Apa yang dimaksud dengan alumina (aluminium oksida)?

Picture1
1. Definisi Alumina
Aluminium oksida adalah oksida amfoter dengan rumus kimia Al2O3. Hal ini umumnya disebut sebagai alumina, atau korundum dalam bentuk kristalnya, serta banyak nama lainnya, mencerminkan terjadinya secara luas di alam dan industri. Penggunaan yang paling signifikan adalah dalam produksi logam aluminium, meskipun juga digunakan sebagai abrasif karena untuk kekerasannya dan sebagai refraktor karena bahan untuk titik lebur yang tinggi.

2. Struktur Alumina
Bentuk yang paling umum dari kristal alumina dikenal sebagai korundum. Korundum adalah aluminium oksida berbentuk kristal yang paling umum terjadi secara alami. Ion-ion oksigen hampir membentuk struktur heksagonal dengan ion aluminium mengisi dua-pertiga dari celah oktahedralnya. Setiap pusat Al3+ oktahedral. Dalam istilah kristalografi, korundum mengadopsi kisi trigonal Bravais dengan sebuah gugus ruang R-3c (nomor 167 Daftar Internasional). Sel primitif mengandung dua unit rumus aluminium oksida.
Alumina juga ada di fase lain, yaitu γ-, δ-, η-, θ-, dan χ-alumina. Masing-masing memiliki struktur dan sifat kristal yang unik. Yang disebut β-alumina terbukti NaAl11O17.
Picture2

3. Sifat-Sifat Alumina
Aluminium oksida adalah isolator listrik tetapi memiliki konduktivitas termal yang relatif tinggi (30 Wm-1 K-1) untuk bahan keramik. Dalam bentuk kristal yang paling sering terjadi, disebut korundum atau α-aluminium oksida, kekerasannya membuatnya cocok untuk digunakan sebagai abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong.
Aluminium oksida bertanggung jawab untuk ketahanan logam aluminium atas pelapukan. Logam aluminium sangat reaktif dengan oksigen atmosfer, dan pasivasi alumina lapisan tipis (ketebalan 4 nm) terbentuk sekitar 100 picosecond pada setiap permukaan aluminium yang terkena. Lapisan ini melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut. Ketebalan dan sifat lapisan oksida ini dapat ditingkatkan menggunakan proses yang disebut anodisasi.

4. Produksi Alumina
Mineral aluminium hidroksida merupakan komponen utama bouksit, kepala bijih aluminum. Suatu campuran dari mineral ini terdiri dari bijih bauksit, termasuk gibbsite (Al(OH)3), boehmite (γ-AlO(OH)), dan diaspore (α-AlO(OH)), bersama dengan kotoran dari besi oksida dan hidroksida, kuarsa dan mineral lempung. Bauksit ditemukan dalam laterite. Bauksit dimurnikan melalui proses Bayer:
Al2 O3 + 3H2O → 2Al(OH)3
Kecuali untuk SiO2, komponen lain dari bauksit tidak larut dalam basa. Setelah penyaringan campuran dasar, Fe2O3 dihilangkan. Ketika cairan Bayer didinginkan, Al(OH)3 mengendap, meninggalkan silikat dalam larutan. Zat padat tersebut kemudian dikalsinasi (dipanaskan sangat kuat) untuk memberikan aluminium oksida:
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
Produk alumina cenderung banyak-fase, yaitu terdiri dari beberapa fase alumina bukan semata-mata korundum, sehingga proses produksi ini dapat diotimalkan untuk menghasilkan produk-paroduk yang sesuai. Jenis fase yang mempengaruhi ini, misalnya, kelarutan dan struktur pori dari produk alumina yang pada gilirannya, mempengaruhi biasa produksi aluminium dan kontrol polusi.

REFERENSI
“Aluminum Oxide,” n.d., Accessed on: April. 11, 2020. [Online] Available: https://aluminumsulfate.net/aluminum-oxide
CeramTec, The Most Well-known Oxide Ceramic Material, CeramTec, Germany, n.d., Accessed on: April. 11, 2020. [Online] Available: https://www.ceramtec.com/ceramic-materials/aluminum-oxide/#
Guichon Valves, Alumina - Manufacturing process of Alumina, Guichon Valves, France, n.d., Accessed on: April. 11, 2020. [Online] Available: https://guichon-valves.com/faqs/alumina-manufacturing-process-of-alumina/