
8.5
|
Kekerasan Vickers
|
1060 MPa
|
Kekerasan Brinell
|
1120 MPa
|
C.
SUMBER DAN PEMBUATAN
KROMIUM
Bijih utama khrom adalah khromit, yang ditemukan di Zimbabwe, Rusia,
Selandia Baru, Turki, Iran, Albania, Finlandia, Republik Demokrasi Madagaskar,
dan Filipina. Logam ini biasanya dihasilkan dengan mereduksi khrom oksida
dengan aluminum.
Logam Cr murni tidak penah ditemukan di alam.
Logam ini ditemukan dalam bentuk persenyawaan padat atau mineral dengan
unsur-unsur lain. Cr paling banyak ditemukan dalam bentuk batuan besi krom atau
kromit FeCr2O4. Untuk
produksi kromium murni, besi dipisahkan dari kromium dalam proses dua tahap,
pemanggangan dan pencucian. Bijih kromit
dipanaskan dengan campuran kalsium karbonat dan natrium karbonat dengan adanya
udara. Kromium teroksidasi dengan bentuk heksavalen, sedangkan besi membentuk
stabil Fe2O3. Pencucian
berikutnya pada temperatur yang lebih tinggi dengan melarutkan kromat dan
meninggalkan oksida besi. Kromat ini diubah oleh asam sulfat ke dikromat dengan
reaksi sebagai berikut :
4FeCr2O4
+ 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4
+ 2Fe2O3 + 8CO2
Na2CrO4
+ H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4
+ H2O
Dikromat direduksi menjadi Cr(III) dengan karbon, yang kemudian direduksi
dengan aluminium (proses aluminotermit).
Na2Cr2O7
+ 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO
Cr2O3
+ 2Al → Al2O3 + 2Cr
Pada pH rendah (suasana asam),
dikromat bersifat pengoksidasi yang kuat.
Cr2O72-
+ 14H3O+ + 6e → 2Cr3+ + 21H2O
Eo= 1.33V
Sumber kromium dapat berasal dari :
- Pabrik
yang memproduksi semen yang mengandung kromium
- Pembakaran sampah pada kota-kota dan sampah yang
berbentuk Lumpur
- Kendaraan bermotor (knalpot)
- Menara AC yang menggunakan kromium sebagai inhibitor
- Limbah cair yang berasal dari lapis listrik dan
industri tekstil
- Sampah pada dari indusri yang menggunakan krom
- Limbah industri pelapisan logam.
- Limbah industri penyamakan kulit. Industri
penyamakan kulit yang menggunakan proses Chrome Tanning menghasilkan
limbah cair yang mengandung krom.
- Industri pembakaran dan mobilisasi batu bara dan
minyak bumi.
D.
IDENTIFIKASI
KROMIUM
Identifikasi (Kualitatif)
·
Identifikasi Cr(VI) dalam ion kromat (CrO42-)
berwarna kuning.
a. Penambahan
asam. Kromat yang berwarna kuning akan menjadi dikromat, berwarna jingga.
2CrO42-
+ 2H+ → Cr2O72- + H2O
b. Penambahan
barium klorida/larutan nitrat. Terbentuk endapan kuning barium kromat.
Ba2+
+ CrO42- → BaCrO4
c. Penambahan
larutan timbal(II) nitrat. Terbentuk PbCrO4 yang berwarna kuning.
Pb2+
+ CrO42- → PbCrO4
·
Identifikasi kromium(III)
a. Penambahan
larutan amonia. Terbentuk endapan seperti gelatin yang berwarna abu-abu hijau
sampai abu-abu biru, yaitu kromium (III) hidroksida.
Cr3+
+ 3NH3 + H2O → Cr(OH)3 + 3NH4+
b. Penambahan
larutan natrium hidroksida. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida.
Cr3+
+ 3OH- → Cr(OH)3
c. Penambahan
larutan natrium karbonat. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida.
2Cr3+
+ 3CO32- + 3H2O → 2Cr(OH)3 + 3CO2
d. Penambahan
larutan natrium fosfat. Terbentuk endapan hijau kromium(III) fosfat.
Cr3+
+ HPO42- → CrPO4 + H+
e. Penambahan
larutan amonium sulfida. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida.
Identifikasi (Kuantitatif, termasuk prinsip
dasar reaksi dan kerja instrumen / alat)
-
Metode analisis untuk penentuan konsentrasi logam
diantaranya ialah menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA).
-
Prinsip kerja SSA pada dasarnya adalah absorbsi cahaya
oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu,
tergantung pada sifat unsurnya.
Atom dari suatu unsur pada keadaan dasar akan dikenai radiasi maka atom tersebut akan menyerap energi dan mengakibatkan elektron pada kulit terluar naik ke tingkat energi yang lebih tinggi atau tereksitasi. Jika suatu atom diberi energi, maka energi tersebut akan mempercepat gerakan elektron sehingga elektron tersebut akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi dan dapat kembali ke keadaan semula. Atom-atom dari sampel akan menyerap sebagian sinar yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Penyerapan energi oleh atom terjadi pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan energi yang dibutuhkan oleh atom tersebut.
Atom dari suatu unsur pada keadaan dasar akan dikenai radiasi maka atom tersebut akan menyerap energi dan mengakibatkan elektron pada kulit terluar naik ke tingkat energi yang lebih tinggi atau tereksitasi. Jika suatu atom diberi energi, maka energi tersebut akan mempercepat gerakan elektron sehingga elektron tersebut akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi dan dapat kembali ke keadaan semula. Atom-atom dari sampel akan menyerap sebagian sinar yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Penyerapan energi oleh atom terjadi pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan energi yang dibutuhkan oleh atom tersebut.
-
Cara untuk menguji krom ialah ion kromium disuntikkan
ke dalam tungku karbon, lalu diatomisasikan dengan energi elektrotermal, dengan
melalui tahap pengeringan, pengabuan dan pengatoman. Kromium dalam bentuk atom
akan menyerap energi radiasi elektromagnetik yang berasal dari lampu katoda
berongga dan besarnya serapan berbanding lurus dengan konsentrasi.
E.
KROMIUM DAN
PADUANNYA
Cu-Cr
Komposisi paduan Cr dan 0,05% Cu itu
dapat meningkatkan sifat mekanik dari besi tuang kelabu khususnya kekerasan.
Gambar 3. Besi Tuang Kelabu
Stainless steel
Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5% Cr.
Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe.
