(Kelompok 1) Alumunium Kromium Dan Paduannya [PDF]

Citation preview

MAKALAH ALUMUNIUM DAN KROMIUM SERTA PADUANNYA Ditujukan untuk memenuhi tugas salah satu mata kuliah Bahan Konstruksi dan Korosi oleh Ir. Retno Indarti, MT.



Oleh Kelompok I Gandi Pratama



161411072



Sani Kartika



161411087



2C Teknik Kimia



PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017



KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT. karena atas izin-Nya penulis bisa menyelesaikan makalah yang berjudul “Alumunium dan Kromium serta Paduannya” ini. Adapun makalah ini telah penulis usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar penyusunan makalah ini. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak. Saran dan kritikan yang diberikan akan penulis terima dengan lapang dada. Mudah-mudahan makalah ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu kimia.



Bandung, Oktober 2017



Penulis



ii



DAFTAR ISI Kata Pengantar……………………….…………………….………………….….ii Daftar Isi ................................................................................................................ iii 1.1 Latar Belakang ........................................................................................................... 1



1.2 Permasalahan .................................................................................................. 1 1.3 Tujuan ........................................................................................................................ 1 1.4



Sistematika Penulisan ................................................................................................ 2



BAB II ALUMUNIUM DAN PADUANNYA 2.1



Pengertian ...................................................................................................... 2



2.2



Sumber ........................................................................................................... 3



2.3



Sifat-Sifat Alumunium .................................. Error! Bookmark not defined.



2.4



Proses Pembuatan…………………………………………………………...8



2.5 Klasifikasi Alumunium dan Penggolongan Paduannya…………………….10 2.6



Aplikasi dan Penggunaan Alumunium……………….…………………….14



2.7 Dampak dan Penanggulangan bahaya alumunium bagi Manusia….……….15 2.8 Dampak dan Penanggulangan bahaya alumunium bagi Lingkungan……….16 BAB III KROMIUM DAN PADUANNYA 3.1 Sejarah Kromium……………………………………………………….…..17 3.2 Definisi Kromium…………………………………….…………………….18 3.3



Sifat-Sifat Kromium……………………………………………….……….20



3.4 Sumber dan Pembuatan Kromium………………………………………….22 3.5



Identifikasi Kromium……………………...……………………………….23



3.6



Kromium dan Paduannya………………….……………………………….24



3.7 Keguanaan Kromium…….………………...……………………………….28 3.8 Dampak Penggunaan Kromium …...……….……….……………………...32 3.9 Dampak Lingkungan Akibat Limbah Krom ……….………………...…….34 3.10 Penanggulangan……..….………………….…..……………………..…….37 BAB IV KESIMPULAN ……………………………………………….............39 Daftar Pustaka……..….………………………….…..……………………..…….iv



iii



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Salah satu tujuan teknik kimia adalah menemukan bahan-bahan baru dan



mengembangkan bahan-bahan yang sudah ada serta tidak mengganggu lingkungan hidup. Bahan-bahan terdapat disekitar kita dan telah menjadi bagian dari kebudayaan dan pola berfikir manusia. Bahan telah menyatu dengan peradaban manusia, sehingga manusia mengenal peradaban, yaitu zaman batu, zaman perunggu dan zaman besi. Bahan diambil dari alam dan diproses menjadi bentuk tertentu, seperti cangkul, pisau,dan lain-lain untuk membantu kehidupan manusia. Ketika kita mengenali sifat bahan yang kita gunakan maka sudah barang tentu penggunaan yang nanti kita lakukan akan menjadi efektif karena kita telah mengetahui kekurangan dan kelebihan bahan yang kita gunakan. Dalam modul ini kita akan fokus kepada bahan alumunium dan kromium. 1.2 Permasalahan Dalam pengetahuan bahan alumunium dan kromium ini terdapat beberapa permasalahan yaitu sebagai berikut : 



Sifat fisik, kimia dan mekanik dari alumunium dan kromium.







Cara pembuatan logam alumunium dan kromium beserta kegunaannya klasifikasi Paduan plumunium dan kromium.







Dampak dan penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam alumunium dan kromium bagi manusia dan lingkungan.



1.3 Tujuan Dalam penyusunan makalah tentang pengetahuan bahan yaitu berupa alumunium dan kromium ini terdapat beberapa tujuan yaitu sebagai berikut : 



Mengetahui Sifat-sifat terutama sifat mekanika bahan dari alumunium dan Kromium.







Memahami cara pembuatan logam alumunium dan kromium.







Mengetahui aplikasi atau kegunaan logam alumunium dan kromium di industri.







Mengetahui beberapa penggolongan logam paduan (alloy) dari alumunium dan kromium.



1







Mengetahui dampak penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam alumunium dan kromium bagi manusia dan lingkungan.



1.4 Sistematika Penulisan Makalah ini disusun dengan format sebagai berikut BAB I Pendahuluan berisi



tentang



latar



belakang,



permasalahan,



tujuan,



dan



Sistematika Penulisan laporan. BAB II Isi yang didalamnya terdapat landasan teori logam alumunium dan kromium, BAB III Penutup berisi kesimpulan, kemudian daftar pustaka.



2



BAB II ALUMUNIUM DAN PADUANNYA 2.1 Pengertian Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan yang lunak. Aluminium ditemukan oleh Sir Humprey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu unsur, dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh H. C. Oersted, tahun 1825. Secara industri Paul Heroult di perancis dan C. M. Hall di amerika serikat secara terpsah telh memperoleh logam aluminum dari alumina dengan cara elektrolisa dari garamnya yang terfusi. Sampai sekarang proses Heroult Hal masih dipakai untuk memproduksi aluminium. Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi, dan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. 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 (corrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan lain-lain). Sulit menemukan aluminium murni di alam karena aluminium merupakan logam yang cukup reaktif. Aluminium murni adalah logam yang lunak, tahan lama, ringan, dan dapat ditempa dengan penampilan luar bervariasi antara keperakan hingga abu-abu, tergantung kekasaran permukaannya. Aluminium murni 100% tidak memiliki kandungan unsur apapun selain aluminium itu sendiri, namun aluminium murni yang dijual di pasaran tidak pernah mengandung 100% aluminium, melainkan selalu ada pengotor yang terkandung di dalamnya. Pengotor yang mungkin berada di dalam aluminium murni biasanya adalah gelembung gas di dalam yang masuk akibat proses peleburan dan pendinginan/pengecoran yang tidak sempurna, material cetakan akibat kualitas cetakan yang tidak baik, atau pengotor lainnya akibat kualitas bahan baku yang tidak baik (misalnya pada proses daur ulang aluminium). Umumnya, aluminium murni yang dijual di pasaran adalah aluminium murni 99%, misalnya aluminium foil.



3



2.2



Sumber Alumunium Aluminium merupakan logam yang paling banyak ditemukan di kerak bumi



(8.1%), tetapi tidak pernah ditemukan secara bebas di alam. Selain pada mineral yang telah disebut di atas, ia juga ditemukan di granit dan mineral-mineral lainnya. Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida, yaitu antara lain:



2.3







sebagai silikat misal feldspar, tanah liat, mika







sebagai oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril)







sebagai hidrat misal bauksit







sebagai florida misal kriolit. Sifat – sifat aluminium Sifat-sifat penting yang dimiliki aluminium sehingga banyak digunakan



sebagai material teknik adalah sebagai berikut: a) Berat jenisnya ringan (hanya 2,7 gr/cm³, sedangkan besi ± 8,1 gr/ cm³) b) Tahan korosi Sifat bahan korosi dari aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan aluminium oksida (Al2O3) pada permukaan aluminium (fenomena pasivasi). Pasivasi adalah pembentukan lapisan pelindung akibat reaksi logam terhadap komponen udara sehingga lapisan tersebut melindungi lapisan dalam logam dari korosi. Lapisan ini membuat Al tahan korosi tetapi sekaligus sukar dilas, karena perbedaan melting point (titik lebur). c) Penghantar 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. d) Mudah di fabrikasi/ditempa Sifat lain yang menguntungkan dari aluminium adalah sangat mudah difabrikasi, dapat dituang (dicor) dengan cara penuangan apapun. Dapat deforming dengan cara: rolling, drawing, forging, extrusi dll. Menjadi bentuk yang rumit sekalipun.



4



e) Kekuatannya rendah tetapi pemaduan (alloying) kekuatannya bisa ditingkatkan. Kekuatan dan kekerasan aluminium tidak begitu tinggi dengan pemaduan dan heat treatment dapat ditingkatkan kekuatan dan kekerasannya. f) Kekuatan mekanik meningkat dengan penambahan Cu, Mg, Si, Mn, Zn, dan Ni. g) Sifat elastisnya yang sangat rendah, hampir tidak dapat diperbaiki baik dengan pemaduan maupun dengan heat treatment.



