Skip to content

Unsur Logam

Desember 26, 2011

BAB 1

PENDAHULUAN

  1. Pengertian

Logam (metal) berasal dari bahasa Yunani yaitu metallon. Logam adalah zat yang dapat menghantarkan listrik dan panas dengan baik, mempunyai sifat kuat, umumnya berbentuk zat padat, dan mempunyai titik leleh tinggi. Logam mempunyai ikatan logam, dan logam cenderung membentuk ion (sebagai kation). Semua unsur transisi adalah logam, sementara golongan utama diklasifikasikan atas logam dan non logam. Dalam tabel periodik, garis diagonal digambar dari Boron (B) ke Polonium (Po) membedakan logam dari nonlogam. Boron, Silikon, Germanium, Arsen, Antimon, Selenium, dan Telurium menunjukkan sedikit ciri logam dan unsur-unsur ini sering disebut metaloid.

Logam mulia adalah golongan logam yang memiliki kereaktifan rendah. Karena sulit bereaksi, logam mulia dapat ditemukan dalam keadaan murni di alam. Kereaktifannya yang rendah juga membuat logam mulia tahan terhadap korosi dan berwarna indah. Oleh karena itu logam mulia banyak dibuat sebagai perhiasan, sehingga memiliki nilai ekonomis yang tinggi.  Contoh logam mulia antara lain Emas dan Platinum.

Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari perioda 4 sampai 7 (Miettinen, 1977). Logam berat masih termasuk golongan logam-logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam yang lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk kedalam tubuh organisme hidup. Sebagai contoh, bila unsur logam Besi (Fe) masuk dalam tubuh, meski dalam jumlah agak berlebihan biasanya tidak menimbulkan pengaruh yang buruk terhadap tubuh karena unsur besi (Fe) dibutuhkan dalam darah untuk mengikat oksigen. Sedangkan unsur logam berat baik itu logam berat beracun seperti Tembaga (Cu), bila masuk ke dalam tubuh dalam jumlah berlebihan akan menimbulkan pengaruh-pengaruh buruk terhadap fungsi fisiologis tubuh.

  1. Letak unsur logam dalam tabel periodik

Secara kimia, sifat logam dikaitkan dengan keelektronegatifan, yaitu kecenderungan melepas elektron membentuk ion positif. Jadi, sifat logam tergantung pada energi ionisasi. Ditinjau dari konfigurasi elektron, unsur- unsur logam cenderung melepaskan elektron (memiliki energi ionisasi rendah dan keelektronegatifan yang kecil), sedangkan unsur-unsur bukan logam cenderung menangkap elektron (memiliki energi ionisasi tinggi dan keelektronegatifan yang besar). Sesuai dengan kecenderungan energi ionisasi dan keelektronegatifan, maka sifat logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah:

1.    Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang, sedangkan sifat non-logam bertambah.

2.    Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah, sedangkan sifat nonlogam berkurang.

Jadi, unsur-unsur logam terletak pada bagian kiri-bawah sistem periodik unsur, sedangkan unsur-unsur non-logam terletak pada bagian kanan-atas. Batas logam dan nonlogam pada sistem periodik sering digambarkan dengan tangga diagonal bergaris tebal, sehingga unsur-unsur di sekitar daerah perbatasan antara logam dan nonlogam itu mempunyai sifat logam sekaligus sifat nonlogam. Unsur-unsur itu disebut unsur metaloid. Selain itu, sifat logam juga berhubungan dengan kereaktifan suatu unsur. Unsur-unsur logam pada sistem periodik unsur makin ke bawah semakin reaktif (makin mudah bereaksi) karena semakin mudah melepaskan elektron. Sebaliknya, unsur-unsur bukan logam pada sistem periodik makin ke bawah makin kurang reaktif (makin sukar bereaksi) karena semakin sukar menangkap elektron. Jadi, unsur logam yang paling reaktif adalah golongan IA (logam alkali) dan unsur nonlogam yang paling reaktif adalah golongan VIIA (halogen)