Karakteristik khusus baja stainless adalah pembentukan lapisan film kromium
oksida (Cr2O3). Lapisan ini berkarakter kuat,tidak mudah pecah dan tidak
terlihat secara kasat mata. Lapisan kromium oksida dapat membentuk kembali jika
lapisan rusak dengan kehadiran oksigen. Pemilihan baja stainless didasarkan
dengan sifat-sifat materialnya antara lain ketahanan korosi, fabrikasi,
mekanik, dan biaya produk. Penambahan unsur-unsur tertentu kedalam baja
stainless dilakukan dengan tujuan sebagai berikut :
Penambahan Molibdenum (Mo) bertujuan untuk memperbaiki ketahanan korosi
pitting dan korosi celah
Unsur karbon rendah dan penambahan unsur penstabil karbida (titanium atau
niobium) bertujuan menekan korosi batas butir pada material yang mengalami
proses sensitasi.
Penambahan kromium (Cr) bertujuan meningkatkan ketahanan korosi dengan
membentuk lapisan oksida (Cr2O3) dan ketahanan terhadap oksidasi temperatur
tinggi.
Penambahan nikel (Ni) bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi dalam
media pengkorosi netral atau lemah. Nikel juga meningkatkan keuletan dan mampu
bentuk logam. Penambahan nikel meningkatkan ketahanan korosi tegangan.
Penambahan unsur molybdenum (Mo) untuk meningkatkan ketahanan korosi
pitting di lingkungan klorida.
Unsur aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan oksida pada
temperature tinggi.
Gambar 4. Stainless Steel
Umumnya berdasarkan paduan unsur kimia dan presentasibaja stainless
dibagi menjadi lima katagori. Lima katagori tersebut yaitu :
Baja
stainless martensitik.
Baja ini merupakan paduan kromium dan karbon yang memiliki struktur
martensit body-centered cubic (bcc) terdistorsi saat kondisi bahan dikeraskan.
Baja ini merupakan ferromagnetic, bersifat dapat dikeraskan dan umumnya tahan
korosi di lingkungan kurang korosif. Kandungan kromium umumnya berkisar antara
10,5 – 18%, dan karbon melebihi 1,2%. Kandungan kromium dan karbon dijaga agar
mendaptkan struktur martensit saat proses pengerasan. Karbida berlebih
meningkatkan ketahanan aus. Unsur niobium, silicon,tungsten dan vanadium
ditambah untuk memperbaiki proses temper setelah proses pengerasan. Sedikit
kandungan nikel meningkatkan ketahan korosi dan ketangguhan.
Baja
stainless Ferritik
Baja jenis ini mempunyai struktur body centered cubic (bcc). Unsur
kromium ditambahkan ke paduan sebagai penstabil ferrit. Kandungan kromium
umumnya kisaran 10,5 – 30%. Beberapa tipe baja mengandung unsur molybdenum,
silicon, aluminium, titanium dan niobium. Unsur sulfur ditambahkan untuk
memperbaiki sifat mesin. Paduan ini merupakan ferromagnetic dan mempunyai sifat
ulet dan mampu bentuk baik namun kekuatan di lingkungan suhu tinggi lebih
rendah dibandingkan baja stainless austenitic. Kandungan karbon rendah pada
baja ferritik tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas.
Tingkat kekerasan beberapa tipe baja stainless ferritik dapat ditingkatkan
dengan cara celup cepat. Metode celup cepat merupakan proses pencelupan banda
kerja secara cepat dari keadaan temperature tinggi ke temperature ruang. Sifat
mampu las, keuletan, ketahanan korosi dapat ditingktakan dengan mengatur
kandungan tertentu unsur karbon dan nitrogen.
Baja
Stainless austenitic
Baja Stainless austenititk merupakan paduan logam besi-krom-nikel yang
mengandung 16-20% kromium, 7-22%wt nikel, dan nitrogen. Logam paduan ini
merupakan paduan berbasis ferrous dan struktur kristal face centered cubic
(fcc). Struktur kristal akan tetap berfasa austenit bila unsur nikel
dalampaduan diganti mangan (Mn) karena kedua unsur merupakan penstabil fasa
austenit. Fasa austenitic tidak akan berubah saat perlakuan panas anil kemudian
didinginkan pada temperatur ruang. Baja stainless austenitik tidak dapat
dikeraskan melalui perlakuan celup cepat (quenching). Umumnya jenis baja ini
dapat tetap menjaga sifat asutenitik pada temperature ruang, lebih bersifat
ulet dan memiliki ketahanan korosi lebih baik dibandingkan baja stainless
ferritik dan martensit. Setiap jenis baja stainless austenitic memiliki
karakteristik khusus tergantung dari penambahan unsur pemadunya.
Baja stainless austenitic hanya bisa dikeraskan melalui pengerjaan
dingin. Material ini mempunyai kekuatan tinggi di lingkungan suhu tinggi dan
bersifat cryogenic. Tipe 2xx mengandung nitrogen, mangan 4-15,5%wt, dan
kandungan 7%wt nikel. Tipe 3xx mengandung unsur nikel tinggi dan maksimal
kandungan mangan 2%wt. Unsur molybdenum, tembaga, silicon, aluminium,titanium
dan niobium ditambah dengan karakter material tertentu seperti ketahanan korosi
sumuran atau oksidasi. Sulfur ditambah pada tipe tertentu untuk memperbaiki
sifat mampu mesin.
Salah satu jenis baja stainless austenitic adalah AISI 304. Baja
austenitic ini mempunyai struktur kubus satuan bidang (face center cubic) dan
merupakan baja dengan ketahanan korosi tinggi. Komposisi unsur – unsur pemadu
yang terkandung dalam AISI 304 akan menentukan sifat mekanik dan ketahanan
korosi. Baja AISI 304 mempunyai kadar karbon sangat rendah 0,08%wt. Kadar
kromium berkisar 18-20%wt dan nikel 8-10,5%wt yang terlihat pada Tabel 1. Kadar
kromium cukup tinggi membentuk lapisan Cr2O3 yang protektif untuk meningkatkan
ketahanan korosi. Komposisi karbon rendah untuk meminimalisai sensitasi akibat
proses pengelasan.
Tabel 1. Komposisi kimia baja AISI 304[4]
Unsur
|
%wt
|
C
|
0,08
|
Mn
|
2
|
P
|
0,45
|
S
|
0,03
|
Si
|
0,75
|
Cr
|
18-20
|
Ni
|
8-10,5
|
Mo
|
0
|
Ni
|
0,10
|
Cu
|
0
|
Fe
|
Balance
|
Komposisi kandungan unsure dalam baja AISI 304 tersebut
diperoleh sifat mekanik material yang ditunjukan pada Tabel 2.