2.3.1



Sifat Fisik Aluminium Sifat-sifat



Kemurnian Al 99,996 %



>99,0 %



Massa jenis (20 oC)



2,6989



2,71



Titik cair



660,2



653-657



Panas jenis (cal/g.oC)(100oC)



0,2226



0,2297



Hantaran listrik (%)



64,94



59 (dianil)



Koefisien pemuaian (20-100oC) 23,86 x 10-6



2.3.2



23,5 x 10-6



Sifat Mekanik Aluminium



Sifat-sifat



Kemurnian Al (%) 99,996 Dianil



Kekuatan



>99,0 75% dirol dingin



Dianil



H18



tarik 4,9



11,6



9,3



16,9



mulur 1,3



11,0



3,5



14,8



(kg/mm2) Kekuatan



(0,2%)(kg/mm2) Perpanjangan (%)



48,8



5,5



35



5



Kekerasan Brinell



17



27



23



44



5



Sifat Mekanik Lain Informasi Lain Pembenahan magnetik



paramagnetik



Keterhambatan elektris



(20 °C) 26,50 nΩ·m



Konduktivitas termal



(300 K) 237 W·m−1·K−1



Ekspansi termal



(25 °C) 23,1 µm·m−1·K−1



Kecepatan suara (thin rod)



(suhu kamar) 5000 m·s−1



Modulus Young



70 GPa



Modulus geser



26 GPa



Modulus limbak



76 GPa



Rasio Poisson



0,35



Kekerasan Mohs



2,75



Kekerasan Viker



167 MPa



Kekerasan Brinell



245 MPa



Titik didih



2792 K (2519 °C, 4566 °F)



Sifat mekanik bahan aluminium murni dan aluminium paduan dipengaruhi oleh konsentrasi bahan dan perlakuan yang diberikan terhadap bahan tersebut. Aluminium terkenal sebagai bahan yang tahan terhadap korosi. Hal ini disebabkan oleh fenomena pasivasi, yaitu proses pembentukan lapisan aluminium oksida di permukaan logam aluminium segera setelah logam terpapar oleh udara bebas. Lapisan aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih jauh. Namun, pasivasi dapat terjadi lebih lambat jika dipadukan dengan logam yang bersifat lebih katodik, karena dapat mencegah oksidasi aluminium. a) Kekuatan tensil Kekuatan tensil adalah besar tegangan yang didapatkan ketika dilakukan pengujian tensil. Kekuatan tensil ditunjukkan oleh nilai tertinggi dari tegangan pada kurva tegangan-regangan hasil pengujian, dan biasanya terjadi ketika terjadinya necking. Kekuatan tensil bukanlah ukuran kekuatan yang sebenarnya dapat terjadi di lapangan, namun dapat dijadikan sebagai suatu acuan terhadap kekuatan bahan.



6



Kekuatan tensil pada aluminium murni pada berbagai perlakuan umumnya sangat rendah, yaitu sekitar 90 MPa, sehingga untuk penggunaan yang memerlukan kekuatan tensil yang tinggi, aluminium perlu dipadukan. Dengan dipadukan dengan logam lain, ditambah dengan berbagai perlakuan termal, aluminium paduan akan memiliki kekuatan tensil hingga 580 MPa (paduan 7075). b) Kekerasan Kekerasan gabungan dari berbagai sifat yang terdapat dalam suatu bahan yang mencegah terjadinya suatu deformasi terhadap bahan tersebut ketika diaplikasikan suatu gaya. Kekerasan suatu bahan dipengaruhi oleh elastisitas, plastisitas,



viskoelastisitas,



kekuatan



tensil, ductility,



dan



sebagainya.



Kekerasan dapat diuji dan diukur dengan berbagai metode. Yang paling umum adalah metode Brinnel, Vickers, Mohs, dan Rockwell. Kekerasan bahan aluminium murni sangatlah kecil, yaitu sekitar 65 skala Brinnel, sehingga dengan sedikit gaya saja dapat mengubah bentuk logam. Untuk kebutuhan aplikasi yang membutuhkan kekerasan, aluminium perlu dipadukan dengan logam lain dan/atau diberi perlakuan termal atau fisik. Aluminium dengan 4,4% Cu dan diperlakukan quenching, lalu disimpan pada temperatur tinggi dapat memiliki tingkat kekerasan Brinnel sebesar 135. c) Ductility Ductility didefinisikan sebagai sifat mekanis dari suatu bahan untuk menerangkan seberapa jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpa terjadinya retakan. Dalam suatu pengujian tensil, ductilityditunjukkan dengan bentuk neckingnya;



material



mengalami necking yang



sangat



dengan ductility yang sempit,



sedangkan



tinggi



akan



bahan



yang



memiliki ductility rendah, hampir tidak mengalami necking. Sedangkan dalam hasil pengujian tensil, ductility diukur dengan skala yang disebut elongasi. Elongasi adalah seberapa besar pertambahan panjang suatu bahan ketika dilakukan uji kekuatan tensil. Elongasi ditulis dalam persentase pertambahan panjang per panjang awal bahan yang diujikan. Aluminium murni memiliki ductility yang tinggi. Aluminium paduan memiliki ductility yang bervariasi, tergantung konsentrasi paduannya, namun



7



murni, karena ductility berbanding terbalik dengan kekuatan tensil, serta hampir semua aluminum paduan memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi dari pada aluminium murni.



2.3.3



Sifat Kimia



a) Serbuk alumunium dipanaskan dalam uap air menghasilkan hidrogen dan alumunium oksida. Reaksinya berlangsung relatif lambat karena adanya lapisan alumunium oksida pada logamnya, membentuk oksida yang lebih banyak selama reaksi. b) Alumunium akan terbakar dalam oksigen jika bentuknya serbuk, sebaliknya lapisan oksidanya yang kuat pada alumunium cenderung menghambat reaksi. Jika kita taburkan serbuk alumunium ke dalam nyala bunsen, maka akan kita dapatkan percikan. Alumunium oksida yang berwana putih akan terbentuk. c) Alumunium seringkali bereaksi dengan klor dengan melewatkan klor kering di atas alumunium foil yang dipanaskan sepanjang tabung. Alumunium terbakar dalam aliran klor menghasilkan alumunium klorida yang kuning sangat pucat. Alumunium klorida ini dapat menyublim (berubah dari padatan ke gas dan kembali lagi) dan terkumpul di bagian bawah tabung saat didinginkan. Aluminium disimbolkan dengan Al, dengan nomor atom 13 dalam tabel periodik unsur. Bauksit, bahan baku aluminium memiliki kandungan aluminium dalam jumlah yang bervariasi, namun pada umumnya di atas 40% dalam berat. Senyawa aluminium yang terdapat di bauksit diantaranya Al2O3, Al(OH)3, γ-AlO(OH), dan α-AlO(OH).



2.4



Proses pembuatan Aluminium adalah logam yang sangat reaktif yang membentuk ikatan kimia



berenergi tinggi dengan oksigen. Dibandingkan dengan logam lain, proses ekstraksi aluminium dari batuannya memerlukan energi yang tinggi untuk mereduksi Al2O3. Proses reduksi ini tidak semudah mereduksi besi dengan menggunakan batu bara, karena aluminium merupakan reduktor yang lebih kuat dari karbon.



8



2.4.1 Proses Bayer-Hall Heroult Proses produksi aluminium dimulai dari pengambilan bahan tambang yang mengandung aluminium (bauksit, corrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan sebagainya). Selanjutnya, bahan tambang dibawa menuju proses Bayer. Proses Bayer menghasilkan alumina (Al2O3) dengan membasuh bahan tambang yang mengandung aluminium dengan larutan natrium hidroksida pada temperatur 175 oC sehingga menghasilkan aluminium hidroksida, Al(OH)3. Aluminium hidroksida lalu dipanaskan pada suhu sedikit di atas 1000 oC sehingga terbentuk alumina dan H2O yang menjadi uap air. Setelah Alumina dihasilkan, alumina dibawa ke proses Hall-Heroult. Proses Hall-Heroult dimulai dengan melarutkan alumina dengan leelehan Na3AlF6, atau yang biasa disebut cryolite. Larutan lalu dielektrolisis dan akan mengakibatkan aluminium cair menempel pada anoda, sementara oksigen dari alumina akan teroksidasi bersama anoda yang terbuat dari karbon, membentuk karbon dioksida. Aluminium cair memiliki massa jenis yang lebih ringan dari pada larutan alumina, sehingga pemisahan dapat dilakukan dengan mudah. Elektrolisis aluminium dalam proses Hall-Heroult menghabiskan energi yang cukup banyak. Rata-rata konsumsi energi listrik dunia dalam mengelektrolisis alumina adalah 15 kWh per kilogram aluminium yang dihasilkan. Energi listrik menghabiskan sekitar 20-40% biaya produksi aluminium di seluruh dunia.



2.4.2



Daur ulang Aluminium Salah satu keuntungan aluminium lainnya adalah mampu didaur ulang



tanpa mengalami sedikitpun kehilangan kualitas. Proses daur ulang tidak mengubah struktur aluminium, daur ulang terhadap aluminium dapat dilakukan berkali-kali (wasteonline.org). Mendaur ulang aluminium hanya mengkonsumsi energi sebesar 5% dari yang digunakan dalam memproduksi aluminium dari bahan tambang (economist.com). Di Eropa, terutama negara Skandinavia, 95% aluminium yang beredar merupakan bahan hasil daur ulang.



9



Proses daur ulang aluminium berawal dari kegiatan meleburkan dengan pemanasan suhu tinggi beberapa sampah aluminium. Hal ini akan menghasilkan endapan. Endapan ini dapat diekstraksi ulang untuk mendapatkan aluminium, dan limbah yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan campuran aspal dan beton karena merupakan limbah yang berbahaya bagi alam. Sebagai produk utama dihasilkan alumunium yang meleleh kemudian dicetak kembali untuk dikomersialkan.



2.5



Klasifikasi Alumunium dan Penggolongan Paduannya



2.5.1



Aluminium Murni Aluminium 99% tanpa tambahan logam paduan apapun dan dicetak dalam



keadaan biasa, hanya memiliki kekuatan tensil sebesar 90 MPa, terlalu lunak untuk penggunaan yang luas sehingga seringkali aluminium dipadukan dengan logam lain. 2.5.2



Aluminium Paduan Elemen paduan yang umum digunakan pada aluminium adalah silikon,



magnesium, tembaga, seng, mangan, dan juga lithium sebelum tahun 1970. Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika melebihi konsentrasi tersebut, umumnya titik lebur akan naik disertai meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, atau granula dalam logam. Namun, kekuatan bahan paduan aluminium tidak hanya bergantung pada konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah dengan penempaan, perlakuan panas, penyimpanan, dan sebagainya.



