This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MAKALAHALUMUNIUM MURNI DAN PADUAN
OLEH :KELOMPOK 5
Muhammad Rasyid (F14070110)Ghulam Aspar (F14080022)Bhekti Ayu Hidayati (F14080058)Siti Trinurasih (F14080060)Ernawati (F14080065)Faiz Ridhan Faroka (F14080074)Dwi Nugroho P (F14080086)Ignatius Indrawan (F14080101)
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR2009
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Alloh swt yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-
Nya sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan tepat waktu. Makalah ini
berisi tentang informasi-informasi yang berhubungan dengan alumunium. Di
dalam makalah ini berisi struktur mikro aluminium, cara pembuatan aluminium,
klasifikasi aluminium, standardisasi aluminium, sifat-sifat yang berhubungan
dengan aluminium baik sifat mekanik, fisik, dan kimiawi, dan aplikasi serta
barang yang tersedia dipasaran.
Kami kelompok 5 mengucapkan selamat membaca makalah ini semoga
bermanfaat dan dapat dijadikan sumber referensi bagi anda yang membutuhkan
informasi tentang aluminium.
Desember 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
1. Pengertian Alumunium
2. Struktur mikro Alumunium
3. Kandungan Atom atau Unsur
4. Cara Pembuatan Alumunium
5. Klasifikasi Alumunium
6. Sifat-sifat Teknis Alumunium
7. Standardisasi dan Pengkodean Alumunium
8. Aplikasi Alumunium
9. Bentuk, Ukuran, dan Harga yang Tersedia di Pasaran
10. Daftar Pustaka
1. Pengertian Alumunium
Alumunium merupakan unsur non ferrous yang paling banyak terdapat di bumi
yang merupakan logam ringan yang mempunyai sifat yang ringan, ketahanan
korosi yang baik serta hantaran listrik dan panas yang baik, mudah dibentuk baik
melalui proses pembentukan maupun permesinan, dan sifat-sifat yang baik
lainnya sebagai sifat logam. Di alam, alumunium berupa oksida yang stabil
sehingga tidak dapat direduksi dengan cara seperti mereduksi logam lainnya.
Pereduksian alumunium hanya dapat dilakukan dengan cara elektrolisis. Sebagai
tambahan terhadap kekuatan mekaniknya yang sangat meningkat dengan
penambahan Cu, Mg, Si. Mn, Zn, Ni, dan sebagainya, secara satu persatu atau
bersama-sama, memberikan juga sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi,
ketahanan aus, koefisien pemuaian rendah dan sebagainya. Paduan aluminium
dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu alumunium wronglt alloy (lembaran)
dan alumunium costing alloy (batang cor). Alumunium (99,99%) memiliki berat
jenis sebesar 2,7 g/cm3, densitas 2,685 kg/m3, dan titik leburnya pada suhu 6600C,
alumunium memiliki strength to weight ratio yang lebih tinggi dari baja. Sifat
tahan korosi alumunium diperoleh dari terbentuknya lapisan oksida alumunium
dari permukaan alumunium. Lapisan oksida ini melekat kuat dan rapat pada
permukaan, serta stabil(tidak bereaksi dengan lingkungan sekitarnya) sehingga
melindungi bagian dalam.
Unsur- unsur paduan dalam almunium antara lain:
1. Copper (Cu), menaikkan kekuatan dan kekerasan, namun menurunkan
elongasi (pertambahan panjang pangjangan saat ditarik). Kandungan Cu
dalam alumunium yang paling optimal adalah antara 4-6%.
2. Zink atau Seng (Zn), menaikkan nilai tensile.
3. Mangan (Mn), menaikkan kekuatan dalam temperature tinggi.
4. Magnesium (Mg), menaikkan kekuatan alumunium dan menurunkan nilai
ductility-nya. Ketahanan korosi dan weldability juga baik.
5. Silikon (Si), menyebabkan paduan alumunium tersebut bisa diperlakukan
panas untuk menaikkan kekerasannya.
6. Lithium (Li), ditambahkan untuk memperbaiki sifat tahan oksidasinya.
2. Struktur Mikro Alumunium
Alumunium memiliki struktur
logam membentuk FCC (Face
Centered Cubic)
Gambar struktur mikro Alumunium murni dan paduan
(Alumunium murni) (Alumunium dengan Cu, Mn, Mg) (Alumunium dengan Cu)
(Alumunium dengan Si) (Alumunium dengan Ti)
(Alumunium dengan Zn) (Alumunium dengan Mg)
3. Kandungan Atom atau Unsur
Alumunium murni mempunyai kemurnian hingga 99,96% dan minimal 99%.
Zat pengotornya berupa unsur Fe dan Si. Alumunium paduan memiliki
berbagai kandungan atom-atom atau unsur-unsur utama (mayor) dan minor.
Unsur mayor seperti Mg, Mn, Zn, Cu, dan Si sedangkan unsur minor seperti
Cr, Ca, Pb, Ag, Fe, Sn, Zr, Ti, Sn, dan lain-lain. Unsur- unsur paduan yang
utama dalam almunium antara lain:
1. Copper (Cu), menaikkan kekuatan dan kekerasan, namun menurunkan
elongasi (pertambahan panjang pangjangan saat ditarik). Kandungan Cu
dalam alumunium yang paling optimal adalah antara 4-6%.
2. Zink atau Seng (Zn), menaikkan nilai tensile.
3. Mangan (Mn), menaikkan kekuatan dalam temperature tinggi.
4. Magnesium (Mg), menaikkan kekuatan alumunium dan menurunkan nilai
ductility-nya. Ketahanan korosi dan weldability juga baik.
5. Silikon (Si), menyebabkan paduan alumunium tersebut bisa diperlakukan
panas untuk menaikkan kekerasannya.
4. Cara Pembuatan :
Ada beberapa proses yang dapat dilakukan untuk membuat alumunium murni dan
alumunium paduan, yaitu :
1. Proses Penambangan Alumunium
Alumunium ditambang dari biji bauksit yang banyak terdapat di permukaan
bumi. Bauksit yang ditambang untuk keperluan industry mempunyai kadar
alumunium40-60%. Setelah ditambang biji bauksit digiling dan dihancurkan
secara halus dan merata. Kemudian dilakukan proses pemanasan untuk
mengurangi kadar air yang ada. Selanjutnya bauksit mengalami proses
pemurnian.
2. Proses Pemurnian Alumunium
Proses pemurnian bauksit dilakukan dengan metode bayer dan hasil akhir
adalah alumina.
Pertama-tama bauksit dicampur dengan larutan kimia seperti kaustik soda.
Campuran tersebut kemudian dipompa ke tabung tekan dan kemudian
dilakukan pemanasan. Proses selanjutnya dilakukan penyaringan dan diikuti
dengan proses penyemaian untuk membentuk endapan alumina basah
(hydrated alumina). Alumina basah kemudian dicuci dan diteruskan dengan
proses pengeringan dengan cara memanaskan sampai suhu 1200oC. Hasil
akhir adalah partikel-partikel alumina dengan rumus kimianya adalah Al2O3.
3. Proses Peleburan Alumunium
Alumina yang dihasilkan dari proses pemurnian masih mengandung oksigen
sehingga harus dilakukan proses selanjutnya yaitu peleburan. Peleburan
alumina dilakukan dengan proses reduksi elektrolitik. Proses peleburan ini
memakai metode Hall-Heroult. Alumina dilarutkan dalam larutan kimia yang
disebut kriolit pada sebuah tungku yang disebut pot.
Pot ini mempunyai dinding yang dibuat dari karbon. Bagian luar pot terbuat
dari baja. Aliran listrik diberikan melalui anoda dan katoda. Proses reduksi
memerlukan karbon yang diambil dari anoda. Pada proses ini dibutuhkan arus
listrik searah sebesar 50-150 kiloampere.
Arus listrik akan memgelektrolisa alumina menjadi alumunium dan oksigen
bereaksi membentuk senyawa CO2. Alumunium cair dari hasil elektrolisa
akan turun ke dasar pot dan selanjutnya dialirkan dengan prinsip siphon ke
krusibel yang kemudian diangkut menuju tungku-tungku pengatur(holding
furnace).
Kebutuhan listrik yang dihabiskan untuk menghasilkan 1kg alumunium
berkisar sekitar 12-15 kWh. Satu kilogram alumunium dihasilkan dari 2kg
alumina dan 1/2 kg karbon. Reaksi pemurnian alumina menjadi alumunium
adalah sebagai berikut:
2Al2O3 + 3C → 4Al + 3CO2
4. Klasifikasi Alumunium
1. Alumunium Murni
Alumunium didapat dalam keadaan cair melalui proses elektrolisa, yang
umumnya mencapai kemurnian 99,85% berat. Namun, bila dilakukan proses
elektrolisa lebih lanjut, maka akan didapatkan alumunium dengan kemurnian
99,99% yaitu dicapai bahan dengan angka sembilannya empat.
Ketahanan korosi berubah menurut kemurnian, pada umumnya untuk
kemurnian 99,0% atau diatasnya dapat dipergunakan di udara tahan dalam
waktu bertahun-tahun. Hantaran listrik Al, kira-kira 65% dari hantaran listrik
tembaga, tetapi massa jenisnya kurang lebih sepertiga dari tembaga sehingga
memungkinkan untuk memperluas penampangnya. Oleh karena itu, dapat
dipergunakan untuk kabel dan dalam berbagai bentuk. Misalnya sebagai
lembaran tipis (foil). Dalam hal ini dapat dipergunakan Al dengan kemurnian
99,0%. Untuk reflector yang memerlukan reflektifitas yang tinggi juga untuk
kodensor elektrolitik dipergunakan Al dengan angka Sembilan empat.