Dalam tabel periodik, semua unsur golongan I A (golongan alkali) kecuali Hidrogen adalah unsur logam. Semua unsur golongan II A (golongan alkali tanah) adalah unsur logam tanpa terkecuali. Unsur-unsur pada golongan III A adalah unsur logam kecuali Boron yang bersifat metalloid. Pada golongan IV A Timah, Timbal, dan Ununquadium adalah unsur logam, Silikon dan Germanium adalah unsur metaloid, sedangkan Karbon merupakan unsur non-logam. Unsur pada golongan VA yang merupakan logam adalah Bismut dan Ununpentium, sementara Arsen dan Antimon adalah unsur metalloid, serta Nitrogen dan Fosfor adalah unsur non-logam. Ununhexium merupakan satu-satunya unsur logam pada golongan VI A, Telurium dan Polonium adalah unsur metaloid, serta Oksigen,Belerang, dan selenium adalah unsur non-logam. Unsur-unsur golongan I B – VIII B serta unsur-unsur pada deret Lantanida dan Aktinida, semuanya adalah unsur logam.

BAB 2

IKATAN LOGAM

Logam memiliki sedikit elektron valensi dan memiliki elektronegativitas yang rendah. Semua jenis logam cenderung melepaskan elektron terluarnya sehingga membentuk ion-ion positif/atom-atom positif/kation logam. Kulit terluar unsur logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong) sehingga elektron terdelokalisasi, yaitu suatu keadaan dimana elektron valensi  tidak tetap posisinya pada suatu atom, tetapi senantiasa berpindah pindah dari satu atom ke atom lainnya.

Pada logam, elektron-elektron yang menyebabkan terjadinya ikatan di antara atom-atom logam tidak hanya menjadi milik sepasang atom saja, tetapi menjadi milik semua atom logam, sehingga elektron-elektron dapat bergerak bebas. Elektron valensi logam bergerak dengan sangat cepat mengitari intinya dan berbaur dengan elektron valensi yang lain dalam ikatan logam tersebut sehingga menyerupai “awan” atau “lautan” yang membungkus ion-ion positif di dalamnya. Hal ini yang meyebabkan munculnya sifat daya hantar listrik pada logam. Jarak antar atom dalam ikatan logam tetap sama, jika ada atom yang bergerak menjauh maka gaya tarik menarik akan “menariknya” kembali ke posisi semula. Demikian pula jika atom mendekat kesalah satu atom maka akan ada gaya tolak antar inti atom.

Keteraturan dari logam karena adanya ikatan antar atom, yang ditunjukan dengan jarak antar atom yang sama, dan atom-atom logam tersusun secara teratur menurut suatu pola tertentu. Susunan yang teratur inilah yang dinamakan dengan Kristal. Body Centered Cubic (BCC), kubus berpusat badan, merupakan struktur kristal yang banyak dijumpai pada logam Crom (Cr), Besi Alpha, Molebdenum (Mo), Tantalum (Ta) dan lain-lain. Struktur kristal ini memiliki satu atom pusat dan dikelilingi oleh 8 atom lainnya yang berposisi diagonal ruang. Ciri khas dari struktur Kristal ini adalah jumlah atom yang berdekatan sebanyak 2 buah dan sering disebut dengan bilangan koordinasi. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut:

                 Face Centered Cubic (FCC), kubus berpusat muka, struktur kristal ini banyak dijumpai pada logam-logam seperti alumunium, besi gamma, Timbal, Nikel, Platina, Perak, dan lai-lain. Atom pusat terletak pada setiap bidang atau sisi, dan terdapat 6 atom. Sebagai ciri khas dari kristal ini, adalah bilangan koordinasinya 4. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut:

BAB 3

SIFAT FISIKA DAN KIMIA LOGAM

  1. Sifat Fisika
    1. Titik leleh dan titik didih

Logam-logam cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena kekuatan ikatan logam. Kekuatan ikatan berbeda antara logam yang satu dengan logam yang lain tergantung pada jumlah elektron yang terdelokalisasi pada lautan elektron, dan pada susunan atom-atomnya.