Tabel 2. Sifat mekanik AISI 304 [4]
Poison
|
Tensile
|
Yield
|
Elong
|
Hard
|
Mod
|
Density
|
0,27-0,30
|
515
|
205
|
40
|
88
|
193
|
8
|
Keterangan:
Poison : Rasio Poison
Poison : Rasio Poison
Tensile :
Tensile strength (MPa)
Yield : Yield
Strength (MPa)
Elong :
elongation %
Hard : Kekerasan
(HVN)
Mod : Modulus
elastisitas (GPa)
Density : berat
jenis (Kg/m3)
Tabel 3. Sifat fisik dan listrik AISI 304 pada
kondisi annealed[4]
Thermal
ekspansi
(10-6/ºC)
|
Thermal
konduktivitas
(W/m-K)
|
Spesific
heat
(J/kg-K)
|
Resistivitas
(10-9W-m)
|
17,2
|
16,2
|
500
|
720
|
Baja stainless dupleks
Jenis baja ini merupakan paduan campuran struktur ferrite (bcc) dan
austenit. Umumnya paduan-paduan didesain mengandung kadar seimbang tiap fasa
saat kondisi anil.
Paduan utama material adalah kromium dan nikel, tapi nitrogen,
molybdenum,tembaga,silicon dan tungsten ditambah untuk menstabilkan struktur
dan memperbaiki sifat tahan korosi. Ketahanan korosi baja stainless dupleks
hampir sama dengan baja stainless austenitik. Kelebihan baja stainless dupleks
yaitu nilai tegangan tarik dan luluh tinggi dan ketahanan korosi retak tegang
lebih baik dari pada baja stainless austenitik. Ketangguhan baja stainless
dupleks antara baja austenitic dan ferritik.
Baja
stainless pengerasan endapan
Jenis baja ini merupakan paduan unsure utama kromium-nikel yang
mengandung unsur precipitation-hardening antara lain tembaga, aluminium, atau
titanium. Baja ini berstruktur austenitic atau martensitik dalam kondisi anil.
Kondisi baja berfasa austenitic dalam keadaan anil dapat diubah menjadi fasa
martensit melalui perlakuan panas. Kekuatan material melalui pengerasan endapan
pada struktur martensit.
F.
KEGUNAAN
KROMIUM
1. METALURGI
Pengaruh penguatan pembentukan karbida logam
stabil di batas butir dan peningkatan ketahanan terhadap korosi yang kuat dalam
membuat bahan paduan kromium penting bagi baja. Para alat baja kecepatan tinggi mengandung antara 3 dan 5% krom. Stainless steel ,
yang tahan korosi logam paduan utama, terbentuk ketika kromium ditambahkan
untuk besi dalam konsentrasi yang cukup, biasanya di atas 11%. Untuk
pembentukannya, ferrochromium akan ditambahkan ke besi cair. Juga paduan nikel
berbasis peningkatan kekuatan akibat pembentukan diskrit, partikel logam
karbida stabil pada batas butir. Sebagai contoh, Inconel 718 mengandung kromium
18,6%. Karena sifat suhu tinggi sangat baik dari nikel superalloy , mereka digunakan dalam mesin jet dan turbin gas sebagai pengganti bahan struktural
umum.
Kekerasan relatif tinggi dan ketahanan korosi
kromium unalloyed membuat lapisan permukaan yang baik, yang masih yang paling
"populer" logam pelapisan dengan daya tahan gabungan tak terkalahkan.
Lapisan tipis kromium diendapkan pada permukaan pretreated logam dengan elektroplating teknik. Ada beberapa
metode deposisi dua: Tipis, di bawah 1 ketebalan pM, lapisan yang didepositkan
oleh pelapisan chrome ,
dan digunakan untuk permukaan dekoratif. Jika permukaan yang mengenakan-tahan
yang dibutuhkan kemudian lapisan kromium tebal disimpan. Kedua metode biasanya
menggunakan asam kromat atau dikromat solusi. Untuk mencegah
memakan perubahan energi di negara oksidasi, penggunaan Kromium (III) sulfat
sedang dalam pengembangan, tetapi untuk sebagian besar aplikasi, proses yang
dibentuk adalah digunakan.
Dalam lapisan kromat konversi
proses, sifat oksidatif kuat Kromat digunakan untuk deposit lapisan pelindung
oksida pada logam seperti aluminium, seng dan kadmium. Ini pasivasi dan sifat-sifat penyembuhan diri sendiri oleh kromat
disimpan dalam lapisan konversi kromat, yang mampu bermigrasi ke cacat lokal,
manfaat dari metode ini lapisan. Karena kesehatan dan peraturan lingkungan
hidup kepada Kromat, metode lapisan alternatif dalam pengembangan.
Anodizing aluminium merupakan proses
elektrokimia, yang tidak menyebabkan pengendapan kromium, tetapi menggunakan asam kromat sebagai elektrolit dalam
larutan. Selama anodization, lapisan oksida terbentuk pada alumunium.
Penggunaan asam kromat, bukan asam sulfat yang digunakan biasanya, menyebabkan
perbedaan sedikit dari lapisan oksida. Toksisitas tinggi Cr
(VI) senyawa, yang digunakan dalam proses elektroplating krom didirikan, dan
penguatan keselamatan dan peraturan lingkungan menuntut mencari pengganti untuk
krom atau setidaknya perubahan ke kromium yang kurang toksik (III) senyawa.
Kromium merupakan logam
tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat
ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan,
komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas
putih.
Gambar 5. Kegunaan kromium dalam
kebutuhan sehari-hari
2. DYE DAN PIGMEN
Mineral crocoite ( timbal kromat PbCrO 4)
digunakan sebagai pigmen kuning lama setelah penemuannya. Setelah metode
sintesis menjadi tersedia mulai dari kromit lebih berlimpah, kuning krom itu, bersama dengan kuning kadmium ,
salah satu pigmen kuning yang paling banyak digunakan.
pigmen tidak menurunkan dalam terang dan memiliki warna yang kuat. Pengaruh
signaling kuning digunakan untuk bus sekolah di Amerika Serikat dan untuk
Layanan Pos (misalnya Deutsche Post ) di Eropa. Penggunaan
kuning krom menurun karena keprihatinan lingkungan dan keselamatan dan
digantikan dengan pigmen organik atau alternatif bebas timah lainnya. pigmen
lain berdasarkan kromium adalah, misalnya, merah merah terang pigmen krom, yang
merupakan dasar timbal kromat (PbCrO 4 · Pb (OH) 2).
Chrome hijau adalah campuran biru Prusia dan kuning krom , sedangkan oksida krom
hijau adalah Kromium (III) oksida.
Kaca berwarna hijau dengan penambahan oksida
kromium (III). Hal ini mirip dengan zamrud , yang juga diwarnai oleh kromium. Sebuah warna merah
dicapai dengan doping kromium (III) ke dalam kristal korundum , yang kemudian disebut
ruby. Oleh karena itu, kromium digunakan dalam memproduksi batu
rubi sintetis.
Toksisitas kromium (VI) garam digunakan dalam
pengawetan kayu. Sebagai contoh, arsenate dikrom tembaga
(CCA) digunakan dalam pengobatan kayu untuk
mencegah pembusukan kayu dari jamur, serangga menyerang kayu, termasuk rayap,
dan penggerek laut. Formulasi mengandung kromium berdasarkan oksida CrO 3
antara 35,3% dan 65,5 %. In the United States, 65,300 metric tons of CCA
solution have been used in 1996. Di Amerika Serikat, 65.300 metrik ton
larutan CCA telah digunakan pada tahun 1996.
