Aluminium adalah logam yang ringan dan cukup penting dalam kehidupan manusia. Aluminium merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim periodik unsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol (sma). Di dalam udara bebas aluminium mudah teroksidasi membentuk lapisan tipis oksida (Al2O3) yang tahan terhadap korosi. Aluminium juga bersifat amfoter yang mampu bereaksi dengan larutan asam maupun basa. (Anton J. Hartono, 1992)
Alumunium
Aluminium adalah logam yang memiliki kekuatan yang relatif rendah dan memiliki ketahanan terhadap korosi yang baik. Aluminium memiliki sifat hantaran listrik yang baik. Debu aluminium adalah material aluminium bergumpal atau berbutir dengan berbagai ukuran, sukar larut dalam air dan pelarut organik, susah larut dalam asam mineral dan asam organik. Penggunaan aluminium ini banyak untuk kaleng minuman, peralatan masak, pesawat terbang, pembungkus makanan, perabotan rumah tangga, dan lain-lain.
Jenis-jenis Aluminium
Menurut Ihsan, dkk (2016) jenis-jenis aluminium adalah sebagai berikut:
-
Aluminium Murni
Aluminium mengandung 99% aluminium tanpa ada tambahan logam paduan apapun dan dicetak dalam keadaan biasa, yang memiliki kekuatan tensil sebesar 90 Mpa. -
Aluminium Paduan
Penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu dan akan meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan serta menurunkan titik lebur. -
Aluminium-Siliko
Aluminium yang dipadukan dengan silikon hingga 15% yang memberikan kekuatan dan kekerasan tensil hingga mencapai 525 Mpa pada aluminium paduan yang dihasilkan terhadap panas. -
Aluminium-Magnesium
Aluminium yang dipadukan dengan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam. -
Aluminium-Tembaga
Panduan aluinium tembaga yang memiliki sifat keras dan kuat, namun rapuh. Panduan tidak boleh memiliki konsentrasi tembaga lebih dari 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl2 dalam logam yang mengakibatkan logam rapuh. -
Aluminium-Mangan
Panduan aluminium mangan yang memiliki kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh. Selain itu akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium. -
Aluminium-Seng
Paduan aluminium dengan seng merupakan paduang aluminium yang sering dijumpai misalnya pada pembuatan badan pesawat . paduan ini memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya. Paduan aluminium dengan konsentrasi seng sebesar 5,5% dapat memiliki kekuatan 580 Mpa dengan elongasi sebesar 11% dalam setiap 50 mm bahan. -
Aluminium-Lithium
Paduan aluminium dengan lithium akan mengalami pengurangan massa jenis dan oeningkatan modulasi elastisitas hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis aduan sebanyak 3% dan peningkatan modulud elastisitas sebesar 5%. -
Aluminium-Skandium
Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjasi pada paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang panas.
Sifat-sifat Aluminium
Ihsan, dkk (2016) adapun beberapa sifat yang dimiliki aluminium adalah:
- Memiliki berat jenis yang ringan hanya 2,7 g/cm3
- Tahan korosi
Karena terbentuknya lapisan aluminium oksida pada permukaan aluminium yang disebut fenomena pasivasi maka terbentuknya sifat korosi dari alumminium tersebut. - Sebagai pengantar 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. - Mudah di fabrikasi/ditimpa
Sangat mudah difabrikasi, dapat dituang (dicor) dengan cara penuangan apapun. Aluminium juga dapat di forming dengan dengan cara: rolling, drawing, forging, extrusi dan lain-lain. - Kekuatan rendah tapi pemaduan kekuatannya bisa ditingkatkan Kekuatan dan kekerasan aluminium memang tidak begitu tinggi dengan pemaduan dan heat treatment dapat ditingkatkan kekuatan dan kekerasannya
- Sifat elastisnya yang sangat rendah hampir tidak dapat diperbaiki baik dengan pemaduan maupun dengan treatment.
