PROSES PEMURNIAN SENYAWA LOGAM.docx

PROSES PEMURNIAN SENYAWA LOGAM

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Pemurnian (refining) adalah suatu proses untuk merubah logam kotor menjadi logam dengan kemurnian tinggi. Ada beberapa cara yang digunaan untuk melakukan pemurnian logam, yaitu :pelelehan (fusion), destilasi, kristalisasi, elektrolisis, proses Parkes , proses Van Arkel (vapour phase refining), zone-refining, proses Mond (purification via the volatile carbonyl compound), dan proses Bassemer (open hearth process). Pemurnian dengan pelelehan (fusion). Proses ini biasanya dipakai untuk memurnikan logam Sn, Pb dan Bi. Batang logam kotor ditempatkan dalam tungku yang dipanaskan pada suhu di atas titik leleh logam. Lelehan logam murni ada di bagian atas, sedangkan pengotor berada  pada bagian bawah. Untuk memisahkan lelehan logam murni dari pengotor dilakukan dengan memiringkan tungku sehingga lelehan logam murni mengalir ke celah samping tunggku. Pemurnian dengan destilasi, Logam-logam mudah menguap dapat dimurnikan dengan destilasi. Misalnya Hg, pemisahan Zn-Cd-Pb dengan destilasi praksional. terpisahkan dari yang satu dengan yang lainnya. Pemurnian dengan kristalisasi, Metode ini banyak dilakukan untuk memurnikan logamlogam lantanida melalui garam rangkapnya dengan kalium dan natrium. Demikian juga untuk  pemisahan Pt dan Ir melalui amonium heksakloroplatinat heksakloroplatinat dan iridiat. Pemurnian dengan elektrolisis , Sel elektrolitik yang dipakai harus terbuat dari anode logam kotor (logam yang akan dimurnikan), sedangkan katode terbuat dari logam murni yang dilapisi lapisan tipis grafit agar a gar logam murni yang dihasilkan mudah dilepas, sedangkan elektrolit yang digunakan adalah larutan garam dari logam yang akan dimurnikan. Selama elektrolisis  berlangsung logam kotor sebagai anode akan larut, sedangkan logam murni akan diendapkan  pada katode. Pemurnian dengan cara car a ini hanyalah dapat dilakukan untuk logam-logam yang keelektropositifannya rendah seperti Cu, Sn, Pb, Au, Zn, Cr, dan Ni. J adi metode ini digunakan untuk logam yang tidak bereaksi dengan air, mudah dioksidasi pada anode, dan mudah direduksi pada katode. Pemurnian proses Parkes, Proses ini digunakan untuk pemurnian logam Pb, juga pada  pemekatan logam Ag. Sekitar 1-2% Zn ditambahkan pada lelehan Pb yang mengandung  pengotor Ag. Perak lebih mudah larut dalam seng, sedangkan sedangkan Pb tidak larut. Dengan demikian logam Pb murni mudah dipisahkan. Pemurnian proses Van Arkel, Proses ini disebut juga pemurnian fase uap. Proses ini dilakukan untuk halida mudah menguap. Halida dimurnikan melalui destilasi fraksional, halida tersebut mengurai menjadi logam dan halogen pada suhu tinggi. Misalnya filamen Zr(s) + 2I2(g) ZrI4(s) Zr(s) + 2I2(g) 800 oC Logam-logam Ti, Hf, Zr, V, W, Si dan Be dimurnikan dengan cara ini. Pemurnian dengan zone-refining, Metode ini digunakan untuk memperoleh unsur yang kemurniannya sangat tinggi seperti semikonduktor Si, Ge, dan Ga. Sirkulasi panas dipasang

 pada batang logam kotor, kemudian digerakan secara lambat.Logam murni akan mengkristal di sebelah samping lelehan logam, dan pengotor tersebar di dalam zone lelehan. 8. Pemurnian proses Mond, Pemurnian cara ini disebut juga pemurnian melalui senyawa mudah menguap karbonil. Prinsipnya sama dengan metode Van Arkel tetapi cara ini hanya digunakan untuk Ni. 9. Pemurnian proses Bassemer, Proses Bassemen disebut juga proses tungku terbuka (open hearth process). Karbon dari kokas digunakan sebagai pereduksi. Silikon, fosfor, dan beler ang dari bijih dioksidasi dan menguap sebagai terak (sla g) dari besi. Di dalam proses bassemer besi mentah (pig iron) dari proses tanur tinggi diubah menjadi butiran (pelet). Udara dialirkan melalui lelehan yaitu untuk mengoksidasi pengotor. Proses dilangsungkan pada keadaan cepat (10-15 menit) Proses Hall-Heroult Pada Pengolahan Aluminium

Proses Hall-Heroult Pada Pengolahan Aluminium. Postingan kali ini merupakan lanjutan dari proses bayer. Setelah diperoleh Al2O3 murni, maka proses selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al2O3. Pada elektrolisis ini Al2O3 dicampur dengan CaF 2 dan 2-8% kriolit (Na3AlF6) yang berfungsi untuk menurunkan titik lebur Al 2O3 (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 CaF 2 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.  – 

Tahapan proses Hall-Heroult adalah sebagai berikut: 1. Di dalam pot reduksi (sel elektrolisis), kristal alumina dilarutkan dalam pelarut lelehan kriolit (Na3AlF6) cair dan CaF2 pada suhu 1.760-1.780 ° F (960-970 ° C) untuk membentuk suatu larutan elektrolit yang akan menghantarkan listrik dari batang karbon (Katoda) menuju Lapisan-Karbon (Anoda).

2. Sebuah arus searah (5-10 volt dan 100.000-230.000 ampere) dilewatkan melalui larutan. Reaksi yang dihasilkan akan memecah ikatan antara aluminium dan atom oksigen dalam molekul alumina. Oksigen yang dilepaskan tertarik ke batang karbon, di mana ia membentuk karbon dioksida. Atom-atom aluminium dibebaskan dan mengendap di bagian bawah pot sebagai logam cair. 3.Proses peleburan dilanjutkan, dengan penambahan alumina pada larutan kriolit untuk menggantikan senyawa yang terdekomposisi. Arus listrik konstan tetap dialirkan. Panas yang  berasal dari aliran listrik menjaga agar isi pot tetap berada pada keadaan cair. 4. Lelehan aluminium murni terkumpul dibawah pot. 5. Lelehan yang sudah terkumpul ini dipindahkan ke tungku penyimpanan dan kemudian dituangkan ke dalam cetakan sebagai batangan atau lempengan. 6.Ketika logam diisi ke dalam cetakan, bagian luar cetakan didinginkan dengan air, yang menyebabkan aliminium menjadi padat. 7. Logam murni yang padat dapat dibentuk dengan penggergajian sesuai dengan kebutuhan. Setelah itu Aluminium dapat didistribusikan dan digunakan untuk berbagai keperluan.