Gambar 6. Bus sekolah yang dicat dengan krom kuning
3. PENGAWET KAYU
Karena toksisitasnya, garam kromium
(VI) digunakan untuk pengawetan kayu. Sebagai contoh, tembaga
arsenat dikrom (CCA)
digunakan dalam kayu untuk melindungi kayu dari pembusukan jamur, serangga
menyerang kayu, termasuk rayap. Formulasi mengandung kromium
berdasarkan CRO oksida 3 antara 35,3% dan 65,5 %. Di Amerika
Serikat, 65.300 ton metrik solusi CCA telah digunakan pada tahun 1996.
4. KULIT
Kromium (III) garam, terutama tawas krom dan kromium (III) sulfat
, digunakan dalam penyamakan dari kulit . Kromium (III) menstabilkan kulit dengan
salib menghubungkan kolagen serat dalam kulit. Disamak kulit Kromium dapat berisi antara 4 dan 5% dari
kromium, yang erat terikat pada protein. Manajemen yang lebih baik dari kromium
dalam penyamakan industri seperti pemulihan dan penggunaan kembali, langsung /
tidak langsung daur ulang, Penggunaan krom kurang atau penyamakan
krom kurang dipraktekkan untuk lebih baik mengelola kromium dalam penyamakan. Proses
penyamakan kulit bertujuan untuk mengubah kulit mentah yang mudah rusak oleh
aktifitas mikroorganisme,khemis, atau phisis, menjadi kulit tersamak yang lebih
tahan terhadap pengaruh-pengaruh tersebut . Metode penyamakan kulit menggunakan
bahan penyamak nabati dan bahan penyamak mineral.
Bahan penyamak mineral yang yang berasal dari logam kromium disebut krom.
Penyamak mineral paling umum menggunakan krom mutunya ditentukan oleh kadar
krom (yang biasa dinyatakan sebagai krom oksidasi). Metode penyamakan krom
sangat berbeda dengan metode penyamakan nabati. Demikian pula hasilnya.
Penyamakan krom menghasilkan kulit yang lebih lembut/lemes, dan lebih tahan
terhadap panas yang tinggi, kekuatan tariknya lebih tinggi dan hasilnya akan
lebih baik bila dilakukan pengecatan. Karena sifat-sifat tersebut kulit samak
krom lebih cocok untuk dijadikan kulit atasan. Garam besi menghasilkan kulit
yang kurang baik warnanya dan mudah patah, sedangkan garam aluminium
menghasilkan kulit berwarna putih.
5. MATERI REFRAKTORI
Resistivitas panas tinggi dan titik lebur
tinggi membuat kromit dan kromium (III) oksida bahan untuk aplikasi tahan suhu
tinggi, seperti tanur tiup , semen kiln , cetakan untuk
penembakan batu
bata dan pengecoran pasir untuk pengecoran logam. Dalam
aplikasi ini, bahan tahan api yang dibuat dari campuran kromit dan magnesit. Menggunakan ini menurun karena peraturan lingkungan akibat
kemungkinan pembentukan kromium (VI).
refraktori adalah material yang dapat mempertahankan sifat-sifatnya yang
berguna dalam kondisi yang sangat berat karena temperatur tinggi dan kontak
dengan bahan-bahan yang korosif. Refraktori dibuat dari berbagai jenis material
terutama keramik yang mana termasuk bahan-bahan seperti alumina, lempung
(clay), magnesia, chromit, silicon karbida dan lain-lain. Refraktori digunakan
untuk mengkonstruksi atau melapisi struktur yang berhubungan dengan temperatur
tinggi, dari perapian sampai blast furnace.
Untuk dapat melayani aplikasi yang diminta,
refraktori memerlukan sifat-sifat tertentu. Sifat-sifat ini diantaranya titik
lebur yang tinggi, kekuatan yang bagus pada temperatur tinggi, tahan terhadap
degradasi, dan mudah dipasang.
Gambar 7. Refraktori (Bata tahan
api)
6. PENGGUNAAN LAIN
Beberapa senyawa kromium digunakan sebagai katalis . Misalnya Phillips katalis
untuk produksi polietilena adalah campuran dari
krom dan silikon dioksida atau
campuran dari krom dan titanium dan aluminium oksida . Krom (IV) oksida (CrO
2) adalah sebuah magnet majemuk. Bentuk yang ideal anisotropi , yang menanamkan tinggi koersivitas dan magnetisasi remanen,
membuat sebuah senyawa lebih unggul dari yang γ-Fe 2 O 3.
Kromium (IV) oksida digunakan untuk pembuatan pita magnetik
digunakan dalam performa tinggi tape standar audio dan kaset audio . Kromat
dapat mencegah korosi baja dalam kondisi basah, dan karena itu Kromat
ditambahkan ke lumpur pemboran. Kromium telah telah diusulkan untuk dihubungkan
dengan metabolisme gula, meskipun tidak ada peran biologis untuk krom yang
pernah ditunjukkan biokimia. Suplemen makanan untuk krom termasuk krom (III) picolinate
, kromium (III) polynicotinate , dan bahan-bahan yang terkait.
Manfaat suplemen tersebut masih dalam penyelidikan dan dipertanyakan oleh
beberapa studi.
Kromium (III) oksida
adalah logam memoles dikenal sebagai rouge hijau. Asam kromat adalah agen oksidator
kuat dan merupakan senyawa yang berguna untuk membersihkan gelas laboratorium
dari setiap jejak senyawa organik. Hal ini disiapkan in situ dengan
melarutkan kalium dikromat dalam
asam sulfat pekat, yang kemudian digunakan untuk mencuci alat tersebut.
Natrium dikromat
kadang-kadang digunakan karena kelarutan yang lebih tinggi (50 g / L vs 200 g /
L masing-masing). Kalium dikromat merupakan zat kimia reagen , yang digunakan dalam membersihkan gelas laboratorium
dan sebagai agen titrasi. Hal ini juga digunakan sebagai bahan
pencelup (yaitu, agen perbaikan) untuk zat
warna pada kain.
Kegunaan
Kromium bagi tubuh. Kromium membantu mengawal tahap gula dalam darah. Ia
mungkin juga membantu dalam mengurangkan simptom kelaparan fisiologi dan
memainkan peranan dalam mengurai lemak. Adapun Fungsi dari Kromium adalah:
- Kromium terlibat dalam pengeluaran
tenaga dari lemak dan karbohidrat.
- Kromium dipercayai bekerja dengan
hormon insulin untuk mengawal tahap gula dalam badan dan membantu dalam
menurunkan tahap kolesterol.