Logam-logam golongan 1 seperti natrium dan kalium memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif rendah karena tiap atomnya hanya memiliki satu elektron untuk dikontribusikan pada ikatan, tetapi ada hal lain yang menyababkan hal ini terjadi. Unsur-unsur golongan 1 juga tersusun dengan tidak efektif (terkoordinasi 8), karena itu tidak terbentuk ikatan yang banyak seperti kebanyakan logam. Unsur-unsur golongan 1 memiliki ukuran atom yang rekatif besar (berarti bahwa inti jauh dari elektron yang terdelokalisasi) yang juga menyebabkan lemahnya ikatan.

Dalam satu periode, titik cair dan titik didih naik dari kiri ke kanan sampai golongan IVA, kemudian turun drastis. Titik cair dan titik didih terendah dimiliki oleh unsur golongan VIIIA. Dalam satu golongan, ternyata ada dua jenis kecenderungan: unsur-unsur golongan IA – IVA, titik cair dan titik didih makin rendah dari atas ke bawah; unsur-unsur golongan VA – VIIIA, titik cair dan titik didihnya makin tinggi.

2.      Daya hantar listrik

Logam menghantarkan listrik. Elektron yang terdelokalisasi bebas bergerak di seluruh bagian struktur tiga dimensi. Elektron-elektron tersebut dapat melintasi batas butiran kristal. Meskipun susunan logam dapat terganggu pada batas butiran kristal, selama atom saling bersentuhan satu sama lain, ikatan logam masih tetap ada.

Cairan logam juga menghantarkan arus listrik, hal ini menunjukkan bahwa meskipun atom logam bebas bergerak, elektron yang terdelokalisasi masih memiliki daya yang tersisa sampai logam mendidih.

3.      Dapat ditempa dan dapat diregang

Logam digambarkan sebagai sesuatu yang dapat ditempa (dapat dipipihkan menjadi bentuk lembaran) dan dapat diregang (dapat ditarik menjadi kawat). Hal ini karena kemampuan atom-atom logam untuk menggelimpang antara atom yang satu dengan atom yang lain menjadi posisi yang baru tanpa memutuskan ikatan logam.

Jika tekanan yang kecil dikenakan pada logam, lapisan atom akan mulai menggelimpang satu sama lain. Jika tekanan tersebut dilepaskan lagi, atom-atom tersebut akan kembali pada posisi asalnya. Pada kondisi seperti itu, logam dikatakan menjadi elastis.

Jika tekanan yang lebih besar dikenakan pada logam, atom-atom akan menggelimpang satu sama lain sampai pada posisi yang baru, dan logam berubah secara permanen.

4.      Umumnya bersifat keras

Penggelimpangan lapisan atom antara yang satu dengan yang lain ini dihalangi oleh batas butiran karena baris atom tidak tersusun sebagai mana mestinya. Hal ini mengakibatkan semakin banyak batas butiran (butiran-butiran kristal lebih kecil), menyebabkan logam lebih keras.

Untuk mengimbangi hal ini, karena batas butiran merupakan suatu daerah dimana atom-atom tidak berkaitan dengan baik satu sama lain, logam cenderung retak pada batas butiran. Kenaikan jumlah batas butiran tidak hanya membuat logam menjadi semakin kuat, tetapi juga membuat logam menjadi rapuh.

  1. Sifat Kimia

Logam umumnya reaktif (mudah bereaksi membentuk senyawa). Logam cenderung mudah melepaskan elektron dan membentuk ion bermuatan positif. Oleh karena itu logam juga disebut unsur elektropositif. Sifat elektropositif membuat unsur-unsur logam bisa dengan mudah membentuk senyawa dengan unsur/senyawa lain. Deret Volta menunjukkan kereaktifan suatu logam.