2 Likes
Alumunium
Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik dan sifat – sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam. (Surdia, T. 2005)Aluminium (Al) mempunyai massa atom 27 (hanya ada satu isotop natural), nomor atom 13, densitas 2,79 g/cm, titik lebur 660,4 oC, dan titik didih 2467 oC. Aluminium adalah logam berwarna put ih silver. Memiliki potensi redoks -1,66 V, bilangan oksidasi +3, dan jari-jari atom yang kecil yaitu 57 pm untuk stabilitas dari senyawa aluminium.
Aluminium adalah logam hidrolisis kuat dan umumnya tidak larut dalam keadaan pH netral antara (6,0 – 8,0), dibawah asam (pH < 6,0) atau alkali (pH > 8,0), dan dalam larutan anorganik atau ligan organik (contoh OH-, F-, SO42-, asam sitrat) kelarutan Al3+ meningkat. Reaksi jenis ini meningkatkan jumlah Al3+ dalam keadaan encer. Berikut ion yang dibentuk dalam larutan aluminium hidroksida pada pH dibawah 5,5 : Al(OH)2+, Al(OH)2+, dan Al3+. Aluminium murni tidak stabil dalam proses oksidasi. Dalam keadaan berhubungan dengan udara aluminium membentuk lapisan tipis oksida diats permukaan serta membentuk lapisan pelindung yang tahan terhadap korosi.
Aluminium oksida membentuk dua bentuk isomer α – Al2O3dan γ – Al2O3. (Seiler,1994) 2.2
Sejarah Aluminium
Aluminium ditemukan kira-kira sekitar 160 tahun yang lalu da n mulai diproduksi skala industri sekitar 90 tahun yang lalu. Berikut sejarah perkembangan tentang penemuan aluminium .Pada tahun 1782, seorang ilmuwan Prancis bernama Lavoiser telah menduga bahwa aluminium merupakan logam yang terkandung di dalam alumina.
Pada tahun 1807, ahli kimia Inggris bernama Humphrey Davy berhasil memisahkan alumina secara elektrokimia logam dan yang diperoleh dari pengujian tersebut adalah aluminium,3.Pada tahun 1821, biji sumber aluminium ditemukan di Prancis Selatan, tepatnya di kota Lesbaux, yang dinamakan bauksit,4.Pada tahun 1825, ahli kimia Denmark, Orsted berhasil memisahkan aluminium murni dengan cara memanaskan aluminium chloride dengan kalium amalgam dan kemudian memisahkan merkuri dengan cara destilasi.
Pada tahun 1886, mahasiswa Oberlin College di Ohio, Amerika Serikat bernama Charles Martin – Hall menemukan dengan cara melarutkan alumina (Al2O3) dalam lelehan kliorit (Na3AlF6) pada temperatur 960 OC da lam bentuk kotak yang dilapisi logam karbon dan kemudian melewatkan arus listrik melalui ruang tersebut. Cara ini dikenal dengan proses Hall – Heroult, karena ini terjadi pada tahun yang sama dengan seorang Prancis yang bernama Paul Heroult,6.Pada tahun 1888, ahli kimia Jerman Karlf Josef Bayern menemukan cara memperoleh alumina dari bauksit secara pelarutan kimia. Sampai saat ini cara Bayer masih digunakan untuk memproduksi alumina dari bauksit secara industry dan disebut dengan proses Bayer. (Davis, Jr, 1993)
1 Like
Aluminium ditemukan oleh Sir Humphrey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu unsur dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh H . C. Oersted, tahun 1825. Secara industri tahun 1886, Paul Heroult di Perancis dan C . M. Hall di Amerika Serikat secara terpisah telah memperoleh logam aluminium dari alumina dengan cara elektrolisasi dari garam yang terfusi. Sampai sekarang proses Heroult Hall masih dipakai untuk memproduksi aluminium. Penggunaan aluminium sebagai logam setiap tahunnya adalah urutan yang kedua setelah besi dan baja, yang tertinggi di antara logam non ferro
Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik dan sifat-sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam. Sebagai tambahan terhadap, kekuatan mekaniknya yang sangat meningkat dengan penambahan Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni, dsb. Secara satu persatu atau bersama-sama, memberikan juga sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi, ketahanan aus, koefisien pemuaian rendah. Material ini dipergunakan di dalam bidang yang luas bukan saja untuk peralatan rumah tangga tapi juga dipakai untuk keperluan material pesawat terbang, mobil, kapal laut, konstruksi
Aluminium 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, aluminium berupa oksida yang stabil sehingga tidak dapat direduksi dengan cara seperti mereduksi logam lainnya. Pereduksian aluminium 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 aluminium wronglt alloy (lembaran) dan aluminium costing alloy (batang cor). Aluminium (99,99%) memiliki berat jenis sebesar 2,7 g/cm3, densitas 2,685 kg/m3, dan titik leburnya pada suhu 6600C, aluminium memiliki strength to weight ratio yang lebih tinggi dari baja. Sifat tahan korosi aluminium diperoleh dari terbentuknya lapisan oksida aluminium dari permukaan aluminium. 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 :
-
Copper (Cu), menaikkan kekuatan dan kekerasan, namun menurunkan elongasi (pertambahan panjang pangjangan saat ditarik). Kandungan Cu dalam aluminium yang paling optimal adalah antara 4-6%.
-
Zink atau Seng (Zn), menaikkan nilai tensile.
-
Mangan (Mn), menaikkan kekuatan dalam temperature tinggi.
-
Magnesium (Mg), menaikkan kekuatan aluminium dan menurunkan nilai ductility-nya. Ketahanan korosi dan weldability juga baik.
-
Silikon (Si), menyebabkan paduan aluminium tersebut bisa diperlakukan panas untuk menaikkan kekerasannya.
-
Lithium (Li), ditambahkan untuk memperbaiki sifat tahan oksidasinya.
Sifat-sifat Aluminium
Aluminium adalah logam yang ringan dan cukup penting dalam kehidupan manusia. Aluminium merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim periodik unsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol (sma) . Struktur kristal aluminium adalah struktur kristal FCC, sehingga aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Keuletan yang tinggi dari aluminium menyebabkan logam tersebut mudah dibentuk atau mempunyai sifat mampu bentuk yang baik . Aluminium memiliki beberapa kekurangan yaitu kekuatan dan kekerasan yang rendah bila dibanding dengan logam lain seperti besi dan baja. Aluminium memiliki karakteristik sebagai logam ringan dengan densitas 2,7 g/cm3 .
Selain sifat-sifat tersebut aluminium mempunyai sifat-sifat yang sangat baik dan bila dipadu dengan logam lain bisa mendapatkan sifat-sifat yang tidak bisa ditemui pada logam lain. Adapun sifat-sifat dari aluminium antara lain : ringan, tahan korosi, penghantar panas dan listrik yang baik. Sifat tahan korosi pada aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan oksida aluminium pada permukaaan aluminium .