- Menjaga keseimbangan kadar gula
darah dan meningkatkan efisiensi kerja insulin.
- Chromium sering disebut sebagai
“Glucose Tolerance Factor” (faktor pengendali kadar gula darah) dibutuhkan
pada proses pengolahan glukosa menjadi energi.
- Membantu menurunkan berat badan
dengan cara membakar lemak menjadi energi.
- Menurunkan kolesterol dan
trigliserid sehingga dapat menjaga kesehatan jantung.
- Meningkatkan massa otot sehingga
dapat membentuk otot yang ideal.
- Membantu sintesa kolesterol, lemak dan
protein serta meningkatkan jaringan otot.
G.
DAMPAK
KROMIUM
Dampak kesehatan akibat pemajanan kromium yakni sebagai berikut :
- Efek fisiologi
Krom (III) merupakan unsure penting dalam makanan, yang
mempunyai fungsi menjaga agar metabolisme glukosa, lemak, dan kolesterol
berjalan normal. Data kebutuhan krom perhari diperkirakan sekitar 50-200
µgr/hr. jarang terjadi defisiensi krom, bila kebanyakan terjadi pada penderita
diabetes, malnutrisi dan mereka yang mendapat makanan melalui parenteral.
Faktor utama terjadinya toksisitas dari krom adalah “oxidation state” dan daya
larutnya. Krom (VI) mudah menembus membran sel dan akan terjadi reduksi
didalamnya. Organ utama yang terserang karena krom adalah terhisap oleh
paru-paru, organ ain yang bias terserang adalah ginjal, liver, kulit dan system
imunitas.
- Efek pada kulit
Asam kromik, dikromat dan kromiumVI selain iritan kuat juga
korosif. Letak luka biasa di akar kuku, persendian dan selaput antara jari,
bagian belakang tangan dan lengan. Karakteristik luka karena krom mula-mula
melepuh (papulae) kemudian terbentuk luka dengan tepi yang meninggi dan keras.
Penyembuhan luka lambat, bias beberapa bulan dan luka tidak sakit diduga ada
gangguan syaraf perifer. Hingga 20% pekerja menjadi dermatitis. Dermatitis
alergika dengan eksim pernah dilaporkan terjadi pada pekerja percetakan, semen,
metal, pelukis dan penyamak kulit. Diperkirakan bahwa krom (III) protein
kompleks yang bertanggungjawab atas terjadinya reaksi alergi.
- Efek pada saluran pernapasan
Efek iritasi paru-paru terjadi pada pemajanan (menghirup
debu kromium) dalam jangka panjang dan mempunyai efek terhadap iritasi kronis,
penyumbatan dan hiperemia, renitis kronis, polip, trakheobronkhitis dan paringitis
kronis. Dapat terjai reaksi delayed anaphylactic reacion. Pada pekerja
pelapisan dan penyamakan kulit sering terjadi kasus luka pada mukosa hidung
(mukosa bengkak, ulserasi septum, perforasi septum), ini terjadi bila terpajan
secara periodik paling sedikit 20 µg/m3 di tempat kerja. Di Amerika
Serikat mengijinkan kadar kromium sekitar 100 µg/m3 dalam 8 jam
kerja. Jangka pemajanan pekerja yang mengalami ulkus di mukosa hidung berkisar
antara 5 bulan hingga 10 tahun.
- Efek pada ginjal
Studi terhadap tukang las dan pelapisan kromium, pajanan
lebih dari 20 µg/m3 mengakibatkan kerusakan pada tubulus renalis.
Gangguan pada ginjal terjadi setelah menghirup dan menelan kromium. Pernah
ditemukan kerusakan pada lomerulus ginjal.
Kenaikan kadar Beta-2 mikroglobulin dalam urin merupakan
indikator adanya kerusakan tubulus. Urinary treshold untuk efek nefrotik
diperkirakan 15 µg/gram kreatinin.
- Efek pada hati
Pemajanan akut kromium dapat menyebabkan nekrosis hepar.
Bila terjadi 20% tubuh tersiram asam kromat akan mengakibatkan kerusakan berat
hepar dan terjadi kegagalan ginjal akut. Dari data yang terbatas, disimpulkan
bahwa inhalasi kronis kromium dapat juga mengakibatkan efek pada hepar. Hepatitis akut dengan kuning (jaundice) pernah dilaporkan pada
pekerja wanita yang telah bekerja di pabrik pelapisan krom selama 5 tahun. Pada
tes didapatkan adanya kromium dalam jumlah besar dalam urin dan pada biopsi
liver terlihat adanya kelainan.
- Efek karsinogenik
Studi epidemiologi secara kohort jelas menunjukkan adanya daya karsinogen. Pemantauan pada pekerja di industri yang memproduksi
kromat, yang bekerja lebih dari 1 tahun anatara tahun 1937 – 1949, ternyata
18,2 % menderita kanker paru. Studi
terhadap pekerja di industri
pigmen kromium, pelapisan kromium dan campuran ferokrom secara statistik terlihat ada hubungan secara
bermakna antara pekerja yang terpajan kromium dengan kanker paru-paru. Telah
diketahui bahwa kromium (VI) sebagai penyebab kanker paru, sedangkan kromium
(III) tidak. Kanker paru timul 20 ahun setelah terpajan kromium dengan jangka
waktu pemajanan sekitar 2 tahun.
- Efek terhadap pertumbuhan dan reproduksi
Kromium (III) bahan esensial yang bisa menembus plasenta,
kurang dari 0,5 % kromium (III) ditemukan menembus plasenta pada tikus, bila
diberikan kromium sebagai garam. Efek pada binatang terjadi cleft palatum,
hidrocefalus, proses pementukan tulang terhambat, bengkak, dan incomplete neural
tube closure (penutupan tidak lengkap
neural tube).
·
Efek toksikologi
a.
Bila Cr terabsorpsi melalui lambung, kulit, atau
alveoli paru-paru akan timbul iritasi dan korosif.
b.
Apabila terhirup (inhalasi) dan menyerap kromium
valensi 6 akan menimbulkan iritasi saluran pernapasan bagian atas, bersin,
gangguan hidung, terjadi penyempitan pembuluh darah, spasme bronchus, asmatik
attart dan dapat mengakibatkan penderita meninggal dunia.
c.
Keracunan kromium valensi 6 yang kronis
mengakibatkan gangguan lokal yang menonjol daripada gangguan secara umum.
d.
Kromium valensi 6 diduga merupakan bronkhogenik
(penyebab kanker bronkhus).
e.
Logam atau persenyawaan Cr yang masuk ke dalam
tubuh akan ikut dalam proses fisiologis atau metabolisme tubuh.
f.
Senyawa-senyawa ligan (piropospat, metionin,
serin, glisin, leusin, lisin, dan prolin) yang terdapat dalam tubuh dapat
mengubah Cr menjadi bentuk yang mudah terdifusi sehingga dapat masuk ke dalam
jaringan.
g.