  1. Reaksi logam dengan Oksigen

Logam Kalium, Natrium, Lithium, Kalsium, dan Magnesium bereaksi dengan Oksigen dan terbakar di udara. Aluminium, Seng, Besi, Timbal, dan Tembaga bereaksi perlahan ketika dipanaskan dan membentuk oksida logamnya. Contoh reaksi:

4Na + O2   → 2Na2O (Natrium Oksida)

2Ca + O2   → 2CaO (kalsium oksida)

4Al  + 3O2 → 2Al2O3 (aluminium oksida)

  1. Reaksi logam dengan air

Kalium, Natrium, Litium, dan Kalsium bereaksi dengan air dingin. Natrium bereaksi hebat dengan air membentuk Natrium Hidroksida dan gas Hidrogen. Logam Magnesium, Aluminium, Seng, dan Besi bereaksi dengan uap air dan membentuk oksida logam dan gas Hidrogen. Timbal, Tembaga, Perak, Emas, dan Platina tidak bereaksi dengan air ataupun uap air. Contoh reaksi:

2Na(s)  +  2H2O(l)   2NaOH(aq) + H2(g)

Zn(s)    +  H2O(g)      ZnO(s)          +  H2(g)

  1. Reaksi logam dengan Asam

Kalium, Natrium, Litium, dan Kalsium bereaksi dengan larutan H2SO­4 atau latutan HCl, membentuk garam dan gas Hidrogen. Reaksi ini ini hampir sama dengan reaksi logam dengan air. Magnesium, Aluminium, Seng, Besi, dan Timbal bereaksi dengan aman dengan larutan asam. Reaksi antara Seng dengan larutan Asam Sulfat seringkali digunakan untuk pembuatan gas Hidrogen. Reaksi tersebut berjalan lambat dalam suhu ruang, tapi kecepatannya dapat ditingkatkan dengan penambahan sedikit Tembaga(II) Sulfat sebagai katalis. Contoh Reaksi:

Mg(s)  +  H2SO4(l)   MgSO4(aq)  +  H2(g)

Fe(s)  +  2HCl(l)       FeCl2(aq)    +  H2(g)

Zn(s)  +  H2SO4(l)   ZnSO4(aq)    +  H2(g)  

  1. Reaksi logam dengan larutan garam

Logam yang bersifat reaktif bisa menggantikan logam yang kurang reaktif dari Oksida, Klorida, Sulfat, atau dari logam yang kurang reaktif dalam larutan atau fase cair logam tersebut.

Logam A + Larutan garam B  Larutan garam A + Logam B

Fe(s)        + CuSO4(aq)                    FeSO4(aq)            + Cu(s)

BAB 4

CONTOH-CONTOH LOGAM

  1. Natrium (Sodium) (lambang: Na)

Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali. Natrium dibuat secara komersil melalui elektrolisis fusi basah Natrium Klorida. Metoda ini lebih murah ketimbang mengelektrolisis Natrium Hidroksida.

Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang terkekspos pada air, Natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius.

Logam Natrium sangat penting dalam fabrikasi senyawa ester dan dalam persiapan senyawa-senyawa organik. Logam ini dapat digunakan untuk memperbaiki struktur beberapa campuran logam, dan untuk memurnikan logam cair. Campuran logam Natrium dan Kalium, NaK, juga merupakan agen heat transfer (transfusi panas) yang penting.

Senyawa yang paling banyak ditemukan adalah Natrium Klorida (garam dapur), tapi juga terkandung di dalam mineral-mineral lainnya seperti soda niter, amphibole, zeolite, dsb. Senyawa Natrium juga penting untuk industri-industri kertas, kaca, sabun, tekstil, minyak, kimia dan logam. Sabun biasanya merupakan garam Natrium yang mengandung asam lemak tertentu. Di antara banyak senyawa-senyawa Natrium yang memiliki kepentingan industrial adalah garam dapur (NaCl), soda abu (Na2CO3), baking soda (NaHCO3), soda api (NaOH), Chile salpeter (NaNO3), di- dan tri-natrium fosfat, natrium tiosulfat (hypo, Na2S2O3 . 5H20) dan boraks (Na2B4O7. 10H2O).