2.5.2.1 Paduan Aluminium-Silikon Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium paduan yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika



10



konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15%, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal granula silika. 2.5.2.2 Paduan Aluminium-Magnesium Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660 oC hingga 450 oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60 oC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut. 2.5.2.3 Paduan Aluminium-Tembaga Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl2 dalam logam yang menjadikan logam rapuh. 2.5.2.4 Paduan Aluminium-Mangan Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan pengerasan tegangan dengan mudah (work-hardening) sehingga didapatkan logam paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh. Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium. 2.5.2.5 Paduan Aluminium-Seng Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, aluminium dengan 5,5% seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi sebesar 11% dalam setiap 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6% setiap 50 mm bahan.



11



2.5.2.6 Paduan Aluminium-Lithium Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis dan peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium tidak lagi diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat meningkatkan biaya keselamatan kerja. Aluminium paduan jenis memiliki biaya produksi yang lebih tinggi karena memerlukan teknik khusus dalam pembentukannya hingga aluminium siap untuk dipakai. Teknik ini akan menghasilkan paduan dengan kekuatan tensil yang cukup tinggi, yaitu di atas 400 MPa, sehingga pengurangan massa dapat dilakukan untuk mengurangi biaya dan mendapatkan kekuatan yang sesuai untuk aplikasi tertentu. Perlakuan termal yang umum dilakukan adalah: 



Pengerjaan logam dengan menggunakan panas (misal: hot extrusion)







Memanaskan logam hingga mendekati titik leburnya, lalu didinginkan secara perlahan. Proses ini disebut annealing, dan menghasilkan logam yang lunak.







Pendinginan dengan cepat, baik dengan menggunakan es, air dingin, ataupun air mendidih sesuai kebutuhan. Proses ini dinamakan quenching.







Disimpan pada temperatur tertentu (umumnya mendekati titik leburnya) selama beberapa lama (antara 1 jam hingga 40 hari). Proses ini disebut artificial age hardening. Perlakuan termal dapat berupa kombinasi nomor dua, tiga, dan empat,



namun ada juga yang melakukan penyimpanan selama beberapa lama pada suhu kamar setelah quenching sebelum siap digunakan. Ada juga yang ditempa pada suhu kamar sebelum disimpan pada suhu tinggi. Penyimpanan pada suhu tinggi bermanfaat untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan tensil. Nilai peningkatan kekuatan tensil dapat mencapai tiga kalinya jika dibandingkan dengan aluminium paduan tanpa perlakuan termal. Pengkodean aluminium tempa berdasarkan International Alloy Designation System adalah sebagai berikut: 



Seri 1xxx merupakan aluminium murni dengan kandungan minimun 99,00% aluminium berdasarkan beratnya.



12







Seri 2xxx adalah paduan dengan tembaga. Terdiri dari paduan bernomor 2010 hingga 2029.







Seri 3xxx adalah paduan dengan mangan. Terdiri dari paduan bernomor 3003 hingga 3009.







Seri 4xxx adalah paduan dengan silikon. Terdiri dari paduan bernomor 4030 hingga 4039







Seri 5xxx adalah paduan dengan magnesium. Terdiri dari paduan dengan nomor 5050 hingga 5086.







Seri 6xxx adalah paduan dengan silikon dan magnesium. Terdiri dari paduan dengan nomor 6061 hingga 6069







Seri 7xxx adalah paduan dengan seng. Terdiri dari paduan dengan nomor 7070 hingga 7079.







Seri 8xxx adalah paduan dengan lithium. Perlu diperhatikan bahwa pengkodean aluminium untuk keperluan



penempaan seperti di ats tidak berdasarkan pada komposisi paduannya, tetapi berdasarkan pada sistem pengkodean terdahulu, yaitu sistem Alcoa yang menggunakan urutan 1 sampai 79 dengan akhiran S, sehingga dua digit di belakang setiap kode pada pengkodean di atas diberi angka sesuai urutan Alcoa terdahulu. Pengecualian ada pada paduan magnesium dan lithium. Pengkodean untuk aluminium cor berdasarkan Aluminium Association adalah sebagai berikut: 



Seri 1xx.x adalah aluminium dengan kandungan minimal 99% aluminium







Seri 2xx.x adalah paduan dengan tembaga







Seri 3xx.x adalah paduan dengan silikon, tembaga, dan/atau magnesium







Seri 4xx.x adalah paduan dengan silikon







Seri 5xx.x adalah paduan dengan magnesium







Seri 7xx.x adalah paduan dengan seng







Seri 8xx.x adalah paduan dengan lithium Perlu diperhatikan bahwa pada digit kedua dan ketiga menunjukkan



persentase aluminiumnya, sedangkan digit terakhir setelah titik adalah keterangan apakah aluminium dicor setelah dilakukan pelelehan pada produk aslinya, atau



13



dicor segera setelah aluminium cair dengan paduan tertentu. Ditulis hanya dengan dua angka, yaitu 1 atau 0. Klasifikasi aluminium pada Standar Nasional Indonesia tidak berdasarkan pada konsentrasi paduan maupun perlakuannya. Klasifikasi aluminium paduan pada Standar Nasional Indonesia didasarkan pada aplikasi aluminium tersebut. Berikut ini adalah contoh penomoran aluminium pada Standar Nasional Indonesia: a.



03-2583-1989 aluminium lembaran bergelombang untuk atap dan dinding



b.



07-0417-1989 ekstrusi aluminium paduan



c.



03-0573-1989 jendela aluminium paduan



d.



07-0603-1989 aluminium ekstrusi untuk arsitektur



e.



07-0733-1989 ingot aluminium primer



f.



07-0734-1989 aluminium ekstrusi untuk arsitektur, terlapis bahan anodisasi



g.



07-0828-1989 ingot aluminium sekunder



h.



07-0829-1989 ingot aluminium paduan untuk cor



i.



07-0851-1989 plat dan lembaran aluminium



j.



07-0957-1989 aluminium foil dan paduannya



k.



04-1061-1989 kawat aluminium untuk penghantar listrik Terdapat 84 produk aluminium yang terdaftar dalam Sistem Informasi



Standar Nasional Indonesia, berupa aluminium murni dan paduannya, senyawa aluminium, bahkan petunjuk teknis pembuatan aluminium dan aplikasinya juga merupakan produk terdaftar di SNI.



2.6



Aplikasi atau Kegunaan Alumunium Aluminium adalah logam non-besi yang paling banyak digunakan di



seluruh dunia. Produksi global dunia pada tahun 2005 mencapai 31,9 juta ton, melebihi produksi semua logam non-besi lainnya (Hetherington et al, 2007). Ada beberapa kegunaan umum dari alumunium yaitu sebagai berikut : a)



Aluminium memiliki rasio kekuatan terhadap massa yang paling tinggi, sehingga banyak digunakan sebagai bahan pembuat pesawat dan roket. Aluminium juga dapat menjadi reflektor yang baik; lapisan aluminium murni dapat memantulkan 92% cahaya.



14



b) Aluminium murni, saat ini jarang digunakan karena terlalu lunak. Penggunaan aluminium murni yang paling luas adalah aluminium foil (92-99% aluminium). c)



Paduan aluminium-magnesium umumnya digunakan sebagai bahan pembuat badan kapal. Paduan lainnya akan mudah mengalami korosi ketika berhadapan dengan larutan alkali seperti air laut.



d) Paduan aluminium-tembaga-lithium digunakan sebagai bahan pembuat tangki bahan bakar pada pesawat ulang-alik milik NASA. e) Uang logam juga terbuat dari aluminium yang diperkeras. Hingga saat ini, sulit dicari apa bahan paduan uang pembuat uang logam berwarna putih keperakan ini, kemungkinan dirahasiakan untuk mencegah pemalsuan uang logam. f)



Velg mobil juga menggunakan bahan aluminium yang dipadu dengan magnesium, silicon, atau keduanya, dan dibuat dengan cara ekstrusi atau dicor.



g) Beberapa jenis roda gigi menggunakan paduan Al-Cu. Penggunaan paduan Cu untuk mendapatkan tingkat kekerasan yang cukup dan memperpanjang usia benda akibat fatigue.



2.7



Dampak dan Penanggulangan Bahaya alumunium bagi manusia Dampak yang ditimbulkan akibat terpapar serbuk alumunium yaitu sebagai



berikut : a)



Kerusakan pada sistem saraf pusat



b)



Kerusakan Paru-paru



c)



Demensia (Menurunnya kekuatan intelektual otak)



d)



Kehilangan memori ingatan



e)



Kelesuan



f)



Gemetar berat



Penanggulangan yang bisa dilakukan terhadap bahaya diatas yaitu : a)



Terapi farmakologis seperti menggunakan obat asetilkolinesterase inhibitor, vitamin, dan antioksidan



b)



Sesegera Minum air sebanyak mungkin ketika bahan yang mengandung alumunium tertelan



c)



Menggunakan obat hirup (Ventolin Inhaler)



15



d)



Meminum obat levodopa, bromokriptin, pergolid, selegilin, atau



antikolinergik



2.8



Dampak dan Penanggulangan bahaya alumunium bagi Lingkungan Dampak lingkungan yang terjadi akibat tercemar oleh alumunium



diantaranya : a)



Pencemaran kehidupan air Ion alumunium bereaksi dengan protein dalam insang ikan dan embrio katak yang mengakibatkan kematian. Hewan seperti burung atau bahkan manusia yang memakan ikan tersebut juga akan otomatis terkontaminasi.



b)



Pencemaran udara Debu alumunium mudah terhisap oleh burung, serangga, atau manusia yang mengakibatkan berat badan turun drastis, penurunan aktivitas hingga terjadi kematian.



c)



Pencemaran tanah Alumunium terakumulasi dalam air tanah yang akan merusak akar tanaman dan mencemari bagian dalam tanaman sehingga bila ada hewan atau manusia yang memakan tanaman tersebut maka akan terpapar secara tidak langsung. Selain itu alumunium juga dapat mengurangi kadar posfat karena ion alumunium bereaksi dengan ion fosfat, sehingga organisme-organisme tanah akan kekurangan fosfat sebagai protein yang akan menyebabkan kemtaian organisme tersebut. Penanggulangan lingkungan yang dapat dilakukan diantaranya sebagai



berikut : a)



Bioremoval atau penambahan biomassa/mikroorganisme yang dapat mengurangi kandungan logam dalam air



b)



Penyaringan air menggunakan filter mangan zeolit dan filter karbon aktif yang dilengkapi dengan filter cartridge dan sterilisator Ultra Violet untuk menangkap segala bentuk ion logam berbahaya dalam air



c)



Perebusan tanaman dengan NaCl dan asam asetat konsentrasi rendah yang akan menetralisir kandungan logam dalam tanaman.