Cr dapat mengkatalisis suksinat dalam enzim
sitokrom reduktase sehingga dapat mempengaruhi pertumbuhan dan beberapa reaksi
biokimia lainnya dalam tubuh.
h.
Ion-ion Cr6+ dalam proses metabolisme
tubuh akan menghalangi atau mampu menghambat kerja enzim benzopiren
hidroksilase. Akibatnya terjadi perubahan dalam kemampuan pertumbuhan sel,
sehingga sel-sel menjadi tumbuh secara liar dan tidak terkontrol, yang disebut
dengan kanker.
i.
Percobaan laboratorium menunjukkan bahwa Cr3+
dapat mengendapkan RNA dan DNA pada pH 7.
j.
Cr6+ dan Cr3+ dapat
menyebabkan denaturasi pada albumin.
Dampak lingkungan akibat limbah Krom
a. Pencemaran
Tanah
Masuknya zat-zat pencemar tanah
menyebabkan susunan tanah mengalami perubahan sehingga mengganggu organisme
yang hidup di dalam maupun pada permukaan tanah. Disamping itu, masuknya
zat-zat pencemar ini ke dalam tanah seringkali memberi kontribusi terhadap
pencemaran air tanah maupun air permukaan.
Logam Kromium yang masuk ke dalam lingkungan
dapat datang dari bermacam-macam sumber. Tetapi pada umumnya yaitu berasal dari
kegiatan-kegiatan perindustrian, kegiatan rumah tangga dan dari pembakaran
serta mobilisasi bahan-bahan bakar.
Pencemaran logam
kromium di tanah biasanya terjadi kerana kebocoran air kumbahan atau bahan
kimia industri atau kemudahan komersial; penggunaan pestisida, kemasukan air permukaan tanah yang
tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan, zat kimia, atau limbah; air limbah
dari tempat
penimbunan sampah serta kumbahan/polusi industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi terma/syarat (illegal
dumping).
Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak
terpisah dari benda-benda yang bersifat logam. Logam dapat kita gunakan sebagai
perlengkapan rumah tangga dan juga sebagai bahan baku berbagai jenis industri.
Penggunaan logam sebagai bahan baku industri guna memenuhi kebutuhan manusia
akan mempengaruhi kesehatan manusia melalui dua jalur, yaitu :
1.
Kegiatan industri akan
menambah polutan logam dalam lingkungan air, tanah, udara dan makanan.
2.
Perubahan biokimia
logam sebagai bahan baku berbagai jenis industri bisa mempengaruhi kesehatan
manusia.
Pesatnya pembangunan dan penggunaan berbagai
bahan baku logam bisa berdampak negatif, yaitu munculnya kasus pencemaran yang
melebihi batas sehingga mengakibatkan logam berat dibagi kedalam 2 jenis yaitu
:
·
Logam berat esensial ;
yakni logam dalam jumlah tertentu yang sangat dibutuhkan oleh organisme. Dalam
jumlah yang berlebihan, logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik. Contohnya
adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya.
·
Logam berat tidak
esensial ; yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh manusia masih belum
diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik seperti Hg, Cr, Cd, Pb dan lain
sebagainya.
Gambar 8. Pencemaran air dan tanah oleh Kromium di India
b. Pencemaran
Udara
Kromium adalah unsur golongan transisi blok d yang
banyak digunakan dalam berbagai industri. Kromium dibuang ke lingkungan sebagai
limbah industri. Meskipun dapat terjadi dalam beberapa keadaan oksidasi, hanya
+3 dan +6 yang ditemukan dalam sistem lingkungan. Senyawa Cr heksavalen
(terutama kromat dan dikromat) dianggap beracun baik di darat, perairan, tanah
ataupun organisme. Kromium heksavalen jauh lebih beracun daripada senyawa
kromium trivalen. Hal tersebut dikarenakan keduanya memiliki sifat kimia yang
berbeda. Senyawa kromium heksavalen merupakan pengoksidasi yang kuat dan sangat
mudah larut, sedangkan senyawa kromium trivalen cenderung membentuk endapan
pada pH yang mendekati netral. Pada keadaan trivalen memiliki bentuk yang
stabil dalam kesetimbangan dengan tanah ataupun sistem air. Kromium masuk ke
lapisan udara yaitu salah satunya dari pembakaran dan mobilisasi batu bara dan
minyak bumi. Kromium di udara dalam bentuk debu dan atau partikulat-partikulat.
Gambar 9.
Pencemaran udara oleh Hexavalent chromium dari industry penyamakan kulit
c.
Pencemaran Air
Logam Cr dapat masuk ke dalam semua strata lingkungan, yaitu pada
perairan, tanah ataupun udara. Debu dan partikel-partikel Cr di udara dapat
turun ke tanah atau perairan karena di bawa oleh air hujan, angin, ataupun gaya
gravitasi.
Kromium masuk ke tanah ataupun perairan dapat berasal
dari partikulat Cr yang jatuh dari udara ataupun dari limbah industri yang
dibuang ke tanah dan perairan.
Gambar
10. Pencemaran oleh kromiu di India
Tempat penyamakan kulit yang telah mencemari air tanah di
daerah vapi india dengan Hexavalent chromium. ditemukan pertama kali oleh erin
brockovich. jika anda meminum air di daerah ini serasa anda tersengat oleh
gigitan serangga.
H.
PENANGGULANGAN
Untuk
mengurangi pencemaran Cr, dapat dilakukan penanggulangan seperti beberapa hal
berikut:
1.
Memaksilkan ekstrrasi
secara efisien, Cr dari kromit, dan meminimalisasi limbah Cr.
2.
Menerapkan teknologi hemat penggunaan bahan baku Cr.
3.
Mengurangi limbah Cr serta tindakan mendaur ulang
limbah Cr sehingga pencegahan pencemaran Cr akan memberikan keuntungan, antara
lain mengurangi biaya produksi, meningkatkan keamanan pekerja, meningkatkan
produktivitas, serta meningkatkan perlindungan lingkungan
Ada juga cara
penanggulangan untuk pencemaran krom, yaitu dengan cara:
Perventif:
·
Membangun instalasi pengolahan limbah cair
(IPLC) sehingga kualitas limbah cair yang dibuang ke perairan umum tidak
melampaui baku mutu yang berlaku.
·
Mengolah limbah cair industri sehingga dapat
digunakan kembali (sistem daur ulang).
Kuratif:
·
Menggunakan proses biosorpsi dengan memanfaatkan
jamur merang sebagai penyerap logam krom dalam limbah cair industri pelapisan
logam.