Logam Natrium harus ditangani dengan hati-hati. Logam ini tidak dapat diselubungi dalam kondisi inert sehingga kontak dengan air dan bahan-bahan lainnya yang membuat natrium bereaksi harus dihindari.

  1. Kalsium  (lambang: Ca)

Kalsium adalah logam metalik, unsur kelima terbanyak di kerak bumi. Unsur ini merupakan bahan baku utama dedaunan, tulang belulang, gigi dan kerang dan kulit telur. Kalsium tidak pernah ditemukan di alam tanpa terkombinasi dengan unsur lainnya. Ia banyak terdapat sebagai batu kapur, gipsum, dan fluorite. Apatite merupakan flurofosfat atau klorofosfat kalsium.

Logam in digunakan sebagai agen pereduksi dalam mempersiapkan logam-logam lain semacam Torium, Uranium, Zirkonium, dsb. Ia juga digunakan sebagai bahan reaksi deoksida dan desulfurizer atau decarburizer untuk berbagai macam campuran logam besi dan non-besi. Unsur ini juga digunakan sebagai agen pencampur logam Aluminium, Berilium, Tembaga, Timbal, dan campuran logam Magnesium.

Senyawa alami dan senyawa buatan Kalsium banyak sekali kegunaannya. Kapur mentah (CaO) merupakan basis untuk tempat penyaringan kimia dengan banyak kegunaan. Jika dicampur dengan pasir, ia akan mengeras menjadi campuran plester dengan mengambil karbon dioksida dari udara. Kalsium dari batu kapur (CaCO3) juga merupakan unsur penting semen.

  1. Titanium (lambang: Ti)

Titanium ditemukan di meteor dan di dalam matahari. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Garis-garis titanium oksida sangat jelas terlihat di spektrum bintang-bintang tipe M. Unsur ini merupakan unsur kesembilan terbanyak pada kerak bumi. Titanium selalu ada dalam igneous rocks (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Ia juga terdapat dalam mineral rutile, ilmenite dan sphene dan terdapat dalam titanate dan bijih besi. Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tetumbuhan dan dalam tubuh manusia. Pada tahun 1946, Kroll menunjukkan cara memproduksi Titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Metoda ini yang dipakai secara umum saat ini. Selanjutnya logam Titanium dapat dimurnikan dengan cara medekomposisikan iodanya.

Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. Titanium juga memiliki resistansi terhadap asam sulfur dan larutan asam hidroklorida, dan kebanyakan asam organik lainnya. Titanium murni diberitakan dapat menjadi radioaktif setelah dibombardir dengan deuterons. Radiasi yang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamama. Logam ini dimorphic. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu 880 derajat Celcius. Logam ini terkombinasi dengan oksigen pada suhu panas merah dan dengan klor pada suhu 550 derajat Celcius. Logam titanium tidak bereaksi dengan fisiologi tubuh manusia (physiologically inert). Titanium oksida murni memiliki indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.

Titanium sangat penting sebagai agen campuran logam dengan Aluminium, Molibdenum, Manggan, Besi dan beberapa logam lainnya. Campuran logam Titanium digunakan terutama untuk bahan pesawat terbang dan misil, dimana logam ringan, kuat dan tahan suhu tinggi diperlukan. Titanium sekuat baja, tetapi 45% lebih ringan. Ia 60% lebih berat daripada aluminium, tetapi dua kali lebih kuat. Titanium memiliki kegunaan potensial di pabrik desalinasi untuk mengkonversi air laut menjadi air tawar. Logam ini memiliki resistansi yang baik terhadap air laut dan digunakan untuk baling-baling kapal dan bagian kapal lainnya yang terekspos pada air asin. Anoda titanium yang dilapisi platinum telah digunakan untuk memberikan perlindungan dari korosi air garam. Titanium diproduksi secara buatan untuk permata. Safir dan rubi menunjukkan asterism sebagai hasil keberadaan TiO2. Titanium dioksida sangat banyak digunakan untuk cat rumah dan cat lukisan karena permanen dan memilki sifat penutup yang baik. Pigmen titanium oksida merupakan aplikasi yang terbanyak untuk unsur ini. Cat titanium merupakan reflektor sinar infra yang sangat bagus dan banyak digunakan pada tempat-tempat pengamatan matahari (solar observatories) dimana panas dapat mengganggu pengamatan. Titanium tetraklorida digunakan untuk mengiridasi gelas. Senyawa ini mengeluarkan asap tebal di udara.