Perlu diketahui aluminium merupakan logam yang paling banyak terkandung di kerak bumi. 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. Saat ini aluminium berkembang luas dalam banyak aplikasi industri seperti industri otomotif, rumah tangga, maupun elektrik, karena beberapa sifat dari aluminium itu sendiri, yaitu :
-
Ringan ( light in weight )
Aluminium memiliki sifat ringan, bahkan lebih ringan dari magnesium dengan densitas sekitar 1/3 dari densitas besi. Kekuatan dari paduan aluminium dapat mendekati dari kekuatan baja karbon dengan kekuatan tarik 700 Mpa (100 Ksi). Kombinasi ringan dengan kekuatan yang cukup baik membuat aluminium sering diaplikasikan pada kendaraan bermotor, pesawat terbang, alat-alat konstruksi seperti tangga, scaffolding , maupun pada roket. -
Mudah dalam pembentukannya ( easy fabrication )
Aluminium merupakan salah satu logam yang mudah untuk dibentuk dan mudah dalam fabrikasi seperti ekstrusi, forging , bending , rolling , casting , drawing , dan machining . Struktur kristal yang dimiliki aluminium adalah struktur kristal FCC ( Face Centered Cubic ), sehingga aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Bahan aluminium mudah dibentuk menjadi bentuk yang komplek dan tipis sekalipun, sepeti bingkai jendela, lembaran aluminium foil, rel, gording, dan lain sebagainya. -
Tahan terhadap korosi ( corrosion resistance )
Aluminium tahan terhadap korosi karena fenomena pasivasi. Pasivasi adalah pembentukan lapisan pelindung akibat reaksi logam terhadap komponen udara sehingga lapisan tersebut melindungi lapisan dalam logam dari korosi. Hal tersebut dapat terjadi karena permukaan aluminium mampu membentuk lapisan alumina ( Al O ) bila bereaksi dengan oksigen. -
Konduktifitas panas tinggi ( high thermal conductivity )
Konduktifitas panas aluminium tiga kali lebih besar dari besi, maupun dalam pendinginan dan pemanasan. Sehingga aplikasi banyak digunakan pada radiator mobil, koil pada evaporator, alat penukar kalor, alat-alat masak, maupun komponen mesin. -
Konduktifitas listrik tinggi ( high electrical conductivity )
Konduktifitas listrik dari aluminium dua kali lebih besar dari pada tembaga dengan perbandingan berat yang sama. Sehingga sangat cocok digunakan dalam kabel transmisi listrik. -
Tangguh pada temperatur rendah ( high toughness at cryogenic temperature )
Aluminium tidak menjadi getas pada temperatur rendah hingga -100 derajat C, bahkan menjadi lebih keras dan ketangguhan meningkat. Sehingga aluminium dapat digunakan pada material bejana yang beroperasi pada temperatur rendah ( cryogenic vessel ) -
Tidak beracun ( non toxic )
Aluminium tidak memiliki sifat racun pada tubuh manusia, sehingga sering digunakan dalam industri makanan seperti kaleng makanan dan minuman, serta pipa-pipa penyalur pada industri makanan dan minuman. -
Mudah didaur ulang ( recyclability )
Aluminium mudah untuk didaur ulang, bahkan 30% produksi aluminium di Amerika berasal dari aluminium yang didaur ulang. Pembentukan kembali aluminium dari material bekas hanya membutuhkan 5% energy dari pemisahan aluminium dari bauksit.
Dengan berbagai keunggulan dari aluminium tersebut, saat ini penggunaan aluminium sangat berkembang pesat terutama pada industri pesawat terbang dan otomotif. Masih banyak pengembangan yang dilakukan sehingga dapat menciptakan paduan aluminium baru yang memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda.
Kandungan Atom atau Unsur
Aluminium murni mempunyai kemurnian hingga 99,96% dan minimal 99%. Zat pengotornya berupa unsur Fe dan Si. Aluminium 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 :
-
Copper (Cu), menaikkan kekuatan dan kekerasan, namun menurunkan elongasi (pertambahan panjang pangjangan saat ditarik). Kandungan Cu dalam aluminium yang paling optimal adalah antara 4-6%.
-
Zink atau Seng (Zn), menaikkan nilai tensile.
-
Mangan (Mn), menaikkan kekuatan dalam temperature tinggi.
-
Magnesium (Mg), menaikkan kekuatan aluminium dan menurunkan nilai ductility -nya. Ketahanan korosi dan weldability juga baik.
-
Silikon (Si), menyebabkan paduan aluminium tersebut bisa diperlakukan panas untuk menaikkan kekerasannya.
1 Like