·
Menggunakan zeolit untuk mengadsorpsi ion
Cr(III). Zeolit merupakan mineral berpori yang penggunaannya didasarkan atas
kemampuannya melakukan pertukaran ion (ion excangher), adsorpsi (adsorption)
dan katalisator (catalyst). Zeolit memiliki bentuk kristal yang sangat teratur
dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah yang menyebabkan luas
permukaan zeolit sangat besar sehingga sangat baik digunakan sebagai adsorben.
·
Pengendalian dapat dilakukan dengan menciptakan
kondisi tanah, yang menyebabkan logam berat tidak mobil (imobil) atau tidak
mudah larut, diantaranya adalah:
- Penambahan kapur dan bahan organik ke dalam tanah karena akan meningkatkan reaksi (pH) tanah dan koloid-koloid tanah. Reaksi tanah yang alkalis dapat menurunkan kelarutan logam berat, sedangkan koloid-koloid tanah akan menjerap logam berat sehingga mobilitasnya berkurang.
- Penambahan kapur dan bahan organik ke dalam tanah karena akan meningkatkan reaksi (pH) tanah dan koloid-koloid tanah. Reaksi tanah yang alkalis dapat menurunkan kelarutan logam berat, sedangkan koloid-koloid tanah akan menjerap logam berat sehingga mobilitasnya berkurang.
BAB III
KESIMPULAN
I.
Aluminium
Aluminium merupakan logam yang paling
banyak ditemukan di kerak bumi (8.1%), tetapi tidak pernah ditemukan secara
bebas di alam. Selain pada mineral yang telah disebut di atas, ia juga
ditemukan di granit dan mineral-mineral lainnya. Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida,
yaitu antara lain:
·
sebagai
silikat misal feldspar, tanah liat, mika
·
sebagai
oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril)
·
sebagai
hidrat misal bauksit
·
sebagai
florida misal kriolit.
Aluminium adalah logam yang
sangat reaktif yang membentuk ikatan kimia berenergi tinggi dengan oksigen.
Dibandingkan dengan logam lain, proses ekstraksi aluminium dari batuannya
memerlukan energi yang tinggi untuk mereduksi Al2O3.
Proses reduksi ini tidak semudah mereduksi besi dengan menggunakan batu bara,
karena aluminium merupakan reduktor yang lebih kuat dari karbon.
Dalam proses pembuatan aluminium ada dua cara yaitu:
·
Proses
Bayer-Hall Heroult
·
Proses daur ulang alumnium
Logam aluminium dan paduannya antara lain:
·
Paduan
Aluminium-Silikon
·
Paduan
Aluminium-Magnesium
·
Paduan
Aluminium-Tembaga
·
Paduan
Aluminium-Mangan
·
Paduan
Aluminium-Seng
·
Paduan
Aluminium-Lithium
·
Paduan
Aluminium-Skandium
·
Paduan
Aluminium-Besi
·
Paduan Alnico
·
Paduan Silumin
·
Paduan Duralumin
II.
Kromium
Kromium adalah elemen yang secara alamiah
ditemukan dalam konsentrasi yang rendah di batuan, hewan, tanaman, tanah, debu
vulkanik dan juga gas. Kromium terdapat di alam dalam beberapa bentuk senyawa
yang berbeda. Bentuk yang paling umum adalah kromium (0), kromium (III) dan
kromium (VI). Kromium (VI) dan kromium (0) umumnya dihasilkan dari proses
industri.
Senyawa kromium masing – masing mempunyai peranan yang berbeda di
lingkungan dan efek yang berbeda pula terhadap kesehatan manusia sesuai dengan
bilangan oksidasinya. Dilaporkan bahwa krom (VI) merupakan senyawa krom yang
paling berbahaya (misalnya Kalium Chromat K2CrO4 atau CrO3).
Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan
karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom)
banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen
kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan
sebutan emas putih. Dalam
industry baja kromium digunakan sebagai bahan dasar pembuatan baja tahan karat.
Karena memiliki titik leleh yang tinggi kromium juga digunakan dalam industry
refraktori untuk membentuk bata tahan api.
Kromium tidak larut dalam air dan asam nitrat, larut dalam asam sulfat
encer dan asam klorida.Kromium tidak dapat bercampur dengan basa, oksidator,
halogen, peroksida dan logam – logam. Kromium dapat menyala atau mudah menyala,
dapat terbakar secara spontan apabila terpapar di udara atau bila debu kromium
bercampur dengan udara dapat terbakar atau meledak.
Krom dan paduannya ada dua, yaitu
•
Cu-Cr
dapat meningkatkan sifat
mekanik dari besi tuang kelabu khususnya kekerasan.
•
Stainless steel
Karakteristik khusus baja stainless
adalah pembentukan lapisan kromium oksida (Cr2O3).
Lapisan ini berkarakter kuat dan tidak mudah pecah. Lapisan kromium oksida
dapat membentuk kembali jika lapisan rusak dengan adanya oksigen. baja
stainless memiliki sifat ketahanan korosi dan
ketahanan terhadap oksidasi
temperature.
LAMPIRAN
PERTANYAAN :
1.
Apa itu krom 3 dan krom 6 dan apa perbedaannya?
2. Berapa kadar ambang batas alumunium saat
mengkontaminasi tubuh dan menimbulkan penyakit?
3.
Apakah
berbahaya jika uang logam alumunium yang kita pegang sehari-hari lalu
menimbulkan serbuk berwarna abu dan menempel pada tangan?
4.
Paduan antara kromium dengan apa yang digunakan dalam
pembuatan bata tahan api pada industry refraktori?
JAWAB :
1. Kromium terdapat di alam dalam
beberapa bentuk senyawa yang berbeda. Bentuk yang paling umum adalah kromium
(0), kromium (III) dan kromium (VI). Kromium (VI) dan kromium (0) umumnya
dihasilkan dari proses industri. Kromium 3 merupakan kromim yang memiliki
bilangan oksidasi 3 dan kromium 6 merupakan kromium dengan bilangan oksidasi 6.
Senyawa kromium masing- masing mempunyai peranan yang berbeda di lingkungan dan
efek yang berbeda pula terhadap kesehatan manusia sesuai dengan bilangan
oksidasinya. Dilaporkan bahwa krom (VI) merupakan senyawa krom yang paling
berbahaya (misalnya Kalium Chromat K2CrO4 atau CrO3). Kromium trivalen
(Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolisme gula pada
manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat menyebabkan penyakit yang disebut
penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency). Dapat dikatakan bahwa
semakin tinggi bilangan oksidasi kromium, maka tingkat bahayanya juga semakin
tinggi.
2. Ion alumunium (cair) = 450 – 500 mg per 1
liter air
Serbuk atau debu Alumunium = 100-150 mg
Jika kadar alumunium melebihi
ambang batas maka kadar alumunium dalam tubuh menjadi berlebih sehingga tidak
bisa diuraikan/didegradasi dan mengendap dalam tubuh, akibatnya bisa
menimbulkan penyakit dan kematian.
3. Kemungkinan besar tidak
berbahaya, karena alumunium dalam uang logam sudah di-inaktifkan atau
distabilkan sehingga ia tidak reaktif. Begitu juga barang-barang rumah tangga
yang terbuat alumunium, seperti : jendela, kusen pintu, panci, alat memasak dan
lainnya terbuat dari alumunium yang non-reaktif.
4.
Refraktori adalah material yang dapat mempertahankan
sifat-sifatnya yang berguna dalam kondisi yang sangat berat karena temperatur
tinggi dan kontak dengan bahan-bahan yang korosif. Kromit digunakan dalam
pembentukan batu bata tahan api pada industri refraktori karena kromit memiliki
titik lebur yang tinggi, pemuaian yang relatif rendah dan memiliki kestabilan
struktur kristal. Refraktori dibuat dari berbagai jenis material terutama
keramik yang mana termasuk bahan-bahan seperti alumina, lempung (clay),
magnesia, chromit, silicon karbida dan lain-lain. Refraktori digunakan untuk
mengkonstruksi atau melapisi struktur yang berhubungan dengan temperatur
tinggi, dari perapian sampai blast furnace.
Glosarium
Age-hardening Adalah teknik perlakuan termal untuk
meningkatkan kekuatan tensil dari material yang dapat ditempa yang mengandalkan
prinsip perubahan fase dalam respon suatu material terhadap temperatur.
Annealing Adalah perlakuan termal yang
mengubah struktur mikro dari suatu material yang menyebabkan perubahan sifat
seperti kekuatan, kekerasan, dan ductility.
Dalam logam, perlakuan ini dilakukan dengan memanaskan material hingga
bercahaya.
Cryolite Bahan yang digunakan
sebagai pelarut alumina untuk proses elektrolisis. Susunan senyawanya adalah Na3AlF6.
Die
casting Proses membentuk
logam cair di bawah tekanan menggunakan cetakan.
Ductility Sifat mekanik yang
digunakan untuk menjelaskan seberapa jauh benda dapat dilakukan deformasi
plastis hingga mengalami keretakkan.
Ekstrusi Proses membuat benda
dalam bentuk yang telah ditetapkan dengan mendorong material melalui “die” hingga terbentuk bentuk yang
diinginkan.
Elektrolisis Metode menggunakan arus
listrik untuk memicu reaksi kimia non-spontan.
Elongasi Seberapa besar
pertambahan panjang suatu bahan ketika dilakukan uji kekuatan tensil. Elongasi
ditulis dalam persentase pertambahan panjang per panjang awal bahan yang
diujikan.
Failure Hilangnya kemampuan
suatu bahan dalam menahan beban atau bahkan beban dirinya sendiri.
Fatigue Kerusakan material dan
progresif yang terjadi akibat beban siklik yang diaplikasikanke suatubahan.
Ingot Suatu material,
umumnya logam, yang dicetak dalam bentuk yang siap dipakai untuk pemrosesan
berikutnya.
Kekerasan Berbagai sifat dari suatu
material dalam wujud padat yang memberikannya resistansi terhadap berbagai
perubahan bentuk ketika gaya diaplikasikan.
Kekuatan
tensil Adalah seberapa besar
gaya per satuan luas yang diaplikasikan dalam uji tensil hingga benda uji
mengalami necking.
Modulus
geser Rasio dari tegangan
geser dan regangan geser ketika suatu bahan mengalami gaya paralel pada
permukaan yang berlawanan dengan arah yang berlawanan.
Modulus
young Rasio dari tegangan dan
regangan ketika suatu benda mengalami tekanan atau tarikan dalam satu arah.
Necking Adalah bentuk dari
deformasi tensil ketika tegangan yang relatif besar memindahkan secara
disproporsional sebagian dari suatu bahan.
Pasivation Proses yang menjadikan suatu
material bersifat pasif terhadap zat lainnya.
Perlakuan
termal Perlakuan yang menggunakan
temperatur, dalam bentuk pendinginan atau pemanasan, umumnya hingga mendekati
temperatur ekstrim, untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, berupa
meningkatnya kekuatan bahan atau melunakkan suatu bahan.
Poisson
Ratio Rasio kontraksi benda
secara horisontal terhadap meregangnya benda secara vertikal ketika benda
diregangkan
Quenching Proses termal, yaitu
mendinginkan dalam waktu cepat suatu material yang sedang berada dalam kondisi
temperatur yang mendekati ekstrim.
Work-hardening Penambahan kekuatan suatu logam dengan
deformasi plastis
Daftar Pustaka
Anonim. Aluminium, dari [[http://webmineral.com/data/Aluminum.shtml]]
diunduh pada tanggal 15 Desember 2009
Christoph Schmitz, Josef
Domagala, Petra Haag.2006. Handbook of aluminium recycling: fundamentals,
mechanical preparation, metallurgical processing, plant design.
Vulkan-Verlag GmbH.
Clark Jim. 2004. http://Reaksi-reaksi
Kimia Unsur-unsur Periode 3 _ Chem-Is-Try.Org _ Situs Kimia Indonesia _.htm (Diakses pada
tanggal 20 Des. 2011)
Departemen Kesehatan. 2007. http://bahaya%20kesehatan%20alumunium.htm (Diakses pada
tanggal 20 Des. 2011)
Dieter G. E.1988. Mechanical
Metallurgy. McGraw-Hill.
Emsley, John.2001. Nature's
Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford ,
UK : Oxford University
Press
Greenwood, Norman N.; Earnshaw,
A.1997. Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford : Butterworth-Heinemann.
Polmear, I. J. 1995. Light
Alloys: Metallurgy of the Light Metals. Arnold .
__________. 2006. Light alloys from traditional alloys to
nanocrystals. Oxford :
Elsevier/Butterworth-Heinemann
Surdia Tata, dan Saito Shinroku.1985. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: PT
Dainippon Gitakarya Printing
Arsyad,
M. Natsir. 2001. Kamus Kimia Arti dan Penjelasan. Jakarta: PT Gramedia Pustaka
Gabriel,
J. F. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates.
Sugiyarto,
Kristian H. 2001. Kimia Anorganik II. Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Kimia
FMIPA UNY.
Manahan,
Stanley E. 1994. Environmental Chemistry Sixth Edition. London: Lewis Publisher
CRC Pres. Inc.
Lee,
J. D. 1991. Inorganic Chemistry Fourth Edition. Singapore: Fong & Sons
Printers Pte. Ltd.
Svehla,
G. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro
Edisi Kelima Bagian I. Jakarta: PT Kalman Media Pusaka.
Polar,
Heryanto. 1994. Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rinika Cipta.
http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/krom/ (diakses tanggal 8 Desember 2011)
http://id.wikipedia.org/wiki/Kromium (diakses
tanggal 8 Desember 2011)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar