Aluminium
Aluminium ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah.
13Al Aluminium | ||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Sepotong aluminium berukuran 1×2 cm | ||||||||||||||||||||
 Garis spektrum aluminium | ||||||||||||||||||||
| Sifat umum | ||||||||||||||||||||
| Pengucapan | /aluminium/[1] | |||||||||||||||||||
| Penampilan | metalik abu-abu keperakan | |||||||||||||||||||
| Aluminium dalam tabel periodik | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| Nomor atom (Z) | 13 | |||||||||||||||||||
| Golongan | golongan 13 | |||||||||||||||||||
| Periode | periode 3 | |||||||||||||||||||
| Blok | blok-p | |||||||||||||||||||
| Kategori unsur | logam miskin | |||||||||||||||||||
| Berat atom standar (Ar) |
| |||||||||||||||||||
| Konfigurasi elektron | [Ne] 3s2 3p1 | |||||||||||||||||||
| Elektron per kelopak | 2, 8, 3 | |||||||||||||||||||
| Sifat fisik | ||||||||||||||||||||
| Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa) | padat | |||||||||||||||||||
| Titik lebur | 933,47 K (660,32 °C, 1220,58 °F) | |||||||||||||||||||
| Titik didih | 2743 K (2470 °C, 4478 °F) | |||||||||||||||||||
| Kepadatan mendekati s.k. | 2,70 g/cm3 | |||||||||||||||||||
| saat cair, pada t.l. | 2,375 g/cm3 | |||||||||||||||||||
| Kalor peleburan | 10,71 kJ/mol | |||||||||||||||||||
| Kalor penguapan | 284 kJ/mol | |||||||||||||||||||
| Kapasitas kalor molar | 24,20 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||
Tekanan uap
| ||||||||||||||||||||
| Sifat atom | ||||||||||||||||||||
| Bilangan oksidasi | −2, −1, +1,[2] +2,[3] +3 (oksida amfoter) | |||||||||||||||||||
| Elektronegativitas | Skala Pauling: 1,61 | |||||||||||||||||||
| Energi ionisasi | ke-1: 577,5 kJ/mol ke-2: 1816,7 kJ/mol ke-3: 2744,8 kJ/mol (artikel) | |||||||||||||||||||
| Jari-jari atom | empiris: 143 pm | |||||||||||||||||||
| Jari-jari kovalen | 121±4 pm | |||||||||||||||||||
| Jari-jari van der Waals | 184 pm | |||||||||||||||||||
| Lain-lain | ||||||||||||||||||||
| Kelimpahan alami | primordial | |||||||||||||||||||
| Struktur kristal | kubus berpusat muka (fcc) | |||||||||||||||||||
| Kecepatan suara batang ringan | (di-roll) 5.000 m/s (pada s.k.) | |||||||||||||||||||
| Ekspansi kalor | 23,1 µm/(m·K) (suhu 25 °C) | |||||||||||||||||||
| Konduktivitas termal | 237 W/(m·K) | |||||||||||||||||||
| Resistivitas listrik | 26,5 nΩ·m (suhu 20 °C) | |||||||||||||||||||
| Arah magnet | paramagnetik[4] | |||||||||||||||||||
| Suseptibilitas magnetik molar | +16,5×10−6 cm3/mol | |||||||||||||||||||
| Modulus Young | 70 GPa | |||||||||||||||||||
| Modulus Shear | 26 GPa | |||||||||||||||||||
| Modulus curah | 76 GPa | |||||||||||||||||||
| Rasio Poisson | 0,35 | |||||||||||||||||||
| Skala Mohs | 2,75 | |||||||||||||||||||
| Skala Vickers | 160–350 MPa | |||||||||||||||||||
| Skala Brinell | 160–550 MPa | |||||||||||||||||||
| Nomor CAS | 7429-90-5 | |||||||||||||||||||
| Sejarah | ||||||||||||||||||||
| Penamaan | dari alumine, nama usang untuk alumina | |||||||||||||||||||
| Prediksi | A. Lavoisier (1782) | |||||||||||||||||||
| Penemuan | Hans C. Ørsted (1824) | |||||||||||||||||||
| Asal nama | H. Davy (1812[a]) | |||||||||||||||||||
| Isotop aluminium yang utama | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Aluminium bukan merupakan jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi dan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan, antasida, buffered aspirin, astringents, semprotan hidung, antiperspirant, air minum, knalpot mobil, asap tembakau, penggunaan aluminium foil, peralatan masak, kaleng, keramik , dan kembang api.
Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik. Terang dan kuat. Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan korosi.
Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu dsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks.
Sejarah
Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, aluminium hanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses kimia Wöhler. Dibandingkan dengan elektrolisis, proses ini sangat tidak ekonomis, dan harga aluminium dulunya jauh melebihi harga emas. Karena dulu dianggap sebagai logam berharga, Napoleon III dari Perancis (1808-1873) pernah melayani tamunya yang pertama dengan piring aluminium dan tamunya yang kedua dengan piring emas dan perak.[5][6] Pada tahun 1886, Charles Martin Hall dari Amerika Serikat (1863-1914) dan Paul L.T. Héroult dari Perancis (1863-1914) menemukan proses elektrolisis yang sampai sekarang membuat produksi aluminium ekonomis.[5]
Proses Pembuatan Aluminium
Pembuatan Aluminium terjadi dalam dua tahap:
- Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untuk memperoleh aluminium oksida (alumina), dan
- Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan aluminium oksida untuk menghasilkan aluminium murni.
Proses Bayer
Bijih bauksit mengandung 50-60% Al2O3 yang bercampur dengan zat-zat pengotor terutama Fe2O3 dan SiO2. Untuk memisahkan Al2O3 dari zat-zat yang tidak dikehendaki, kita memanfaatkan sifat amfoter dari Al2O3.
Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Pengotor utama bauksit biasanya terdiri dari SiO2, Fe2O3, dan TiO2. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH),
Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O(l) ---> 2NaAl(OH)4(aq)
Aluminium oksida larut dalam NaOH sedangkan pengotornya tidak larut. Pengotor-pengotor dapat dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran. 2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)
Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3) 2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g)
Proses Hall-Heroult
Selanjutnya adalah tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis menurut proses Hall-Heroult. Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Sebagai anode digunakan batang grafit.
Setelah diperoleh Al2O3 murni, maka proses selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al2O3. Pada elektrolisis ini Al2O3 dicampur dengan CaF2 dan 2-8% kriolit (Na3AlF6) yang berfungsi untuk menurunkan titik lebur Al2O3 (titik lebur Al2O3 murni mencapai 2000 0C), campuran tersebut akan melebur pada suhu antara 850-950 0C. Anode dan katodenya terbuat dari grafit. Reaksi yang terjadi sebagai berikut: Al2O3 (l) 2Al3+ (l) + 3O2- (l)
Anode (+): 3O2- (l) 3/2 O2 (g) + 6e− Katode (-): 2Al3+ (l) + 6e- 2Al (l) Reaksi sel: 2Al3+ (l) + 3O2- (l) 2Al (l) + 3/2 O2 (g)
Peleburan alumina menjadi aluminium logam terjadi dalam tong baja yang disebut pot reduksi atau sel elektrolisis. Bagian bawah pot dilapisi dengan karbon, yang bertindak sebagai suatu elektroda (konduktor arus listrik) dari sistem. Secara umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis, dimana lelehan tersebut dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit dan CaF2 di dalam pot dimana pada pot tersebut terikat serangkaian batang karbon dibagian atas pot sebagai katoda. Karbon anoda berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan aliran arus kuat 5-10 V antara anoda dan katodanya proses elektrolisis terjadi. Tetapi, arus listrik dapat diperbesar sesuai keperluan, seperti dalam keperluan industri. Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium akan menuju kebawah pot, yang secara berkala akan ditampung menuju cetakan berbentuk silinder atau lempengan. Masing – masing pot dapat menghasilkan 66.000-110.000 ton aluminium per tahun(Anonymous,2009). Secara umum, 4 ton bauksit akan menghasilkan 2 ton alumina, yang nantinya akan menghasilkan 1 ton alumunium.
Catatan kaki
- ^ (Indonesia) "Aluminium". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022.
- ^ Dohmeier, C.; Loos, D.; Schnöckel, H. (1996). "Aluminum(I) and Gallium(I) Compounds: Syntheses, Structures, and Reactions". Angewandte Chemie International Edition. 35 (2): 129–149. doi:10.1002/anie.199601291.
- ^ D. C. Tyte (1964). "Red (B2Π–A2σ) Band System of Aluminium Monoxide". Nature. 202 (4930): 383. Bibcode:1964Natur.202..383T. doi:10.1038/202383a0.
- ^ Lide, D. R. (2000). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds" (PDF). CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-81). CRC Press. ISBN 0849304814.
- ^ a b American Chemical Society - Revolusi produksi aluminium
- ^ Los Angeles Times - Sejarah Aluminium
Referensi
- (Inggris) Anon. Alzheimer's and aluminum: canning the myth. Food Insight 1993 Sep-Oct. Washington, D.C.: International Food Information Council Foundation.
- Video
- http://www.youtube.com/ How It's Made Aluminum
- http://www.youtube.com/ How do they do it? - Aluminum
- http://www.youtube.com/ Aluminum Production & Bauxite Mining: "Aluminum" 1941
 | Artikel bertopik kimia ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya. |
Templat:Link GA
Kesalahan pengutipan: Ditemukan tag <ref> untuk kelompok bernama "lower-alpha", tapi tidak ditemukan tag <references group="lower-alpha"/> yang berkaitan