16



BAB III KROMIUM DAN PADUANNYA 3.1 Sejarah Kromium Nama unsur ini berasal dari bahasa Yunani "kata" Chroma (χρώμα), yang berarti warna, karena banyak senyawanya yang sangat berwarna. Hal ini ditemukan oleh Louis Nicolas Vauquelin dalam mineral crocoite ( kromat timbal ) pada 1797. Crocoite digunakan sebagai pigmen, dan setelah penemuan bahwa mineral kromit juga mengandung kromium, mineral ini terakhir digunakan untuk memproduksi pigmen juga. Senjata yang ditemukan di lubang-lubang pemakaman yang berasal dari akhir abad ke-3 SM Dinasti Qin dari Tentara Terracotta dekat Xi'an , Cina telah dianalisa oleh para arkeolog. Walaupun terkubur lebih dari 2.000 tahun yang lalu, kuno perunggu ujung panah dan pedang baut ditemukan di situs tersebut tidak menunjukkan tanda korosi, karena perunggu itu dilapisi dengan kromium. Kromium datang ke perhatian Barat pada abad ke-18. Pada tanggal 26 Juli 1761, Johann Gottlob Lehmann menemukan mineral-merah oranye di tambang Beryozovskoye di Pegunungan Siberia. Meskipun



salah



dengan selenium dan zat



Ural yang



ia



mengartikannya besi komponen,



beri



nama timbal



merah



sebagai memimpin senyawa



mineral



itu Crocoite ( kromat



memimpin ) dengan rumus PbCrO 4. Pada tahun 1770, Peter Simon Pallas mengunjungi situs yang sama seperti Lehmann dan menemukan mineral timbal merah yang memiliki sifat berguna sebagai pigmen dalam cat. Penggunaan timbal Siberia merah sebagai pigmen cat berkembang pesat. Sebuah cerah kuning pigmen yang terbuat dari crocoite juga menjadi modis. Pada 1797, Louis Nicolas Vauquelin menerima sampel crocoite bijih. Dia mengeluarkan kromium oksida (CrO3) dengan mencampur crocoite dengan asam klorida. Pada tahun 1798, Vauquelin menemukan bahwa ia dapat mengisolasi kromium oksida logam dengan pemanasan dalam oven arang. Ia juga mampu mendeteksi



jejak



dari



kromium



dalam



berharga batu



permata ,



seperti rubi atau zamrud.



17



Selama tahun 1800-an, kromium terutama digunakan sebagai komponen cat dan dalam penyamakangaram. Pada awalnya, crocoite dari Rusia merupakan sumber utama, namun pada 1827, deposit kromit yang lebih besar ditemukan dekat Baltimore, Amerika Serikat. Hal ini membuat Serikat negara produsen terbesar produk kromium sampai 1848 ketika deposito besar kromit di mana ditemukan di dekat Bursa, Turki. Kromium juga dikenal berkilau bila dipoles. Hal ini digunakan sebagai dekoratif dan lapisan pelindung pada bagian mobil, perlengkapan pipa, bagian furnitur dan barang lainnya, biasanya diterapkan olehelektroplating. Kromium digunakan untuk menyepuh seawal tahun 1848, tetapi gunakan ini hanya menjadi meluas dengan perkembangan proses perbaikan pada tahun 1924. Paduan logam sekarang account untuk 85% dari penggunaan kromium. Sisanya digunakan dalam industri kimia dan tahan api dan pengecoran industri. Kromium



dianggap



dengan



bunga



yang



besar



karena



tinggi korosi perlawanan dan kekerasan. Perkembangan utama adalah penemuan bahwa baja dapat dibuat sangat tahan terhadap korosi dan warna dengan menambahkan kromium untuk membentuk stainless steel. Aplikasi ini, bersama dengan krom



plating(elektroplating dengan



kromium)



saat



ini-volume



menggunakan tertinggi logam. Kromium dan ferrochromiumdihasilkan dari bijih komersial tunggal, kromit, oleh silicothermic atau reaksi aluminothermic atau dengan memanggang dan pencucian proses. Meskipun kromium trivalen (Cr (III)) diperlukan dalam jumlah jejak untuk gula dan lipid metabolisme , beberapa kasus yang



dilaporkan



di



mana



penghapusan



lengkap



dari



makanan



telah



menyebabkan kekurangan kromium. Dalam jumlah yang lebih besar dan berbeda bentuk kromium dapat menjadi racun dan karsinogenik. Yang menonjol dari kromium Contoh yang paling beracun adalah hexavalen kromium (Cr (VI)).



3.2 Definisi Kromium Kromium adalah elemen yang secara alamiah ditemukan dalam konsentrasi yang rendah di batuan, hewan, tanaman, tanah, debu vulkanik dan juga gas. Kromium terdapat di alam dalam beberapa bentuk senyawa yang berbeda. Bentuk



18



yang paling umum adalah kromium (0), kromium (III) dan kromium (VI). Kromium (VI) dan kromium (0) umumnya dihasilkan dari proses industri. Gambar 2. Kromium Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom24. Kromium merupakan logam keras yang tahan karat. Unsur kromium mempunyai bilangan oksidasi +2, +3, dan +6. Senyawa kromium dengan bilangan oksidasi +3 berupa kromium (III) oksida (Cr2O3) yang merupakan bubur berwarna biru dan berupa kromium hidroksida (Cr(OH)3) yang berwarna hijau. Cr(III) dalam larutan asam berupa ion Cr(H2O)63+, sedangkan dalam larutan yang basa berupa ion Cr{(OH)5(H2O)}2- dan CR(OH)63- Cr(VI) dalam larutan asam (pH lebih kecil dari 6) berupa ion HCrO4- dan Cr2OH42- yang berwarna jingga, sedangkan dalam larutan basa berupa ion CrO42- yang berwarna kuning. Pada pH yang rendah (sangat asam) hanya ion Cr2O72- yang ada di dalam larutan. Logam kromium reaktif terhadap oksigen dan membentuk oksida yang berupa lapisan tipis dipermukaan logam. Lapisan tersebut dapat melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut. Kromium dapat ditemukan di udara, tanah, dan air setelah rilis dari manufaktur, penggunaan, dan pembuangan dari kromium berbasis produk, dan selama proses manufaktur. Kromium biasanya tidak tetap di udara, tetapi didepositkan ke dalam tanah dan air. Kromium dapat dengan mudah beralih dari satu bentuk lain dalam air dan tanah, tergantung pada kondisi sekarang. Meskipun tidak ada resiko dari pencemaran kromium dalam skala yang besar, namun penyebaran atau perembesan logam kromium ke tanah, atau air dapat mengakibatkan berlebihannya jumlah pencemar krom ini pada sirkulasi biokimia. Senyawa kromium masing – masing mempunyai peranan yang berbeda di lingkungan dan efek yang berbeda pula terhadap kesehatan manusia sesuai dengan bilangan oksidasinya. Dilaporkan bahwa krom (VI) merupakan senyawa krom yang paling berbahaya (misalnya Kalium Chromat K2CrO4 atau CrO3). Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolisme gula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency).



19



Tingkat karacunan krom pada manusia diukur melalui kadar atau kandungan krom dalam urine. Oleh karena itu, krom merupakan logam yang sangat beracun dan sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Logam krom merupakan logam yang berharga tetapi memiliki kadar racun yang tinggi, sehingga pemisahan dan recovery dari limbah sangat penting dilakukan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk pemisahan dan recovery logam krom adalah membran cair berpendukung (Supported Liquid Membrane, SLM). Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih. Dalam industry baja kromium digunakan sebagai bahan dasar pembuatan baja tahan karat.



3.3 Sifat-Sifat Kromium Keterangan umum unsur: 



Nama unsur , lambang, no. atom: Kromium, Cr, 24







Deret kimia: Logam transisi







Golongan, periode, blok: VIB, 4, d







Berat atom = 51.996 g/mol







Konfigurasi elektronik: [18Ar] 3d5 4s1







Jumlah elektron tiap kulit: 2, 8, 13, 1



a)



Sifat Fisik 



Fase: padat







Logam kristalin putih keperakan, tidak berbau, mengkilap, tidak berasa







Keras tetapi rapuh







Tidak korosif







Keregangan tinggi







Titik leleh = 2180 K (1907oC, 3465oF)







Titik didih = 2944 K (2671oC, 4840oF)







Densitas/g cm-3 = 7.15 g/cm3 20







Kalor peleburan: 21.0 kJ/mol







Kalor penguapan: 339.5 kJ/mol







Kapasitas kalor: (25oC) 23.35 J/(mol.K)







Kelimpahan/ppm = 122 ppm



Tekanan Uap P/Pa



1



10



100



1k



10 k



100 k



pada T/K



1656



1807



1991



2223



2530



2942



b.



Sifat Kimia 



Struktur kristal: cubic body centered







Bilangan oksidasi: 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2 Bilangan oksidasi yang stabil ialah 6, 3, 2







Elektronegativitas = 1.66 (skala Pauling)







Energi ionisasi:



ke-1: 652.9 kJ/mol ke-2: 1590.6 kJ/mol ke-3: 2987 kJ/mol







Jari-jari atom = 1.172Å Kromium tidak larut dalam air dan asam nitrat, larut dalam asam sulfat encer dan asam klorida. Kromium tidak dapat bercampur dengan basa, oksidator, halogen, peroksida dan logam-logam. Kromium dapat menyala atau mudah menyala, dapat terbakar secara spontan apabila terpapar di udara atau bila debu kromium bercampur dengan udara dapat terbakar atau meledak.



c.



Sifat Mekanik



Sifat magnetik



AFM (rather: SDW)



Resistivitas listrik



(20 °C) 125 nΩ·m



Konduktivitas termal



(300 K) 93.9 W/(m·K)



Ekspansi termal



(25 °C) 4.9 µm/(m·K)



Kecepatan suara (kawat tipis)



(20 °C) 5940 m/s



Modulus Young



279 GPa



21



Modulus Geser



115 GPa



Modulus Ruah



160 GPa



Nisbah poisson



0.21



Skala kekerasan Mohs



8.5



Kekerasan Vickers



1060 MPa



Kekerasan Brinell



1120 MPa



3.4



Sumber dan Pembuatan Kromium Bijih utama khrom adalah khromit, yang ditemukan di Zimbabwe, Rusia,



Selandia Baru, Turki, Iran, Albania, Finlandia, Republik Demokrasi Madagaskar, dan Filipina. Logam ini biasanya dihasilkan dengan mereduksi khrom oksida dengan aluminum. Logam Cr murni tidak penah ditemukan di alam. Logam ini ditemukan dalam bentuk persenyawaan padat atau mineral dengan unsur-unsur lain. Cr paling banyak ditemukan dalam bentuk batuan besi krom atau kromit FeCr2O4. Untuk produksi kromium murni, besi dipisahkan dari kromium dalam proses dua tahap, pemanggangan dan pencucian. Bijih kromit dipanaskan dengan campuran kalsium karbonat dan natrium karbonat dengan adanya udara. Kromium teroksidasi dengan bentuk heksavalen, sedangkan besi membentuk stabil Fe2O3. Pencucian berikutnya pada temperatur yang lebih tinggi dengan melarutkan kromat dan meninggalkan oksida besi. Kromat ini diubah oleh asam sulfat ke dikromat dengan reaksi sebagai berikut : 4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2 Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O Dikromat direduksi menjadi Cr(III) dengan karbon, yang kemudian direduksi dengan aluminium (proses aluminotermit). Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr Pada pH rendah (suasana asam), dikromat bersifat pengoksidasi yang kuat. Cr2O72- + 14H3O+ + 6e → 2Cr3+ + 21H2O Eo= 1.33V



Sumber kromium dapat berasal dari :



22







Pabrik yang memproduksi semen yang mengandung kromium







Pembakaran sampah pada kota-kota dan sampah yang berbentuk Lumpur







Kendaraan bermotor (knalpot)







Menara AC yang menggunakan kromium sebagai inhibitor







Limbah cair yang berasal dari lapis listrik dan industri tekstil







Sampah pada dari indusri yang menggunakan krom







Limbah industri pelapisan logam.







Limbah industri penyamakan kulit. Industri penyamakan kulit yang menggunakan proses Chrome Tanning menghasilkan limbah cair yang mengandung krom.







3.5.



Industri pembakaran dan mobilisasi batu bara dan minyak bumi.



Identifikasi Kromium



3.5.1 Identifikasi (Kualitatif) Identifikasi Cr(VI) dalam ion kromat (CrO42-) berwarna kuning. a. Penambahan asam. Kromat yang berwarna kuning akan menjadi dikromat, berwarna jingga. 2CrO42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O b. Penambahan barium klorida/larutan nitrat. Terbentuk endapan kuning barium kromat. Ba2+ + CrO42- → BaCrO4 c. Penambahan larutan timbal(II) nitrat. Terbentuk PbCrO4 yang berwarna kuning. Pb2+ + CrO42- → PbCrO4



Identifikasi kromium(III) a. Penambahan larutan amonia. Terbentuk endapan seperti gelatin yang berwarna abu-abu hijau sampai abu-abu biru, yaitu kromium (III) hidroksida. Cr3+ + 3NH3 + H2O → Cr(OH)3 + 3NH4+ b. Penambahan larutan natrium hidroksida. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida.



23



Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 c. Penambahan larutan natrium karbonat. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida. 2Cr3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Cr(OH)3 + 3CO2 d. Penambahan



larutan



natrium



fosfat.



Terbentuk



endapan



hijau



kromium(III) fosfat. Cr3+ + HPO42- → CrPO4 + H+ e. Penambahan larutan amonium sulfida. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida. 3.6



Kromium Dan Paduannya



3.6.1 Cu-Cr Komposisi paduan Cr dan 0,05% Cu itu dapat meningkatkan sifat mekanik dari besi tuang kelabu khususnya kekerasan. 3.6.2



Stainless steel Baja stainless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5%



Cr. Sedikit baja stainless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe. Karakteristik khusus baja stainless adalah pembentukan lapisan film kromium oksida (Cr2O3). Lapisan ini berkarakter kuat,tidak mudah pecah dan tidak terlihat secara kasat mata. Lapisan kromium oksida dapat membentuk kembali jika lapisan rusak dengan kehadiran oksigen. Pemilihan baja stainless didasarkan dengan sifatsifat materialnya antara lain ketahanan korosi, fabrikasi, mekanik, dan biaya produk. Penambahan unsur-unsur tertentu kedalam baja stainless dilakukan dengan tujuan sebagai berikut : Penambahan Molibdenum (Mo) bertujuan untuk memperbaiki ketahanan korosi pitting dan korosi celah Unsur karbon rendah dan penambahan unsur penstabil karbida (titanium atau niobium) bertujuan menekan korosi batas butir pada material yang mengalami proses sensitasi. Penambahan kromium (Cr) bertujuan meningkatkan ketahanan korosi dengan membentuk lapisan oksida (Cr2O3) dan ketahanan terhadap oksidasi temperatur tinggi.



24



Penambahan nikel (Ni) bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi dalam media pengkorosi netral atau lemah. Nikel juga meningkatkan keuletan dan mampu bentuk logam. Penambahan nikel meningkatkan ketahanan korosi tegangan. Penambahan unsur molybdenum (Mo) untuk meningkatkan ketahanan korosi pitting di lingkungan klorida. Unsur aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan oksida pada temperature tinggi. Umumnya berdasarkan paduan unsur kimia dan presentasibaja stainless dibagi menjadi lima katagori. Lima katagori tersebut yaitu : 3.6.3 Baja stainless martensitik. Baja ini merupakan paduan kromium dan karbon yang memiliki struktur martensit body-centered cubic (bcc) terdistorsi saat kondisi bahan dikeraskan. Baja ini merupakan ferromagnetic, bersifat dapat dikeraskan dan umumnya tahan korosi di lingkungan kurang korosif. Kandungan kromium umumnya berkisar antara 10,5 – 18%, dan karbon melebihi 1,2%. Kandungan kromium dan karbon dijaga agar mendaptkan struktur martensit saat proses pengerasan. Karbida berlebih meningkatkan ketahanan aus. Unsur niobium, silicon,tungsten dan vanadium ditambah untuk memperbaiki proses temper setelah proses pengerasan. Sedikit kandungan nikel meningkatkan ketahan korosi dan ketangguhan. 3.6.4 Baja stainless Ferritik Baja jenis ini mempunyai struktur body centered cubic (bcc). Unsur kromium ditambahkan ke paduan sebagai penstabil ferrit. Kandungan kromium umumnya kisaran 10,5 – 30%. Beberapa tipe baja mengandung unsur molybdenum, silicon, aluminium, titanium dan niobium. Unsur sulfur ditambahkan untuk memperbaiki sifat mesin. Paduan ini merupakan ferromagnetic dan mempunyai sifat ulet dan mampu bentuk baik namun kekuatan di lingkungan suhu tinggi lebih rendah dibandingkan baja stainless austenitic. Kandungan karbon rendah pada baja ferritik tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas. Tingkat kekerasan beberapa tipe baja stainless ferritik dapat ditingkatkan dengan cara celup cepat. Metode celup cepat merupakan proses pencelupan banda kerja secara cepat dari keadaan temperature tinggi ke temperature ruang. Sifat



25



mampu las, keuletan, ketahanan korosi dapat ditingktakan dengan mengatur kandungan tertentu unsur karbon dan nitrogen. 3.6.5 Baja Stainless austenitic Baja Stainless austenititk merupakan paduan logam besi-krom-nikel yang mengandung 16-20% kromium, 7-22%wt nikel, dan nitrogen. Logam paduan ini merupakan paduan berbasis ferrous dan struktur kristal face centered cubic (fcc). Struktur kristal akan tetap berfasa austenit bila unsur nikel dalampaduan diganti mangan (Mn) karena kedua unsur merupakan penstabil fasa austenit. Fasa austenitic tidak akan berubah saat perlakuan panas anil kemudian didinginkan pada temperatur ruang. Baja stainless austenitik tidak dapat dikeraskan melalui perlakuan celup cepat (quenching). Umumnya jenis baja ini dapat tetap menjaga sifat asutenitik pada temperature ruang, lebih bersifat ulet dan memiliki ketahanan korosi lebih baik dibandingkan baja stainless ferritik dan martensit. Setiap jenis baja stainless austenitic memiliki karakteristik khusus tergantung dari penambahan unsur pemadunya. Baja stainless austenitic hanya bisa dikeraskan melalui pengerjaan dingin. Material ini mempunyai kekuatan tinggi di lingkungan suhu tinggi dan bersifat cryogenic. Tipe 2xx mengandung nitrogen, mangan 4-15,5%wt, dan kandungan 7%wt nikel. Tipe 3xx mengandung unsur nikel tinggi dan maksimal kandungan mangan 2%wt. Unsur molybdenum, tembaga, silicon, aluminium,titanium dan niobium ditambah dengan karakter material tertentu seperti ketahanan korosi sumuran atau oksidasi. Sulfur ditambah pada tipe tertentu untuk memperbaiki sifat mampu mesin. Salah satu jenis baja stainless austenitic adalah AISI 304. Baja austenitic ini mempunyai struktur kubus satuan bidang (face center cubic) dan merupakan baja dengan ketahanan korosi tinggi. Komposisi unsur – unsur pemadu yang terkandung dalam AISI 304 akan menentukan sifat mekanik dan ketahanan korosi. Baja AISI 304 mempunyai kadar karbon sangat rendah 0,08%wt. Kadar kromium berkisar 1820%wt dan nikel 8-10,5%wt yang terlihat pada Tabel 1. Kadar kromium cukup tinggi membentuk lapisan Cr2O3 yang protektif untuk meningkatkan ketahanan korosi. Komposisi karbon rendah untuk meminimalisai sensitasi akibat proses pengelasan.



26



Tabel 1. Komposisi kimia baja AISI 304[4] Unsur



%wt



C



0,08



Mn



2



P



0,45



S



0,03



Si



0,75



Cr



18-20



Ni



8-10,5



Mo



0



Ni



0,10



Cu



0



Fe



Balance Komposisi kandungan unsure dalam baja AISI 304 tersebut diperoleh sifat



mekanik material yang ditunjukan pada Tabel 2. Tabel 2. Sifat mekanik AISI 304 [4] Poison



Tensile



Yield



Elong



Hard



Mod



Density



0,27-0,30



515



205



40



88



193



8



Keterangan: Poison : Rasio Poison Tensile : Tensile strength (MPa) Yield : Yield Strength (MPa) Elong : elongation % Hard : Kekerasan (HVN) Mod : Modulus elastisitas (GPa) Density : berat jenis (Kg/m3) Tabel 3. Sifat fisik dan listrik AISI 304 pada kondisi annealed[4] Thermal



Thermal



Spesific heat



Resistivitas



ekspansi



konduktivitas



(J/kg-K)



(10-9W-m)



(10-6/ºC)



(W/m-K)



17,2



16,2



500



720



27



3.6.6 Baja stainless dupleks Jenis baja ini merupakan paduan campuran struktur ferrite (bcc) dan austenit. Umumnya paduan-paduan didesain mengandung kadar seimbang tiap fasa saat kondisi anil. Paduan utama material adalah kromium dan nikel, tapi nitrogen, molybdenum,tembaga,silicon dan tungsten ditambah untuk menstabilkan struktur dan memperbaiki sifat tahan korosi. Ketahanan korosi baja stainless dupleks hampir sama dengan baja stainless austenitik. Kelebihan baja stainless dupleks yaitu nilai tegangan tarik dan luluh tinggi dan ketahanan korosi retak tegang lebih baik dari pada baja stainless austenitik. Ketangguhan baja stainless dupleks antara baja austenitic dan ferritik.



3.7 Kegunaan Kromium 3.7.1



Metalurgi Pengaruh penguatan pembentukan karbida logam stabil di batas butir dan



peningkatan ketahanan terhadap korosi yang kuat dalam membuat bahan paduan kromium penting bagi baja. Para alat baja kecepatan tinggi mengandung antara 3 dan 5% krom. Stainless steel , yang tahan korosi logam paduan utama, terbentuk ketika kromium ditambahkan untuk besi dalam konsentrasi yang cukup, biasanya di atas 11%. Untuk pembentukannya, ferrochromium akan ditambahkan ke besi cair. Juga paduan nikel berbasis peningkatan kekuatan akibat pembentukan diskrit, partikel logam karbida stabil pada batas butir. Sebagai contoh, Inconel 718 mengandung kromium 18,6%. Karena sifat suhu tinggi sangat baik dari nikel superalloy , mereka digunakan dalam mesin jet dan turbin gas sebagai pengganti bahan struktural umum. Kekerasan relatif tinggi dan ketahanan korosi kromium unalloyed membuat lapisan permukaan yang baik, yang masih yang paling "populer" logam pelapisan dengan daya tahan gabungan tak terkalahkan. Lapisan tipis kromium diendapkan pada permukaan pretreated logam dengan elektroplating teknik. Ada beberapa metode deposisi dua: Tipis, di bawah 1 ketebalan pM, lapisan yang didepositkan oleh pelapisan chrome , dan digunakan untuk permukaan dekoratif. Jika permukaan yang mengenakan-tahan yang dibutuhkan kemudian lapisan kromium tebal



28



disimpan.



Kedua



metode



biasanya



menggunakan



asam



kromat



atau dikromat solusi. Untuk mencegah memakan perubahan energi di negara oksidasi, penggunaan Kromium (III) sulfat sedang dalam pengembangan, tetapi untuk sebagian besar aplikasi, proses yang dibentuk adalah digunakan. Dalam lapisan kromat konversi proses, sifat oksidatif kuat Kromat digunakan untuk deposit lapisan pelindung oksida pada logam seperti aluminium, seng dan kadmium. Ini pasivasi dan sifat-sifat penyembuhan diri sendiri oleh kromat disimpan dalam lapisan konversi kromat, yang mampu bermigrasi ke cacat lokal, manfaat dari metode ini lapisan. Karena kesehatan dan peraturan lingkungan hidup kepada Kromat, metode lapisan alternatif dalam pengembangan. Anodizing aluminium merupakan proses



elektrokimia,



yang tidak



menyebabkan pengendapan kromium, tetapi menggunakan asam kromat sebagai elektrolit dalam larutan. Selama anodization, lapisan oksida terbentuk pada alumunium. Penggunaan asam kromat, bukan asam sulfat yang digunakan biasanya, menyebabkan perbedaan sedikit dari lapisan oksida. Toksisitas tinggi Cr (VI) senyawa, yang digunakan dalam proses elektroplating krom didirikan, dan penguatan keselamatan dan peraturan lingkungan menuntut mencari pengganti untuk krom atau setidaknya perubahan ke kromium yang kurang toksik (III) senyawa. Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih. 3.7.2



Dye Dan Pigmen Mineral crocoite ( timbal kromat PbCrO 4) digunakan sebagai pigmen



kuning lama setelah penemuannya. Setelah metode sintesis menjadi tersedia mulai dari kromit lebih berlimpah, kuning krom itu, bersama dengan kuning kadmium , salah satu pigmen kuning yang paling banyak digunakan. pigmen tidak menurunkan dalam terang dan memiliki warna yang kuat. Pengaruh signaling kuning digunakan untuk bus sekolah di Amerika Serikat dan untuk Layanan Pos (misalnya Deutsche Post ) di Eropa. Penggunaan kuning krom menurun karena



29



keprihatinan lingkungan dan keselamatan dan digantikan dengan pigmen organik atau alternatif bebas timah lainnya. pigmen lain berdasarkan kromium adalah, misalnya, merah merah terang pigmen krom, yang merupakan dasar timbal kromat (PbCrO 4 · Pb (OH) 2). Chrome hijau adalah campuran biru Prusiadan kuning krom , sedangkan oksida krom hijau adalah Kromium (III) oksida. Kaca berwarna hijau dengan penambahan oksida kromium (III). Hal ini mirip dengan zamrud , yang juga diwarnai oleh kromium. Sebuah warna merah dicapai dengan doping kromium (III) ke dalam kristal korundum , yang kemudian disebut ruby. Oleh karena itu, kromium digunakan dalam memproduksi batu rubi sintetis. Toksisitas kromium (VI) garam digunakan dalam pengawetan kayu. Sebagai contoh, arsenate dikrom tembaga (CCA) digunakan dalam pengobatan kayu untuk mencegah pembusukan kayu dari jamur, serangga menyerang kayu, termasuk rayap, dan penggerek laut. Formulasi mengandung kromium berdasarkan oksida CrO 3 antara 35,3% dan 65,5 %. In the United States, 65,300 metric tons of CCA solution have been used in 1996. Di Amerika Serikat, 65.300 metrik ton larutan CCA telah digunakan pada tahun 1996. 3.7.3 Pengawet Kayu Karena toksisitasnya, garam kromium (VI) digunakan untuk pengawetan kayu. Sebagai contoh, tembaga arsenat dikrom (CCA) digunakan dalam kayu untuk melindungi



kayu



termasuk rayap.



dari



pembusukan



Formulasi



jamur,



mengandung



serangga



kromium



menyerang



kayu,



berdasarkan



CRO



oksida 3 antara 35,3% dan 65,5 %. Di Amerika Serikat, 65.300 ton metrik solusi CCA telah digunakan pada tahun 1996. 3.7.4



Kulit Kromium (III) garam, terutama tawas krom dan kromium (III) sulfat ,



digunakan dalam penyamakandari kulit . Kromium (III) menstabilkan kulit dengan salib menghubungkan kolagen serat dalam kulit. Disamak kulit Kromium dapat berisi antara 4 dan 5% dari kromium, yang erat terikat pada protein. Manajemen yang lebih baik dari kromium dalam penyamakan industri seperti pemulihan dan penggunaan kembali, langsung / tidak langsung daur ulang, Penggunaan krom kurang atau penyamakan krom kurang dipraktekkan untuk lebih baik mengelola



30



kromium dalam penyamakan. Proses penyamakan kulit bertujuan untuk mengubah kulit mentah yang mudah rusak oleh aktifitas mikroorganisme,khemis, atau phisis, menjadi kulit tersamak yang lebih tahan terhadap pengaruh-pengaruh tersebut . Metode penyamakan kulit menggunakan bahan penyamak nabati dan bahan penyamak mineral. Bahan penyamak mineral yang yang berasal dari logam kromium disebut krom. Penyamak mineral paling umum menggunakan krom mutunya ditentukan oleh kadar krom (yang biasa dinyatakan sebagai krom oksidasi). Metode penyamakan krom sangat berbeda dengan metode penyamakan nabati. Demikian pula hasilnya. Penyamakan krom menghasilkan kulit yang lebih lembut/lemes, dan lebih tahan terhadap panas yang tinggi, kekuatan tariknya lebih tinggi dan hasilnya akan lebih baik bila dilakukan pengecatan. Karena sifat-sifat tersebut kulit samak krom lebih cocok untuk dijadikan kulit atasan. Garam besi menghasilkan kulit yang kurang baik warnanya dan mudah patah, sedangkan garam aluminium menghasilkan kulit berwarna putih. 3.7.5



Materi Refraktori Resistivitas panas tinggi dan titik lebur tinggi membuat kromit dan



kromium (III) oksida bahan untuk aplikasi tahan suhu tinggi, seperti tanur tiup , semen kiln , cetakan untuk penembakan batu bata dan pengecoran pasir untuk pengecoran logam. Dalam aplikasi ini, bahan tahan api yang dibuat dari campuran kromit dan magnesit. Menggunakan ini menurun karena peraturan lingkungan akibat kemungkinan pembentukan kromium (VI). Refraktori adalah material yang dapat mempertahankan sifat-sifatnya yang berguna dalam kondisi yang sangat berat karena temperatur tinggi dan kontak dengan bahan-bahan yang korosif. Refraktori dibuat dari berbagai jenis material terutama keramik yang mana termasuk bahan-bahan seperti alumina, lempung (clay), magnesia, chromit, silicon karbida dan lain-lain. Refraktori digunakan untuk mengkonstruksi atau melapisi struktur yang berhubungan dengan temperatur tinggi, dari perapian sampai blast furnace. Untuk dapat melayani aplikasi yang diminta, refraktori memerlukan sifatsifat tertentu. Sifat-sifat ini diantaranya titik lebur yang tinggi, kekuatan yang bagus pada temperatur tinggi, tahan terhadap degradasi, dan mudah dipasang.



31



3.8



Dampak Kromium



Dampak kesehatan akibat pemajanan kromium yakni sebagai berikut : 



Efek fisiologi Krom (III) merupakan unsure penting dalam makanan, yang mempunyai fungsi menjaga agar metabolisme glukosa, lemak, dan kolesterol berjalan normal. Data kebutuhan krom perhari diperkirakan sekitar 50-200 µgr/hr. jarang terjadi defisiensi krom, bila kebanyakan terjadi pada penderita diabetes, malnutrisi dan mereka yang mendapat makanan melalui parenteral. Faktor utama terjadinya toksisitas dari krom adalah “oxidation state” dan daya larutnya. Krom (VI) mudah menembus membran sel dan akan terjadi reduksi didalamnya. Organ utama yang terserang karena krom adalah terhisap oleh paru-paru, organ ain yang bias terserang adalah ginjal, liver, kulit dan system imunitas.







Efek pada kulit Asam kromik, dikromat dan kromiumVI selain iritan kuat juga korosif. Letak luka biasa di akar kuku, persendian dan selaput antara jari, bagian belakang tangan dan lengan. Karakteristik luka karena krom mula-mula melepuh (papulae) kemudian terbentuk luka dengan tepi yang meninggi dan keras. Penyembuhan luka lambat, bias beberapa bulan dan luka tidak sakit diduga ada gangguan syaraf perifer. Hingga 20% pekerja menjadi dermatitis. Dermatitis alergika dengan eksim pernah dilaporkan terjadi pada pekerja percetakan, semen, metal, pelukis dan penyamak kulit. Diperkirakan bahwa krom (III) protein kompleks yang bertanggungjawab atas terjadinya reaksi alergi.







Efek pada saluran pernapasan Efek iritasi paru-paru terjadi pada pemajanan (menghirup debu kromium) dalam jangka panjang dan mempunyai efek terhadap iritasi kronis, penyumbatan dan hiperemia, renitis kronis, polip, trakheobronkhitis dan paringitis kronis. Dapat terjai reaksi delayed anaphylactic reacion. Pada pekerja pelapisan dan penyamakan kulit sering terjadi kasus luka pada mukosa hidung (mukosa bengkak, ulserasi septum, perforasi septum), ini terjadi bila terpajan secara periodik paling sedikit 20 µg/m3 di tempat kerja. Di Amerika Serikat mengijinkan kadar kromium sekitar 100 µg/m3 dalam 8 jam kerja. Jangka pemajanan pekerja yang mengalami ulkus di mukosa hidung berkisar antara 5 bulan hingga 10 tahun.



32







Efek pada ginjal Studi terhadap tukang las dan pelapisan kromium, pajanan lebih dari 20 µg/m3 mengakibatkan kerusakan pada tubulus renalis. Gangguan pada ginjal terjadi setelah menghirup dan menelan kromium. Pernah ditemukan kerusakan pada lomerulus ginjal. Kenaikan kadar Beta-2 mikroglobulin dalam urin merupakan indikator adanya kerusakan tubulus. Urinary treshold untuk efek nefrotik diperkirakan 15 µg/gram kreatinin.







Efek pada hati Pemajanan akut kromium dapat menyebabkan nekrosis hepar. Bila terjadi 20% tubuh tersiram asam kromat akan mengakibatkan kerusakan berat hepar dan terjadi kegagalan ginjal akut. Dari data yang terbatas, disimpulkan bahwa inhalasi kronis kromium dapat juga mengakibatkan efek pada hepar. Hepatitis akut dengan kuning (jaundice) pernah dilaporkan pada pekerja wanita yang telah bekerja di pabrik pelapisan krom selama 5 tahun. Pada tes didapatkan adanya kromium dalam jumlah besar dalam urin dan pada biopsi liver terlihat adanya kelainan.







Efek karsinogenik Studi epidemiologi secara kohort jelas menunjukkan adanya daya karsinogen. Pemantauan pada pekerja di industri yang memproduksi kromat, yang bekerja lebih dari 1 tahun anatara tahun 1937 – 1949, ternyata 18,2 % menderita kanker paru. Studi terhadap pekerja di industri pigmen kromium, pelapisan kromium dan campuran ferokrom secara statistik terlihat ada hubungan secara bermakna antara pekerja yang terpajan kromium dengan kanker paru-paru. Telah diketahui bahwa kromium (VI) sebagai penyebab kanker paru, sedangkan kromium (III) tidak. Kanker paru timul 20 ahun setelah terpajan kromium dengan jangka waktu pemajanan sekitar 2 tahun.







Efek terhadap pertumbuhan dan reproduksi Kromium (III) bahan esensial yang bisa menembus plasenta, kurang dari 0,5 % kromium (III) ditemukan menembus plasenta pada tikus, bila diberikan kromium sebagai garam. Efek pada binatang terjadi cleft palatum, hidrocefalus, proses pementukan



tulang



terhambat,



bengkak,



dan incomplete



neural



tube



closure (penutupan tidak lengkap neural tube).



33







Efek toksikologi a.



Bila Cr terabsorpsi melalui lambung, kulit, atau alveoli paru-paru akan timbul iritasi dan korosif.



b.



Apabila terhirup (inhalasi) dan menyerap kromium valensi 6 akan menimbulkan iritasi saluran pernapasan bagian atas, bersin, gangguan hidung, terjadi penyempitan pembuluh darah, spasme bronchus, asmatik attart dan dapat mengakibatkan penderita meninggal dunia.



c.



Keracunan kromium valensi 6 yang kronis mengakibatkan gangguan lokal yang menonjol daripada gangguan secara umum.



d.



Kromium valensi 6 diduga merupakan bronkhogenik (penyebab kanker bronkhus).



e.



Logam atau persenyawaan Cr yang masuk ke dalam tubuh akan ikut dalam proses fisiologis atau metabolisme tubuh.



f.



Senyawa-senyawa ligan (piropospat, metionin, serin, glisin, leusin, lisin, dan prolin) yang terdapat dalam tubuh dapat mengubah Cr menjadi bentuk yang mudah terdifusi sehingga dapat masuk ke dalam jaringan.



g.



Cr dapat mengkatalisis suksinat dalam enzim sitokrom reduktase sehingga dapat mempengaruhi pertumbuhan dan beberapa reaksi biokimia lainnya dalam tubuh.



h.



Ion-ion Cr6+ dalam proses metabolisme tubuh akan menghalangi atau mampu menghambat kerja enzim benzopiren hidroksilase. Akibatnya terjadi perubahan dalam kemampuan pertumbuhan sel, sehingga sel-sel menjadi tumbuh secara liar dan tidak terkontrol, yang disebut dengan kanker.



i.



Percobaan laboratorium menunjukkan bahwa Cr3+ dapat mengendapkan RNA dan DNA pada pH 7.



j.



Cr6+ dan Cr3+ dapat menyebabkan denaturasi pada albumin.



3.9 Dampak Lingkungan Akibat Limbah Krom a.



Pencemaran Tanah Masuknya zat-zat pencemar tanah menyebabkan susunan tanah mengalami perubahan sehingga mengganggu organisme yang hidup di



34



dalam maupun pada permukaan tanah. Disamping itu, masuknya zat-zat pencemar ini ke dalam tanah seringkali memberi kontribusi terhadap pencemaran air tanah maupun air permukaan. Logam Kromium yang masuk ke dalam lingkungan dapat datang dari bermacam-macam sumber. Tetapi pada umumnya yaitu berasal dari kegiatan-kegiatan



perindustrian,



kegiatan



rumah



tangga



dan



dari



pembakaran serta mobilisasi bahan-bahan bakar. Pencemaran logam kromium di tanah biasanya terjadi kerana kebocoran air kumbahan atau bahan kimia industri atau kemudahan komersial; penggunaan pestisida, kemasukan air permukaan tanah yang tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat



penimbunan



sampah serta



kumbahan/polusi industri yang



langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi terma/syarat (illegal dumping). Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak terpisah dari benda-benda yang bersifat logam. Logam dapat kita gunakan sebagai perlengkapan rumah tangga dan juga sebagai bahan baku berbagai jenis industri. Penggunaan logam sebagai bahan baku industri guna memenuhi kebutuhan manusia akan mempengaruhi kesehatan manusia melalui dua jalur, yaitu : 1.



Kegiatan industri akan menambah polutan logam dalam lingkungan



air, tanah, udara dan makanan. 2.



Perubahan biokimia logam sebagai bahan baku berbagai jenis



industri bisa mempengaruhi kesehatan manusia. Pesatnya pembangunan dan penggunaan berbagai bahan baku logam bisa berdampak negatif, yaitu munculnya kasus pencemaran yang melebihi batas sehingga mengakibatkan logam berat dibagi kedalam 2 jenis yaitu : 1.



Logam berat esensial ; yakni logam dalam jumlah tertentu yang sangat



dibutuhkan oleh organisme. Dalam jumlah yang berlebihan, logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik. Contohnya adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya.



35



2.



Logam berat tidak esensial ; yakni logam yang keberadaannya dalam



tubuh manusia masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik seperti Hg, Cr, Cd, Pb dan lain sebagainya. b.



Pencemaran Udara Kromium adalah unsur golongan transisi blok d yang banyak digunakan dalam berbagai industri. Kromium dibuang ke lingkungan sebagai limbah industri. Meskipun dapat terjadi dalam beberapa keadaan oksidasi, hanya +3 dan +6 yang ditemukan dalam sistem lingkungan. Senyawa Cr heksavalen (terutama kromat dan dikromat) dianggap beracun baik di darat, perairan, tanah ataupun organisme. Kromium heksavalen jauh lebih beracun daripada senyawa kromium trivalen. Hal tersebut dikarenakan keduanya memiliki sifat kimia yang berbeda. Senyawa kromium heksavalen merupakan pengoksidasi yang kuat dan sangat mudah larut, sedangkan senyawa kromium trivalen cenderung membentuk endapan pada pH yang mendekati netral. Pada keadaan trivalen memiliki bentuk yang stabil dalam kesetimbangan dengan tanah ataupun sistem air. Kromium masuk ke lapisan udara yaitu salah satunya dari pembakaran dan mobilisasi batu bara dan minyak bumi. Kromium di udara dalam bentuk debu dan atau partikulatpartikulat.



c.



Pencemaran Air Logam Cr dapat masuk ke dalam semua strata lingkungan, yaitu pada perairan, tanah ataupun udara. Debu dan partikel-partikel Cr di udara dapat turun ke tanah atau perairan karena di bawa oleh air hujan, angin, ataupun gaya gravitasi. Kromium masuk ke tanah ataupun perairan dapat berasal dari partikulat Cr yang jatuh dari udara ataupun dari limbah industri yang dibuang ke tanah dan perairan. Tempat penyamakan kulit yang telah mencemari air tanah di daerah vapi india dengan Hexavalent chromium. ditemukan pertama kali oleh erin brockovich. jika anda meminum air di daerah ini serasa anda tersengat oleh gigitan serangga.



36



3.10



Penanggulangan Untuk mengurangi pencemaran Cr, dapat dilakukan penanggulangan seperti



beberapa hal berikut: 



Memaksilkan ekstrrasi secara efisien, Cr dari kromit, dan meminimalisasi limbah Cr.







Menerapkan teknologi hemat penggunaan bahan baku Cr.







Mengurangi limbah Cr serta tindakan mendaur ulang limbah Cr sehingga pencegahan pencemaran Cr akan memberikan keuntungan, antara lain mengurangi



biaya



produksi,



meningkatkan



keamanan



pekerja,



meningkatkan produktivitas, serta meningkatkan perlindungan lingkungan Ada juga cara penanggulangan untuk pencemaran krom, yaitu dengan cara: Perventif: 



Membangun instalasi pengolahan limbah cair (IPLC) sehingga kualitas limbah cair yang dibuang ke perairan umum tidak melampaui baku mutu yang berlaku.







Mengolah limbah cair industri sehingga dapat digunakan kembali (sistem daur ulang).



Kuratif: 



Menggunakan proses biosorpsi dengan memanfaatkan jamur merang sebagai penyerap logam krom dalam limbah cair industri pelapisan logam.







Menggunakan zeolit untuk mengadsorpsi ion Cr(III). Zeolit merupakan mineral berpori yang penggunaannya didasarkan atas kemampuannya melakukan pertukaran ion (ion excangher), adsorpsi (adsorption) dan katalisator (catalyst). Zeolit memiliki bentuk kristal yang sangat teratur dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah yang menyebabkan luas permukaan zeolit sangat besar sehingga sangat baik digunakan sebagai adsorben.







Pengendalian dapat dilakukan dengan menciptakan kondisi tanah, yang menyebabkan logam berat tidak mobil (imobil) atau tidak mudah larut, diantaranya adalah penambahan kapur dan bahan organik ke dalam tanah karena akan meningkatkan reaksi (pH) tanah dan koloid-koloid tanah. Reaksi tanah yang alkalis dapat menurunkan kelarutan logam berat,



37



sedangkan koloid-koloid tanah akan menjerap logam berat sehingga mobilitasnya berkurang.



38



BAB IV KESIMPULAN 1. Aluminium Aluminium merupakan logam yang paling banyak ditemukan di kerak bumi (8.1%), tetapi tidak pernah ditemukan secara bebas di alam. Selain pada mineral yang telah disebut di atas, ia juga ditemukan di granit dan mineral-mineral lainnya. Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida, yaitu antara lain: 



sebagai silikat misal feldspar, tanah liat, mikA







sebagai oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril)







sebagai hidrat misal bauksit







sebagai florida misal kriolit Aluminium adalah logam yang sangat reaktif yang membentuk ikatan kimia



berenergi tinggi dengan oksigen. Dibandingkan dengan logam lain, proses ekstraksi aluminium dari batuannya memerlukan energi yang tinggi untuk mereduksi Al2O3. Proses reduksi ini tidak semudah mereduksi besi dengan menggunakan batu bara, karena aluminium merupakan reduktor yang lebih kuat dari karbon. Dalam proses pembuatan aluminium ada dua cara yaitu: 



Proses Bayer-Hall Heroult







Proses daur ulang alumnium



Logam aluminium dan paduannya antara lain: Paduan Aluminium-Silikon



II.







Paduan Aluminium-Magnesium







Paduan Aluminium-Tembaga







Paduan Aluminium-Mangan







Paduan Aluminium-Seng







Paduan Aluminium-Lithium



Kromium Kromium adalah elemen yang secara alamiah ditemukan dalam konsentrasi yang rendah di batuan, hewan, tanaman, tanah, debu vulkanik dan juga gas. Kromium terdapat di alam dalam beberapa bentuk senyawa yang berbeda. Bentuk



39



yang paling umum adalah kromium (0), kromium (III) dan kromium (VI). Kromium (VI) dan kromium (0) umumnya dihasilkan dari proses industri. Senyawa kromium masing – masing mempunyai peranan yang berbeda di lingkungan dan efek yang berbeda pula terhadap kesehatan manusia sesuai dengan bilangan oksidasinya. Dilaporkan bahwa krom (VI) merupakan senyawa krom yang paling berbahaya (misalnya Kalium Chromat K2CrO4 atau CrO3). Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih. Dalam industry baja kromium digunakan sebagai bahan dasar pembuatan baja tahan karat. Karena memiliki titik leleh yang tinggi kromium juga digunakan dalam industry refraktori untuk membentuk bata tahan api. Kromium tidak larut dalam air dan asam nitrat, larut dalam asam sulfat encer dan asam klorida.Kromium tidak dapat bercampur dengan basa, oksidator, halogen, peroksida dan logam – logam. Kromium dapat menyala atau mudah menyala, dapat terbakar secara spontan apabila terpapar di udara atau bila debu kromium bercampur dengan udara dapat terbakar atau meledak. Krom dan paduannya ada dua, yaitu •



Cu-Cr Dapat meningkatkan sifat mekanik dari besi tuang kelabu khususnya kekerasan.



•



Stainless steel Karakteristik khusus baja stainless adalah pembentukan lapisan kromium oksida (Cr2O3). Lapisan ini berkarakter kuat dan tidak mudah pecah. Lapisan kromium oksida dapat membentuk kembali jika lapisan rusak dengan adanya oksigen. baja stainless memiliki sifat ketahanan korosi dan ketahanan terhadap oksidasi temperatur.



40



DAFTAR PUSTAKA Anis,



Rifa. 2013. Proses Pembuatan Alumunium. http://rifaanis94.blogspot.co.id/2013/06/proses-pembuatan-aluminium.html. Diunduh pada 17 September 2017 pukul 23.43 WIB.



Aprysilver. 2012. Kromium (Cr). https://aprysilver.wordpress.com/2012/09/06/kromium-cr/. Diunduh pada 22 September 2017 pukul 19.45 WIB. Halimah. 2010. Kromium (Cr). http://lovekimiabanget.blogspot.co.id/2010/04/kromium-cr.html. Diunduh pada 10 September 2017 pukul 22.13 WIB. Ibnu



Khotob, Ainul. 2011. Krom. http://blogibnuseru.blogspot.co.id/2011/12/krom-sejarah-manfaatkeberadaan-di-alam.html. Diunduh pada 17 September 2017 pukul 18.13 WIB.



Rajawali, Putra. 2013. Makalah Alumunium. http://putrarajawali76.blogspot.co.id/2013/02/makalah-aluminium.html. Diunduh pada 29 September 2017 pukul 17.41 WIB. Tiara.



2013. Proses Pembuatan Alumunium. http://yarayaa.blogspot.co.id/2013/05/proses-pembuatan-aluminium.html. Diunduh pada 17 September 2017 pukul 19.43 WIB.



41