  1. Timbal (lambang: Pb)

Timbal didapatkan dari galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbal yang lazim ditemukan. Timbal merupakan logam putih kebiru-biruan dengan pancaran yang terang. Timbal sangat lunak, mudah dibentuk, dan bukan konduktor listrik yang baik. Timbal memiliki resistasi tinggi terhadap korosi. Pipa-pipa timbal dari jaman Romawi masih digunakan sampai sekarang. Unsur ini juga digunakan dalam kontainer yang mengandung cairan korosif seperti asam sulfur dan dapat dibuat lebih kuat dengan cara mencampurnya dengan Antimoni atau logam lainnya.

Timbal alami adalah campuran 4 isotop: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%) dan 208Pb (52.3%). Isotop-isotop timbal merupakan produk akhir dari tiga seri unsur radioaktif alami: 206Pb untuk seri uranium, 207Pb untuk seri aktinium, dan 208Pb untuk seri torium. Dua puluh tujuh isotop timbal lainnya merupakan radioaktif.

Campuran logam Timbal termasuk solder dan berbagai logam antifriksi. Jumlah Timbal yang banyak digunakan sebagai         logam dan dioksida dalam baterai. Logam ini juga digunakan sebagai selimut kabel, pipa, amunisi dan pembuatan Timbal Tetraetil.

Logam ini sangat efektif sebagai penyerap suara. Ia digunakan sebagai tameng radiasi di sekeliling peralatan sinar-x dan reaktor nuklir. Juga digunakan sebagai penyerap getaran. Senyawa-senyawa timbal seperti Timbal putih,Timbal Karbonat, Timbal putih yang tersublimasi, chrome yellow (Krom kuning) digunakan secara ekstensif dalam cat. Tetapi beberapa tahun terakhir, penggunaan timbal dalam cat telah diperketat untuk mencegah bahaya bagi manusia.

Timbal yang tertimbun dalam tubuh dapat menjadi racun. Program nasional di AS telah melarang penggunaan timbal dalam campuran bensin karena berbahaya bagi lingkungan.

  1. Emas (lambang: Au)

Emas ditemukan di deposit-deposit veins dan alluvial dan seringnya dipisahkan dari bebatuan dan mineral-mineral lainnya dengan proses penambangan dan panning. Sekitar dua pertiga produksi emas dunia berasal dari Afrika Selatan. Logam ini diambil dari bijih-bijihnya dengan berbagai cara: cynaniding, amalgamating, dan smelting. Proses pemurnian juga kerap dilakukan dengan cara elektrolisis. Emas terkandung pula di air laut sekitar 0.1 sampai 2 mg/ton, tergantung dimana sampel air lautnya diambil. Sampai sekarang, belum ditemukan bagaimana cara menambang emas dari air laut yang dapat memberikan untung.

Emas banyak digunakan untuk membuat koin dan dijadikan sebagai standar moneter di banyak negara. Unsur ini juga banyak digunakan untuk perhiasan, gigi buatan, dan sebagai lapisan. Untuk aplikasi di bidang sains, emas digunakan sebagai lapisan beberapa satelit angkasa dan merupakan reflektor sinar inframerah yang baik. Emas tidak mudah bereaksi (inert) sehingga digolongkan logam mulia.

Senyawa Emas yang paling banyak adalah auric chloride dan chlorauric acid, yang terakhir banyak digunakan dalam bidang fotografi untuk membuat tinta dan bayangan perak. Campuran satu bagian Asam Nitrat dengan tiga bagian Asam Hidroklorida disebut aqua regia (karena melarutkan emas). Emas juga tersedia secara komersil dengan kemurnian 99.9999+%. Titik beku emas pada 1063.0 derajat Celcius selama bertahun-tahun telah digunakan sebagai titik kalibrasi oleh International Temperature Scales (ITS-27 dan ITS-48) dan oleh International Practical Temperature Scale (IPTS-48). Pada tahun 1968, standar IPTS baru (IPTS-68) diadopsi, yang mengubah titik beku emas menjadi 1064.43 derajat Celcius.
BAB 5

PEMURNIAN LOGAM

Logam di alam umumnya terdapat sebagai senyawa dalam bentuk mineral bahan tambang. Hal ini dikarenakan logam cenderung melepaskan elektron (menjadi ion bermuatan positif) sehingga berikatan dengan unsur yang cenderung menjadi akseptor elektron seperti Oksigen, Klor, dan Sulfur dan mengakibatkan logam di alam ditemukan dalam bentuk Oksida, garam Klorida, atau garam Sulfida. Namun, logam mulia seperti Emas dan Platina dapat ditemukan di alam dalam keadaan murni. Ilmu yang mempelajari produksi dari bijih bahan tambang, pemurnian logam, dan pengguanaannya dinamakan Metalurgi.

Pemurnian logam adalah proses yang dilakukan untuk mendapatkan logam murni tanpa adanya unsur-unsur lain dari bijih bahan tambang.  Pemurnian logam perlu dilakukan karena adanya pengotor menyebabkan logam tidak dapat digunakan dengan baik. Sebagai contoh, logam Tembaga yang mengandung Arsen dalam jumlah sedikitpun mengurangi daya hantar listriknya sebanyak 10-20%. Hal ini tentu sangat merugikan karena logam Tembaga banyak dipakai dalam kabel listrik sebagai penghantar listrik. Selain itu, pemurnian logam perlu dilakukan karena ada kalanya zat pengotor dalam logam mempunyai nilai ekonomis. Sebagai contoh, Perak merupakan hasil samping dari pemurnian logam Timbal dan Tembaga. Berikut ini adalah contoh cara memurnikan logam:

  1. Elektrolisis Tembaga

Dengan cara ini, Tembaga dapat diambil dari bijinya  sampai ke tingkat kemurnian 99%. Pengotornya sebagian besar adalah Perak, Emas, Platina, Besi, dan Seng menurunkan daya hantar listrik tembaga secara drastis sehingga harus disuling ulang sebelum dipakai sebagai kawat atau kabel.

Tembaga tidak murni dipakai sebagai anoda pada sel elektrolisis yang mengandung larutan CuSO4 dan H2SO4 (sebagai elektrolit). Katoda pada sistem ini adalah Tembaga dengan kemurnian tinggi. Jika selnya dijalankan pada tegangan yang diperlukan, hanya Tembaga dan pengotornya yang lebih mudah teroksidasi daripada Tembaga, Seng dan Besi yang larut disekitar anoda. Logam-logam yang kurang aktif akan mengendap dibagian dasar wadah. Pada katoda, ion Tembaga direduksi tetapi ion Seng dan ion Besi tertinggal dilarutan karena lebih sukar tereduksi dari pada Tembaga. Secara pelan-pelan Tembaga anoda terlarut dan tembaga katoda makin tumbuh.

Kotoran yang terkumpul dibagian bawah biasanya dapat dipindahkan secara periodik dan nilai Perak, Emas dan Platina dapat pula dihitung untuk memperoleh total efisiensi pelaksanaan proses penyulingan.

2.      Ekstraksi dan pemurnian Seng

Seng diekstraksi dari seng blende/sphalerite (Seng Sulfida) atau calamine/Smithsonite (Seng Karbonat). Pertama-tama, Seng Sulfida dibakar di udara untuk menghasilkan Seng Oksida.

 

2ZnS(s) + 3O2(g) → 2ZnO(s) + 2SO2(g)

 

Seng Oksida diabukan  dalam smelting furnace dengan Karbon (agen pereduksi yaitu menghilangkan oksigen dari oksida) dan limestone (untuk menghilangkan pengotor asam).

ZnO(s) + C(s) → Zn(l) + CO(g) (ZnO direduksi, C dioksidasi)

Seng tidak murni kemudian didistilasi fraksional dari campuran ampas biji dan logam lainnya seperti Timah dan Cadmium yang keluar dari pembakaran tinggi pada atmosfer yang kaya akan Karbon Monoksida dimana menghentikan Seng dioksidasi kembali menjadi Seng Oksida.

Ampas biji dan Timah (dengan logam lainnya seperti Cadmium) dari dua lapisan dapat ditahan pada dasar furnace. Seng kemudian dapat dimurnikan lebih lanjut melalui distilasi fraksional ke 2 atau dengan dilarutkan ke dalam larutan asam sulfat dan dimurnikan secara elektrolisis.

BAB 6

SIMPULAN

Simpulan:

Logam adalah kelompok unsur-unsur dalam tabel periodik yang memiliki ikatan logam sehingga merupakan konduktor listrik dan panas yang baik. Logam memiliki energi ionisasi yang rendah dan  keelektronegatifan yang kecil sehingga mudah membentuk ion positif (bertindak sebagai kation).

Unsur-unsur logam terletak pada bagian kiri-bawah sistem periodik. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang. Sedangkan  dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia dan M.S Tupamahu. 2001. Struktur Atom, Struktur Molekul, & Sistem Periodik. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti.

Anonim. “Chemical Properties of Metals”. Bogor: http://www.tutorvista.com/content/science/science-ii/metals-non-metals/chemical-properties-metals.php. Kamis 22 September 2011, 18.30.

Anonim. “Tabel Periodik” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/tabel-periodik/. Kamis 22 September 2011, 19.30.

Bondy, S.C., dan Prasad, K.N. 1988. Metal Neurotixcity. Boca Raton, Fla : CRC Press.

Budi Utami. “Sifat Periodik Unsur” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-sma-ma/tabel-periodik-unsur-dan-struktur-atom/sifat-periodik-unsur-sifat-logam-titik-leleh-dan-titik-didih/. Kamis 22 September 2011, 04.16.

Jim Clark. “Struktur Logam” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/struktur_atom_dan_ikatan/jenis_struktur_atom/struktur_logam/. Kamis 22 September 2011, 18.22.

Nuryanti, Leila dan Tin Kartini. 2008. Kimia Dasar. Bogor: Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor.

Ratna, dkk. “Aplikasi Sel Elektrolisis” dalam  Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/aplikasi-sel-elektrolisis/. Senin, 26 September 2011, 17.44.

Ratna, dkk. “Ekstraksi dan Pemurnian Seng” dalam  Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/ekstraksi-dan-pemurnian-seng/. Senin, 26 September 2011, 17.50.

Ta’minudin, Nina Marliana, dan Rusman. 2007. Kimia Anorganik. Bogor: Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor.

Yulianto Mohsin. “Aluminium” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/alumunium/. Kamis 22 September 2011, 04.38.

Yulianto Mohsin. “Emas” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/emas/. Kamis 22 September 2011, 04.45.

Yulianto Mohsin. “Kalsium” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/kalsium/. Kamis 22 September 2011, 04.32.

Yulianto Mohsin. “Natrium” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/natrium/. Kamis 22 September 2011, 04.29.

Yulianto Mohsin. “Timbal” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/timbal/. Kamis 22 September 2011, 04.41.

Yulianto Mohsin. “Titanium” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/titanium/. Kamis 22 September 2011, 04.35.

Zulfikar. “Ikatan Logam” dalam Chem-is-Try. Bogor: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/ikatan-kimia/ikatan-logam/. Kamis 22 September 2011, 18.20.

From → Kimia Anorganik

2 Komentar
  1. Pretty great post. I simply stumbled upon your weblog and wanted to mention that I have truly enjoyed surfing around your blog posts. In any case I’ll be subscribing for your feed and I hope you write again very soon!

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: