Tugas 2 BKTK Kelompok 2 [PDF]

Citation preview

Tugas 2 Konsep Bahan Konstruksi Teknik Kimia dan Bahan Konstruksi Teknik Kimia



Disusun Oleh : KELOMPOK 2



Erisha Putri



1815041025



Rizky Wulandari



1815041037



Ike Putri Santoso Pajuhi



1855041009



Mata Kuliah



: Bahan Konstruksi Teknik Kimia



Dosen



: Panca Nugrahini F, S.T., M.T.



JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2019



KATA PENGANTAR



Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kami kemudahan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu. Tanpa pertolongan-Nya tentunya kami tidak akan sanggup untuk menyelesaikan makalah ini dengan baik. Shalawat serta salam semoga terlimpah curahkan kepada baginda tercinta kita yaitu Nabi Muhammad SAW yang kita nantinatikan syafa’atnya di akhirat nanti. Penulis mengucapkan syukur kepada Allah SWT atas limpahan nikmat sehat-Nya, baik itu berupa sehat fisik maupun akal pikiran, sehingga penulis mampu untuk menyelesaikan pembuatan makalah sebagai tugas dari mata kuliah Bahan Konstruksi Teknik Kimia dengan judul “Konsep Bahan Konstruksi Teknik Kimia dan Bahan Konstruksi Teknik Kimia” Penulis tentu menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna dan masih banyak terdapat kesalahan serta kekurangan di dalamnya. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik serta saran dari pembaca untuk makalah ini, supaya makalah ini nantinya dapat menjadi makalah yang lebih baik lagi. Kemudian apabila terdapat banyak kesalahan pada makalah ini penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak. Demikian, semoga makalah ini dapat bermanfaat. Terima kasih.



Bandar Lampung, 30 Agustus 2019



Penulis



i



DAFTAR ISI



HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR................................................................................i DAFTAR ISI..............................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ...........................................................................1 B. Capaian Pembelajaran.................................................................1 C. Tujuan Topik Bahasan ................................................................1 BAB II PEMBAHASAN A. Kriteria Pemilihan Bahan Konstrusksi Teknik Kimia..................2 B. Sifat-sifat Bahan Konstruksi Teknik Kimia................................3 C. Jenis Bahan Konstruksi Tekni....................................................6 D. Pemakaian dan Fungsi...............................................................20 E. Pengujian Sifat Mekanik............................................................20 F. Diagram Fasa .............................................................................29 BAB III KESIMPULAN.............................................................................38 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................39



ii



BAB 1 PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Seorang teknik kimia adalah sosok yang harus bertanggung jawab terhadap suatu proses industri kimia. Termasuk juga dalam pemilihan material konstruksi pabrik. Pemilihan material konstruksi untuk peralatan teknik kimia bukan masalah mudah. Pemilihan material mempengaruhi keselamatan, kehandalan, seumur hidup, dan biaya peralatan. Banyak kriteria yang harus dipertimbangkan, dan ada berbagai jenis bahan yang sedikit jumlah ketersediaannya. Perancangan pabrik untuk industri kimia tentu harus memperhatikan berbagai macam pertimbangan. Hal semacam ini dilakukan untuk mengefektifkan dan mengesienkan pengunaan bahan konstruksi kimia tersebut. Seorang sarjana teknik kimia harus mengedepankan aspek ekonomi dalam setiap rancangan yang dibuat. Menjadi satu keharusan bagi kita untuk mengetahui sifat-sifat dari bahan itu sendiri. Jadi diharapkan ketika kita mengenali sifat bahan yang kita gunakan, maka penggunaan yang nanti dilakukan akan efekti karena kita mengetahui kekurangan dan kelebihan bahan yang digunakan. Dalam makalah ini ada beberapa aspek pertimbangan pemilihan Bahan Konstruksi Kimia sebagai landasan pemilihan bahan dalam industri kimia. yaitu aspek biaya, aspek ketersediaan dan sifat-sifat umum bahan yang ditinjau dari sifat mekanik, sifat thermal, dan sifat listrik bahan. 1.2 Capaian Pembelajaran 1. Mahasiswa dapat menjelaskan materi dari mata kuliah bahan konstruksi teknik kimia 2. Mahasiswa menguasai pengetahuan dalam memilih bahan konstruksi teknik kimia yang dibutuhkan 3. Mahasiswa memahami materi tentang konsep bahan konstruksi teknik kimia 1.3 Tujuan Topik Bahasan 1. Mahasiswa memahami dasar-dasar pemilihan bahan konstruksi teknik kimia 2. Mahasiswa mengetahui sifat-sifat umum dan kegunaan bahan konstruksi teknik kimia 3. Mahasiswa mengetahui kriteria pemilihan bahan konstruksi teknik kimia 4. Mahasiswa memahami jenis-jenis bahan konstruksi teknik kimia



1



BAB II ISI 1. KRITERIA PEMILIHAN BAHAN KONSTRUKSI KIMIA Kriteria Pemilihan Bahan Konstruksi Kimia Dibagi Menjadi Tiga Yaitu 1.1 Biaya Aspek biaya menjadi salah satu yang dipertimbangkan dalam memilih bahan konstruksi. Karena seorang sarjana teknik kimia tidak lepas dengan yang namanya perhitungan ekonomi. Sehingga didapat bahan konstruksi yang bagus dan murah. (Yulianto,2015) Yang termasuk hal biaya dalam pemilihan bahan konstruksi adalah : a. Biaya banyaknya bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan produk atau biaya kuantitas. b. Biaya produksi, termasuk diantaranya biaya kemampuan di las, dibentuk dan diproses secara mesin maupun tradisional. c. Umur pelayanan yang diharapkan. Penambahan biaya mungkin baru bisa terasa efeknya pada saat pengadaan bahan tersebut yang meliputi biaya transportasi, penempatannya dilapangan dan biaya diluar dari biaya yang langsung tetap menjadi perhatian dalam aspek ekonominya. (Yulianto,2015) Penambahan bahan dalam sebuah campuran konstruksi kimia atau tidak mengubah komposisi yang besar dari bahan yang lainnya, karena penggunaan bahan tambah cenderung merupakan pengganti atau substitusi dari dalam campuran konstruksi itu sendiri. Karena tujuannya memperbaiki atau mengubah sifat dan karakteristik tertentu dari beton atau mortar yang akan dihasilkan, maka kecenderungan perubahan komposisi dalam berat – volume tidak terasa secara langsung dibandingkan dengan komposisi awal konstruksi tanpa bahan tambah. (Yulianto,2015) Peralatan dengan biaya fabrikasi rendah, dan dimana kegagalan prematur tidak akan menyebabkan serius bahaya. Misalnya, baja karbon dapat ditentukan untuk limbah cair baris di tempat stainless steel, menerima kebutuhan kemungkinan untuk penggantian Pipa Tebal dinding akan dipantau in situ sering untuk menentukan kapan pengganti dibutuhkan. (Yulianto,2015) Lebih mahal tahan korosi, paduan sering digunakan sebagai cladding pada baja karbon. Jika piring tebal diperlukan untuk kekuatan struktural, penggunaan bahan berpakaian secara substansial dapat mengurangi biaya. (Yulianto,2015) 1.2 Ketersediaan Bahan Adapun Yang dimaksud ketersediaan bahan disini adalah tersedianya peralatan untuk pabrikasi, dan tersedianya bahan baku dilingkungan sekitar yang cukup dekat, sehingga tidak perlu mendatangkan bahan dari tempat lain. (Zubeir Saleh Daulay, 2013) 1.3 Sifat - Sifat Umum Bahan Pemilihan bahan untuk keperluan bukan suatu hal yang sulit, asalkan tidak disertai dengan berbagai persyaratan, seperti misalnya mudah diperoleh, mudah dikerjakan atau diproses sehingga menghasilkan mutu yang sesuai dengan spesifikasi dan harga yang murah. Sebenarnya prinsip pemilihan bahan sederhana saja hanya perlu mempertimbangkan syarat-syarat sifat yang diminta oleh desain konstruksi dengan sifat-sifat kemampuan bahan yang dapat dipergunakan. Cuma saja dalam petentuan persyaratan masih ada kesulitan mungkin informasi tentang bahan yang tersedia tidak lengkap atau informasi tentang sifat bahan belum lengkap ada. Walaupun informasi itu sudah lengkap mungkin saja akan dijumpai bahwa tidak ada bahan yang mampu memenuhi semua persyaratan. Dalam hal ini perlu diadakan suatu pemilihan ulang dengan mengurangi persyaratan lagi sehingga didapat suatu pilihan yang optimum. ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) Biasanya persyaratan yang diminta oleh suatu desain kontruksi meliputi sifat-sifat sebagai berikut : 1. Sifat mekanik meliputi: kekuatan, ketanguhan, kekerasan, keuletan kegetasan dan lainya. 2. Sifat fisik seperti heat conductivity, electrical coductivity, heat expansion, dimensi dan struktur mikro. 3. Sifat Kimia seperti : tahan korosi, aktivitas terhadap bahan kimia. 4. Dan lain-lainya ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) Proses pemilihan bahan seringkali juga dapat disederhanakan misalnya dengan mempersempit daerah pemilihan, dengan memberi prioritas pada yang biasa digunakan untuk konstruksi yang sejenis. Yang dimaksud sifat-sifat umum bahan yaitu : sifat mekanik, sifat thermal dan sifat listrik. ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) Sifat – sifat umum bahan ialah : 1) Sifat Mekanik Bahan



Gambar : sifat mekanika material Sumber : https://www.google.com/url?2Fmetallurgistwannabe.wordpress.com%252Fsifat-mekanik-material.



2



Sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting, karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan (seperti komponen yang terbuat dari bahan tersebut) untuk menerima beban / gaya / energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan / komponen tersebut. Seringkali bila suatu bahan mempunya sifat mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang lain, maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan berbagai cara yang diperlukan. Misalkan saja baja yang sering digunakan sebagai bahan dasar pemilihan bahan. Baja mempunyai sifat mekanik yang cukup baik, dimana baja memenuhi syarat untuk suatu pemakaian tetapi mempunyai sifat tahan terhadap korosi yang kurang baik. Untuk mengatasi hal itu seringkali dilakukan sifat yang kurang tahan terhadap korosi tersebut diperbaiki dengan cara pengecatan atau galvanising, dan cara lainnya. Jadi tidak harus mencari bahan lain seperti selain kuat juga harus tahan korosi, tetapi cukup mencari bahan yang syarat pada sifat mekaniknya sudah terpenuhi namun sifat kimianya kurang terpenuhi. ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) Berikut adalah beberapa sifat mekanik yang penting untuk diketahui : a. Kekuatan (strength) Kekuatan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah. Kekuatan ini ada beberapa macam, tergantung pada jenis beban yang bekerja atau mengenainya. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung. ( Nasmi Herlina Sari, 2018) b. Kekerasan Kekerasan dapat didefenisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk tahan terhadap penggoresan, pengikisan (abrasi), identasi atau penetrasi. Sifat ini berkaitan dengan sifat tahan aus (wear resistance). Kekerasan juga mempunya korelasi dengan kekuatan. ( Nasmi Herlina Sari, 2018) c. Kekenyalan (elasticity) Kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu benda mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Apabila tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi hanya bersifat sementara, perubahan bentuk tersebut akan hilang bersama dengan hilangnya tegangan yang diberikan. Akan tetapi apabila tegangan yang bekerja telah melewati batas kemampuannya, maka sebagian dari perubahan bentuk tersebut akan tetap ada walaupun tegangan yang diberikan telah dihilangkan. Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, atau dapat dikatakan dengan kata lain adalah kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima beban yang menimbulkan deformasi. ( Nasmi Herlina Sari, 2018) d. Kekakuan (stiffness) Kekakuan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting daripada kekuatan. ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) e. Plastisitas (plasticity) / keuletan (ductility) Plastisitas menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastik (permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai macam pembentukan seperti forging, rolling, extruding dan lain sebagainya. Sifat ini juga sering disebut sebagai keuletan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastik cukup besar dikatakan sebagai bahan yang memiliki keuletan tinggi, bahan yang ulet (ductile). Sebaliknya bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastik dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan rendah atau getas (brittle). ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) f. Ketangguhan (toughness) Ketangguhan menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit diukur. ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) g. Kelelahan (fatigue) Kelelahan merupakan kecendrungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang – ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastiknya. Sebagian besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan ini. Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting, tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya. ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) h. Creep Creep atau bahasa lainnya merambat atau merangkak, merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya berubah sesuai dengan fungsi waktu, pada saat bahan atau komponen tersebut tadi menerima beban yang besarnya relatif tetap. ( Nasmi Herlina Sari, 2018) Beberapa sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu: a) Sifat mekanik statis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban statis yang besarnya tetap atau bebannya mengalami perubahan yang lambat.



3



b) Sifat mekanik dinamis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban dinamis yang besar berubah- ubah, atau dapat juga dikatakan mengejut. Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda terhadap cara pembebanan yang berbeda. ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) 2) Sifat Thermal Bahan



Gambar : Tabel konduktivitas termal sumber : https://www.google.com/url?2Fwww.mealabs-alatukur.com. Sifat termal bahan adalah perubahan sifat yang berkaitan dengan suhu. Sifat termal ini dipengaruhi beberapa faktor yaitu : a. Kandungan Uap Air Apabila suatu benda berpori diisi air, maka akan berpengaruh terhadap konduktifitas termal. Konduktifitas termal yang rendah pada bahan insulasi adalah selaras dengan kandungan udara dalam bahan tersebut. b. Suhu Pengaruh suhu terhadap konduktifitas termal suatu bahan adalah kecil, namun secara umum dapat dikatakan bahwa konduktifitas termal akan meningkat apabila suhu meningkat. c. Kepadatan dan Porositas Konduktifitas termal berbeda pengaruh terhadap kepadatan, apabila pori-pori bahan semakin banyak maka konduktifitas termal rendah. Perbedaan konduktifitas termal bahan dengan kepadatan yang sama akan tergantung pada perbedaan struktur yang meliputi ukuran, distribusi, hubungan pori dan lubang. Sifat termal bahan dikaitkan dengan perpindahan kalor. Perpindahan kalor ada 2 jenis, yaitu : - Keadaan tetap (steady heat flow) - Keadaan berubah (transien heat flow) ( Nasmi Herlina Sari, 2018 ) 3) Sifat Elektrik Bahan



Gambar : isolator elektrika bahan sumber : https://www.google.com/url?2Fwww.andalanelektro.id%2Fpengertian-dan-penjelasan-sifat-bahan-listrik. Berdasarkan sifat listriknya, material/bahan dikelompokkan menjadi 3 sebagai berikut : a) Konduktif – jika resistansinya < 105 ohm ; disini elektron mudah bergerak atau mengalir, jadi netralisasi dapat dilakukan dengan mudah dengan cara grounding. Contoh : logam dan tubuh manusia. ( Yulianto, 2015) b) Insulatif – jika resistansinya > 1011 ohm ; elektron bisa dikatakan tak dapat bergerak, jadi netralisasi hanya mungkin dilakukan dengan ionisasi. Contoh: plastik dan karet. Dari pengukuran tribocharging, kita bisa menentukan apakah muatan listrik mudah ditimbulkan pada bahan tersebut atau tidak, jika tidak mudah membangkitkan muatan (atau muatan yang dihasilkan cukup rendah), maka bahan itu dapat dikatakan sebagai anti-statik. ( Yulianto, 2015)



4



c)



Statik disipatif – resistansi di antara 105 sampai 1011 ohm ; disini, elektron dapat bergerak tetapi lambat, jadi perlu diketahui parameter decay time. Untuk mengetahui berapa cepat grounding dapat menetralisasi muatan. Pengukuran tribocharging juga perlu dilakukan untuk mengetahui apakah bahan tersebut anti-statik atau tidak. Umumnya bahan yang masuk kategori statik disipatif adalah bahan buatan, artinya memang khusus dibuat untuk mempunyai resistansi tertentu, misalnya bahan dasarnya adalah insulatif tapi diberi tambahan karbon dalam kadar tertentu untuk membuatnya bersifat statik disipatif. Jika kadarnya berlebih, bahan juga bisa bersifat konduktif. Untuk mengukur nilai resistansi bahan, kita gunakan Mega Ohm meter (atau Surface Resistance Meter), ini semacam multimeter biasa tetapi dengan jangkauan pengukuran sampai 100 G Ohm atau lebih. Kita juga dapat menggunakan electrometer (misalnya Electrostatic Voltmeter/ Fieldmeter) untuk mengukur muatan listrik dari proses tribocharging dan dengan bantuan stopwatch, kita pun dapat mengukur decay time secara kualitatif. Untuk hasil yang lebih akurat, kita perlu menggunakan Charged Plate Monitor. Jadi, jika adanya muatan listrik statik menimbulkan masalah, maka salah satu solusinya adalah dengan menetralkan mutan listrik bersangkutan. Cara efektif untuk menetralkan muatan listrik dilakukan berdasarkan sifat listrik material atau bahan. Pada dasarnya netralisasi muatan dapat dilakukan dua cara, yaitu grounding dan ionisasi dengan ionizer. Grounding dilakukan jika elektron dapat bergerak atau mengalir dalam bahan bersangkutan, yaitu dengan menghubungkan bahan tersebut ke tanah atau bumi atau bagian ground dari kabel listrik karena tanah atau bumi adalah reservoar muatan (sumber muatan yang tak-terhingga). Sebaliknya, untuk bahan yang tak dapat mengalirkan muatan, maka tidak ada jalan lain untuk menetralkan muatan kecuali memberikan muatan yang berlawanan dari udara. Sebetulnya udara mengandung sejumlah molekual uap air yang dapat menetralkan permukaan suatu benda, tapi netralisasi secara alami ini akan berlangsung sangat lama. Untuk mempercepat proses netralisasi, maka digunakan peralatan yang disebut ionizer. Ionizer dirancang untuk menghasilkan sejumlah besar ion positif maupun negatif dan ion-ion tersebut diarahkan ke permukaan benda yang akan dinetralisasi. Selain itu, netralisasi juga dapat dilakukan dengan membasahi permukaan bahan bersangkutan dengan air biasa (bukan DI water) atau larutan yang mengandung air seperti Isopropyl Alcohol (IPA). ( Yulianto, 2015)



d) Bahan Konstruksi Metal Secara umum bahan metal yang digunakan pada industri dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu Ferrous dan nonferrous. Ferrous metal didefinisikan sebagai bahan yang mengandung sedikitnya 50 % besi ( iron). Ferrous alloy. Alasan mengapa bahan ini sering digunakan adalah karena biayanya bahan ini relatif lebih murah, dan memiliki kemampuan kerja yang baik. Ferrous alloy dapat dibagi lagi menjadi 4 bagian yaitu : Cast Iron, Carbon Steels, Low-Alloy Steels dan Stainless Steels. ( Yulianto, 2015) a. Cast Iron. Cast iron adalah alloy yang memiliki kadar carbon lebih dari 1.5 %. Terdapat 4 jenis dari Cast iron yaitu : gray, white, ductile iron dan wrought iron. b. Gray cast iron. Gray cast iron merupakan cast iron yang umum digunakan dan paling murah diantara yang lainnnya, Mudah dibentuk, memiliki tensile streght yang rendah yaitu dari 155 – 400 N/mm2. Digunakan untuk peralatan – peralatan yang memerlukan vibration dampening dan wear resistance. Warna keabu-abuan disebabkan oleh kandungan graphite yang tersebar pada massa nya. Material ini tidak digunakan untuk proses – proses yang beroperasi pada tekanan tinggi. c. White Cast Iron. Memiliki kandungan silikon yang lebih rendah dari gray cast iron. Tidak terdapat partikel graphite pada mikrosturkturnya, apabila carbon dalam cast iron tersebut dikombinasikan dengan iron akan membentuk iron carbide (Fe3C ). Metal ini sangat abbrasive dan brittle, karena sifat – sifat ini bahan ini tidak disarankan penggunaannya untuk aplikasi Pressure d. Vessel, namun begitu dapat digunakan untuk grinding balls, casing pompa slurry dan roda mobil. e. Ductile cast iron. Memiliki unsur yang sama dengan gray cast iron, tetapi beda dalam pembuatannya. Digunakan untuk high strenght pipe, bodi valve, casing pompa, casing kompressor , crankshaft (poros mesin ). f. Wrought iron. Pada dasarnya merupakan besi murni ( pure iron ) dengan kandungan carbon yang rendah serta sedikit kandungan slag dalam bentuk iron silicate. Slag yang terkandung memberikan daya shock yang baik, vibrasi serta tahan terhadap korosi. Umumnya digunakan untuk pipa air, dan engine bolt. Silicon iron. Memilik kandungan silikon yang tinggi, kira – kira sekitar 15 % yang disebut juga dengan silicon iron. Terdapat dua jenis umum dengan nama dagang Duriron dan Durichlor. Durichlor mengandung molybdenum digunakan untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Keduanya digunakan untuk aplikasi yang tahan terhadap korosi dan oksidasi. Direkomendasikan agar bahan ini digunakan kondisi tekanan operasi dibawah 50 psig. Carbon Steel. Perbedaan antara carbon steel dengan cast iron adalah persentase kandungan carbon. Pada carbon steel kandungan carbon kurang dari 1.5 %. ( Yulianto, 2015 ) Material ini mudah difabrikasi dan memiliki streght yang lebih baik dari pada cast iron. Tergantung dari jenis treatment panas serta alloy yang digunakan, bahan ini bisa dibuat dengan berbagai derajat atau tingkatan hardness dan ductility, dan dengan beberapa tambahan membuat bahan ini lebih mudah disambung ( Weld ) dari pada cast iron. Dengan sifat – sifat seperti ini ditambah lagi dengan ketersediaannya dalam jumlah banyak , membuat carbon steel menjadi pilihan pertama untuk konstruksi peralatan. Salah satu kelemahan utamanya adalah ketahanan terhadap korosi. ( Yulianto, 2015) g. Low alloy steel. Bahan ini memiliki kandungan chromium dalam jumlah yang kecil. Bahan ini menggantikan penggunaan carbon steel pada industri perminyakan karena beberapa peralatan mengalami proses korosi ketika mengolah minyak mentah dengan kandungan sulfur yang tinggi. Diketahui bahwa dengan adanya chromium dapat menghambat pembentukan iron sulfide. Penambahan chromium juga diketahui dapat meningkatkan strenght material pada temperature tinggi. Perbedaan mendasar antara carbon steel dengan low alloy steel adalah jumlah kandungan chromium. Carbon steel memilik kandungan chromium kurang dari 4 % sedangkan Low alloy steel kandungan chromium antara 4 & ndash; 9 %. Stainless steel. Steel dengan kandungan chromium sekitar 12 % atau lebih disebut sebagai stainless steel. terdapat 3 jenis bahan ini yaitu : ferritic, austenic dan martensitic stainless steel. Ferritic stainless steel. Memiliki kadar karbon sebesar 0.2 % atau kurang dan kadar chromium antara 11 – 18 %. Material ini



5



tahan terhadap korosi dari pada Martensistic steel serta cocok digunakan untuk fluida dengan tingkat oksidasi keasaman tinggi seperti asam nitrat. ( Yulianto, 2015 ) Bahan ini memiliki tensile serta impact strenght yang rendah : ● Martensitic steel. Memiliki kadar chromium antara 12 – 18% dan kadar carbon hingga mencapai 1.2 %. Dari sisi strenght dan hardnability lebih baik dari pada ferriticm stainless steel. Dengan kadar chromium yang rendah bahan ini tahan terhadap air, steam dan bahan – bahan yang bersifat korosi tingkat menengah ( moderate ) lainnya. ● Austenitic Stainless steel. bahan ini lebih komplek dari yang lainnya karena terdapat tambahan nickel sebesar 3.2 hingga 22 % . Material ini memiliki tingkat tensile strenght yang tinggi, ductility dan lebih tahan terhadap korosi bila dibandingkan dengan material stainless steel lainnya pada range temperature yang sangat lebar. Daya tahan korosinya terhadap bahan & dash; bahan sulfur serta asam – asam organik lebih baik dari pada carbon steel, low alloy steel bahkan terhadap ferritic dan martensitic stainless steel. Walaupun tahan terhadap korosi yang sangat baik hingga pada temperature 650 F ke atas, pengalaman memperlihatkan bahwa material ini memiliki permasalahan terhadap stress corrosion cracking pada temperature yang sangat tinggi dan dengan pH yang tinggi (8 atau keatas) seperti pada proses –proses high pressure boiler feedwater system (sistem umpan boiler bertekanan tinggi) dan nuclear steam generator (pembangkit steam tenanga nuklir ). ( Yulianto, 2015 ) h. Non Ferrous Alloy, pemilihan bahan jenis ini dimungkinkan apabila material ferrous alloy tidak cocok dengan aplikasi yang dikehendaki. Bahan nonferrous alloy ini secara umum lebih mahal serta sulit untuk di sambung ( weld ). NonFerrous Alloy biasanya digunakan karena memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap korosi bila dibandingkan dengan ferrous alloy. Aluminium adalah bahan dengan tingkat keuletan (ductility) yang baik, bahan ini juga memiliki rasio high strenght - berat yang tinggi serta nonmagnetic, memiliki konduktivitas termal dan elektrik yang baik, beberapa alloy aluminium sulit untuk di sambung dengan cara pengelasan (weld) dan sementara yang lainnya bahkan tidak bisa disambung (weld). Beberapa komponen lain ditambahkan ke aluminium untuk memberikan sifat – sifat mekanikal yang lebih baik lagi (memperbaiki sifat bahan) , komponen tambahan tersebut dapat berupa iron, manganese, silicon, copper, magnesium, dan zinc. ( Yulianto, 2015) i.



Aluminium digunakan untuk aplikasi : transportasi, penyimpanan dengan faktor tingkat kemurnian tinggi untuk berbagai jenis larutan organik, asam nitrat , dan larutan encer dengan pH antar 4.5 – 8.5. Material ini tidak digunakan untuk menangani alkohol , organic halides, anhydrous organis acid, mercury, garam – garam logam berat dan steam. Material ini juga dapat digunakan untuk kondisi cryogenic. ( Yulianto, 2015 )



2. JENIS BAHAN KONSTRUKSI KIMIA 2.1 Polimer Pengetahuan yang dimiliki manusia terus menerus berkembang seiring dengan perkembangan zaman. Perkembangan ilmu pengetahuan manusia mendorong dihasilkannya teknologi-teknologi baru. Satu hal yang tidak dapat dilepaskan dari perkembangan teknologi baru adalah material-material baru yang ikut menunjang perkembangan teknologi tersebut. Material yang pertama kali dimanfaatkan oleh manusia di zaman purbakala adalah batu. Pada masa tersebut, manusia membuat sebagian besar peralatan yang diperlukan untuk menunjang kehidupannya dari batu-batuan. Contoh produk peninggalan zaman purbakala adalah perkakas dan monumen yang terbuat dari batu. (Galuh Yuliani, Tanpa Tahun) Pada abad pertengahan, manusia mulai mengenal besi dan perunggu. Abad pertengahan ini kemudian disebut sebagai zaman logam. Penggunaan logam telah mengubah cara hidup manusia abad pertengahan. Pada masa ini, peralatan rumah tangga dan perkakas dibuat dari logam. Beragam alat berbahan dasar besi tempa dan paduan logam berkembang pesat. Contoh peninggalan abad pertengahan adalah koin-koin hingga peralatan perang seperti pedang dan baju besi. (Galuh Yuliani,Tanpa Tahun)



Keterangan: peralatan makan loham Sumber: http://cilu-ba.blogspot.com/2015/01/pada-zaman-ini-orang-sudah-dapat.html?m=1 Pada perkembangan berikutnya, manusia modern mulai beralih dari logam dan mulai mengembangkan material baru, yaitu plastik. Penggunaan plastik, dan polimer pada umumnya, di berbagai kehidupan manusia modern telah begitu luas dan aplikasinya terus meningkat secara eksponensial. Tidak terlalu berlebihan kiranya apabila kita katakan masa sekarang sebagai abad polimer. . (Galuh Yuliani,Tanpa Tahun)



6



Keterangan: alat alat terbuat dari plastik Sumber: http://housingestate.id/read/2013/12/09/perkakas-dapur-dari-plastik/ Kata polimer pertama kali digunakan oleh kimiawan Swedia Berzelius pada tahun 1833. Sepanjang abad 19 para ilmuwan bekerja dengan makromolekul tanpa memiliki suatu pengertian yang jelas mengenai strukturnya. Sebenarnya, beberapa polimer alam yang termodifikasi telah dikomersialkan. (Galuh Yuliani,Tanpa Tahun) a.



Pengertian



Polimer berasal dari bahasa Yunani yaitu poly, yang berarti banyak, dan mer, yang berarti bagian atau satuan. Ciri utama polimer yakni mempunyai rantai yang sangat panjang dan memiliki massa molekul yang besar. (Stevens, 2001) Polimer merupakan rangkaian molekul panjang yang tersusun dari pengulangan kesatuan molekul yang kecil dan sederhana. Molekul kecil dan sederhana penyusun polimer disebut dengan monomer. Polimer dengan massa molekul yang besar disebut dengan polimer tinggi. Polimer tinggi terdapat di alam seperti pati, selulosa, protein, dan kitosan serta yang dapat disintesis di laboratorium misalnya : polivinil klorida, polivinil alkohol, poliasam laktat, polimetil metakrilat, polietilena. Plastik merupakan salah satu contoh polimer tinggi karena memiliki massa molekul yang besar yaitu di atas 10.000 (Oktaviana, 2002). b.



Sifat Sifat Polimer



Faktor yang mempengaruhi sifat fisik polimer 1) Panjang rata-rata rantai polimer 2) Kekuatan dan titik leleh naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer. 3) Gaya antarmolekul 4) Jika gaya antar molekul pada rantai polimer besar maka polimer akan menjadi kuat dan sukar meleleh. 5) Percabangan 6) Rantai polimer yang bercabang banyak memiliki daya tegang rendah dan mudah meleleh. 7) Ikatan silang antar rantai polimer 8) Ikatan silang antar rantai polimer menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras. Jika ikatan silang semakin banyak maka polimer semakin kaku dan mudah patah. 9) Sifat kristalinitas rantai polimer Polimer berstruktur tidak teratur memil;iki kristanilitas rendah dan bersifat amorf (tidak keras). Sedangkan polimer dengan struktur teratur mempunyai kristanilita tinggi sehingga lebih kuat dan lebih tahan terhadap bahaan-bahan kimia dan enzim. (Adam Wicaksono, 2014) c.



Klasifikasi Polimer



1)



Berdasarkan sumbernya polimer dapat dibagi menjadi polimer alam dan polimer sintetik.



a) Polimer Alam Polimer alam adalah polimer yang terjadi melalui proses alami. Contoh polimer alam anorganik seperti tanah liat, pasir, solgel, silika, siloksan. Sedangkan contoh polimer organik alam adalah karet alam dan selulosa yang berasal dari tumbuhan, wol dan sutera yang berasal dari hewan serta asbes yang berasal dari mineral. (Billmeyer, 1984) No 1



Polimer Pati/amilum



Monomer Glukosa



Polimerisasi Kondensasi



2 3



Selulosa Protein



Glukosa Asam amino



Kondensasi Kondensasi



4



Asam nukleat



Nukleotida dan RNA (sel)



Kondensasi



Contoh Biji-bijian, akar umbi Sayur, Kayu, Kapas Susu, daging, telur, wol, sutera Molekul DNA



5



Karet alam



Isoprena



Adisi



Getah pohon karet



Sumber: Rangga, D, 2011 b) Polimer Sintetik



7



Polimer sintetik adalah polimer yang dibuat melalui reaksi kimia sepeti karet fiber, nilon, poliester, polisterena, polietilen. (Billmeyer, 1984)



Keterangan: poliester Sumber: https://texco.co.id/informasi/pengertian-polyester-atau-poliester 2)



Berdasarkan struktur rantainya, polimer dapat dibagi menjadi tiga jenis struktur yaitu : a) Polimer Rantai Lurus pengulangan kesatuan berulang itu lurus (seperti rantai) maka molekulmolekul polimer seringkali digambarkan sebagai molekul rantai atau rantai polimer. b) Polimer Bercabang Beberapa rantai lurus atau bercabang dapat bergabung melalui sambungan silang membentuk polimer bersambung silang. c) Polimer Tiga Dimensi atau Polimer Jaringan Jika sambungan silang terjadi beberapa arah, maka terbentuk polimer sambung silang tiga dimensi yang sering disebut polimer jaringan. (Billmeyer, 1984).



Keterangan : (a) polimer rantai lurus (b) polimer rantai bercabang (c) polimer rantai tiga dimensi Sumber : http://www.nafiun.com/2013/10/pengertian-polimer-bentuk-contoh-struktur.html?m=1 3) Berdasarkan sifat termal polimer dibagi menjadi dua jenis yaitu : a) Polimer Termoplastik Polimer ini mempunyai sifat fleksibel, dapat melunak bila dipanaskan dan kaku (mengeras) bila didinginkan. Contoh: polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorida (PVC), nilon, dan poliester.



Sumber: Adam Wicaksono, 2014 b) Polimer Termoset Polimer jenis ini mempunyai berat molekul yang ringgi, tidak melunak, dan sukar larut. Contoh : polimetan sebagai bahan pengemas dan melamin formaldehida (formika). (Billmeyer, 1984).



8



4) Berdasarkan komposisinya polimer terdiri dari dua jenis yaitu: a) Homopolimer Polimer yang disusun oleh satu jenis monomer dan merupakan polimer yang paling sederhana. b) Heteropolimer (kopolimer) Polimer yang terbuat dari dua atau lebih monomer. Terdapat beberapa jenis kopolimer yaitu:  Kopolimer acak yaitu sejumlah kesatuan berulang yang berbeda tersusun secara acak pada rantai polimer.  Kopolimer berselang-seling yaitu beberapa kesatuan berulang yang berbeda berselang-seling dalam rantai polimer.  Kopolimer cangkuk/graf/tempel yaitu kelompok satu macam kesatuan berulang tercangkuk pada polimer tulang punggung lurus yang mengandung hanya satu macam kesatuan berulang. (Billmeyer, 1984) 5) Berdasarkan fasenya, polimer terdiri dari dua jenis yaitu: a) Kristalin Susunan antara rantai yang satu dengan rantai yang lain adalah teratur dan mempunyai titik leleh (melting point). b) Amorf Susunan antara rantai yang satu dengan yang lain orientasinya acak dan mempunyai temperatur transisi gelas (Billmeyer, 1984). . 6) Berdasarkan reaksi pembentukannya Polimer terbentuk dari susunan monomer-monomer dengan melalui proses polimerisasi. Polimerisasi adalah proses pembentukan polimer dari monomernya. Reaksi tersebut akan menghasilkan polimer dengan susunan ulang tertentu. Polimerisasi dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. a)



Polimerisasi Adisi Polimerisasi ini melibatkan reaksi rantai dan dapat berupa radikal bebas atau beberapa ion yang menghasilkan polimer yang memiliki atom sama seperti monomer dalam gugus ulangnya. Polimer ini melibatkan reaksi adisi dari monomer yang memiliki ikatan rangkap.



Sumber: Adam Wicaksono, 2014 Polimerisasi adisi dibedakan menjadi dua sebagai berikut.  Polimerisasi adisi alami Polimerisasi adisi alami misalnya pembentukan karet alam atau poliisoprena. Monomernya berupa isoprene atau senyawa 2-metil-1,3-butadiena.  Polimerisasi adisi sintesis .Contoh : pembentukan PVC, polipropena, Teflon, polifenil etena atau polistirena, dan polietilena. Tahap reaksi polimeriasi adisi:  Inisiasi Pembentukan pusat aktif hasil peruraian suatu inisiator. Peruraian suatu inisiator dapat dilakukan menggunakan panas, sinar UV, dan sinar gamma (radiasi).  Propagasi (perambatan) Tahapan dimana pusat aktif bereaksi dengan monomer secara adisi kontinyu (berlanjut).  Terminasi (pengakhiran) Tahapan dimana pusat aktif dinonaktifkan pada tahap akhir. Penonaktifan ini dapat dilakukan dengan menggandengkan radikal atau kombinasi dan disporposionasi yang melibatkan transfer suatu atom dari satu ujung rantai ke ujung rantai lainnya. Berikut contoh reaksi polimer adisi pada gambar dibawah ini. b) Polimerisasi Kondensasi Polimerisasi kondensasi adalah reaksi yang terjadi antara dua molekul bergugus fungsi banyak yang menghasilkan molekul besar dengan disertai pelepasan molekul kecil seperti air melalui reaksi kondensasi. Contoh reaksi polimerisasi kondensasi dapat dilihat pada Gambar dibawah ini



Sumber: Adam Wicaksono, 2014



9



Polimerisasi kondensasi dibagi menjadi dua sebagai berikut.  Polimerisasi kondensasi alami. Contoh : pembentukan selulosa, amilum dan protein.  Polimerisasi kondensasi sintesis .Contoh : pembentukan nilon, tetoron, bakelit, dan urea-metanal. (Adam Wicaksono, 2014) Ciri-ciri polimerisasi kondensasi:  Berlangsung secara bertahap melalui reaksi antara pasangan-pasangan gugus fungsi ujung.  Berat molekul polimer bertambah secara bertahap.  Kereaktifan suatu gugus fungsi dalam bentuk polimernya sama dengan dalam bentuknya sewaktu dalam bentuk monomer.  Dapat membentuk struktur cincin, bergantung pada keluwesan gugus yang terlibat dan ukuran cincin yang terbentuk.  Dapat membentuk polimer bercabang atau sambung silang apabila gugus fungsi kedua monomer lebih dari dua.  Dalam tahap tertentu terbentuknya struktur jaringan, maka terjadi perubahan sifat polimer yang mendadak misalnya campuran reaksi berubah dari cairan menjadi bentuk gel.  Derajat polimerisasi dikendalikan dengan variasi waktu dan suhu.  Penghentian polimeriasi kondensasi dapat dilakukan dengan penambahan penghenti ujung seperti asam etanoat, penambahan salah satu monomerberlebih dan penambahan pada suhu tertentu. 7) Berdasarkan Aplikasinya a) Polimer komersial (commodity polymers) Polimer ini dihasilkan di negara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalam kehidupansehari hari. Kegunaan sehari-hari dari polimer ini ditunjukkan dalam tabel . Contoh : Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistirena (PS), polivinilklorida (PVC), melamin formaldehid. Ahmad Wicaksono,2014 Tabel ini Contoh dan keguanaan polimer komersial Polimer Komersial Kegunaan/manfaat Polietilena massa jenis rendah(LDPE) Lapisan pengemas, isolasi kawat, dan kabel, barang mainan, botol yang lentur, bahan pelapis Polietlena massa jenis tinggi(HDPE) Botol, drum, pipa, saluran, lembaran, film,isolasi kawat dan kabel Polipropilena (PP) Poli(vinil klorida) (PVC)



Tali, anyaman, karpet, film Bahan bangunan, pipa tegar, bahan untuk lantaui, isolasi kawat dan kabel



Polistirena (PS)



Bahan pengemas (busa), perabotan rumah, barang mainan



Sumber: Ahmad Wicaksono,2014 b) Polimer teknik (engineering polymers) Polimer ini sebagian dihasilkan di negara berkembang dan sebagian lagi di negara maju. Polimer ini cukup mahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik. Polimer ini banyak dipakai dalam bidang transportasi (mobil, truk, kapal udara), bahan bangunan (pipa ledeng), barang- barang listrik dan elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-barang konsumsi. Contoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, polyester. (Ahmad Wicaksono,2014) c)



Polimer fungsional (functional polymers) Polimer ini dihasilkan dan dikembangkan di negara maju dan dibuat untuk tujuan khusus dengan produksinya dalam skala kecil, Contoh : kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka cahaya, membran, biopolymer.( Ahmad Wicaksono,2014)



8) Berdasarkan Jenis Monomer a)



Homopolimer Homopolimer merupakan polimer yang terdiri dari satu macam monomer, contoh : PVC, protein, karet alam, polivinil asetat (PVA), polistirena, amilum, selulosa, dan teflon. Memiliki struktur polimer. . . – A – A – A – A – A – A -. . . Salah satu contoh pembentukan homopolimer dari polivinil klorida adalah sebagai berikut.(Ahmad Wicaksono,2014)



Sumber: Ahmad Wicaksono,2014



10



b) Kopolimer Kopolimer merupakan polimer yang tersusun dari dua macam atau lebih monomer. Contoh: polimer SBS (polimer stirena-butadiena-stirena) .(Ahmad Wicaksono,2014)



Berdasarkan susunan monomernya, terdapat empat jenis kopolimer sebagai berikut: • Kopolimer bergantian, yaitu kopolimer yang mempunyai beberapa kesatuan ulang yang berbeda berselang-seling adanya dalam rantai polimer. Strukturnya:. . . – A – B – A – B – A – B – A – B – . . . • Kopolimer blok, yaitu kopolimer yang mempunyai suatu kesatuan berulang berselang-selingdengan kesatuan berulang lainnya dalam rantai polimer. Strukturnya: . . . – A – A – A – A – B – B – B – B – A – A – A – A -. . . • Kopolimer tempel/grafit, yaitu kopolimer yang mempunyai satu macam kesatuan berulang menempel pada polimer tulang punggung lurus yang mengandung hanya satu macam kesatuan berulang dari satu jenismonomer. Strukturnya



Sumber: Adam Wicaksono, 2014 • Kopolimer tidak beraturan yaitu kopolimer yang mempunyai sejumlah satuan berulang yang berbeda tersusun secara acak dalam rantai polimer. Strukturnya: . . . – A – B – A – A – B – B – A – A -. . . . (Ahmad Wicaksono,2014) d.



Manfaat Polimer



Dewasa ini, polimer merupakan salah satu „bahan teknik‟ yang penting untuk keperluan konstruksi atau suku cadang, disamping bahan konvensional lainnya seperti logam dan keramik. Sebagai „polimer komoditas‟, yaitu bahan polimer yang digunakan pada pembuatan barang keperluan konsumen, misalnya untuk peralatan rumah tangga, mainan, alat kantor, dan sebagainya, volume kebutuhannya semakin meningkat. Selain daripada itu, bahan polimer telah dimodifikasi secara fisikokimiawi menjadi bahan khusus dengan karakteristik tertentu seperti untuk pembuatan peralatan kesehatan dan komponen elektronika. Bahan polimer khusus termodifikasi ini, yang walaupun volume produksinya kecil, harganya dapat mencapai puluhan kali harga polimer komoditas. Karena latar belakang kebutuhan diatas, industri bahan polimer kini telah berkembang pesat mencapai pertumbuhan sampai 7% per tahun. Sampai tahun 1980-an industri tersebut telah memperkenalkan berbagai bahan polimer teknik, yang pada berbagai penggunaannya, bahan polimer tersebut telah menggantikan peranan bahan-bahan lain. Sebagai salah satu contoh, dalam dunia industri pipa distribusi air dan gas, bahan baja, besi, tembaga dan keramik telah digantikan oleh polipropilena dan polivinil klorida yang lebih murah dan mudah diperoleh (Wirjosentono, 1998). e.



Dampak Polimer



Sebagaimana yang diketahui, plastik yang mulai digunakan sekitar 50 tahun yang silam, kini telah menjadi barang yang tidak terpisahkan dalam kehidupan manusia. Diperkirakan ada 500 juta sampai 1 miliar kantong plastik digunakan penduduk dunia dalam satu tahun. Ini berarti ada sekitar 1 juta kantong plastik per menit. Untuk membuatnya, diperlukan 12 juta barel minyak per tahun, dan 14 juta pohon ditebang. Konsumsi berlebih terhadap plastik, pun mengakibatkan jumlah sampah plastik yang besar. Karena bukan berasal dari senyawa biologis, plastik memiliki sifat sulit terdegradasi (non-biodegradable). Plastik diperkirakan membutuhkan waktu 100 hingga 500 tahun hingga dapat terdekomposisi (terurai) dengan sempurna. Sampah kantong plastik dapat mencemari tanah, air, laut, bahkan udara. Perkembangan yang sangat pesat dari industri polimer sintetik membuat kehidupan kita selalu dimanjakan oleh kepraktisan dan kenyamanan dari produk yang mereka hasilkan. Bahkan plastik dianggap sebagai salah satu ciri kemunculan zaman modern yang ditandai dengan kehidupan yang serba praktis dan nyaman. Namun, beberapa laporan ini menguak sisi lain dari kemudahan yang diberikan oleh bahan-bahan yang terbuat dari polimer sintetis. Kebanyakan plastik seperti PVC, agar tidak bersifat kaku dan rapuh ditambahkan dengan suatu bahan pelembut (plasticizers). Bahan pelembut ini kebanyakannya terdiri atas kumpulan ftalat (ester turunan dari asam ftalat). Beberapa contoh pelembut adalah epoxidized soybean oil (ESBO), di(2-ethylhexyl)adipate (DEHA), dan bifenil poliklorin (PCB) yang digunakan dalam industri pengepakan dan pemrosesan makanan, acetyl tributyl citrate (ATBC) dan di(2ethylhexyl) phthalate (DEHP) yang digunakan dalam industri pengepakan film (Sheftel, 2000). Namun, penggunaan bahan pelembut ini yang justru dapat menimbulkan masalah kesehatan. Sebagai contoh, penggunaan bahan pelembut seperti PCB sekarang sudah dilarang pemakaiannya karena dapat menimbulkan kematian jaringan dan kanker pada manusia (karsinogenik). Di Jepang, keracunan PCB menimbulkan penyakit yang dikenal sebagai yusho. Tanda dan gejala dari keracunan ini berupa pigmentasi pada kulit dan benjolan-benjolan, gangguan pada perut, serta tangan dan kaki lemas. Sedangkan pada wanita hamil, mengakibatkan kematian bayi dalam kandungan serta bayi lahir cacat. Contoh lain bahan



11



pelembut yang dapat menimbulkan masalah adalah DEHA. Berdasarkan penelitian di Amerika Serikat, plastik PVC yang menggunakan bahan pelembut DEHA dapat mengkontaminasi makanan dengan mengeluarkan bahan pelembut ini ke dalam makanan. Data di AS pada tahun 1998 menunjukkan bahwa DEHA dengan konsentrasi tinggi (300 kali lebih tinggi dari batas maksimal DEHA yang ditetapkan oleh FDA/ badan pengawas obat makanan AS) terdapat pada keju yang dibungkus dengan plastik PVC (Awang MR, 1999). DEHA mempunyai aktivitas mirip dengan hormon estrogen (hormon kewanitaan pada manusia). Berdasarkan hasil uji pada hewan, DEHA dapat merusakkan sistem peranakan dan menghasilkan janin yang cacat, selain mengakibatkan kanker hati (Awang MR, 1999). Meskipun dampak DEHA pada manusia belum diketahui secara pasti, hasil penelitian yang dilakukan pada hewan sudah sepantasnya membuat kita berhati-hati. (Bambang Admadi H dan I Wayan Arnata, 2015) Berkaitan dengan adanya kontaminasi DEHA pada makanan, Badan Pengawas Obat dan Makanan Eropa telah membatasi ambang batas DEHA yang masih aman bila terkonsumsi, yaitu 18 bpj (bagian per sejuta). Lebih dari itu dianggap berbahaya untuk dikonsumsi. Untuk menghindari bahaya yang mungkin terjadi jika setiap hari kita terkontaminasi oleh DEHA, maka sebaiknya kita mencari alternatif pembungkus makanan lain yang tidak mengandung bahan pelembut, seperti plastik yang terbuat dari polietilena atau bahan alami (daun pisang misalnya). Bahaya lain yang dapat mengancam kesehatan kita adalah jika kita membakar bahan yang terbuat dari plastik. Seperti kita ketahui, plastik memiliki tekstur yang kuat dan tidak mudah terdegradasi oleh mikroorganisme tanah. Oleh karena itu seringkali kita membakarnya untuk menghindari pencemaran terhadap tanah dan air di lingkungan kita (Plastik dari sektor pertanian saja, di dunia setiap tahun mencapai 100 juta ton. Jika sampah plastik ini dibentangkan, maka dapat membungkus bumi sampai sepuluh kali lipat). Namun pembakaran plastik ini justru dapat mendatangkan masalah tersendiri bagi kita. Plastik yang dibakar akan mengeluarkan asap toksik yang apabila dihirup dapat menyebabkan sperma menjadi tidak subur dan terjadi gangguan kesuburan. Pembakaran PVC akan mengeluarkan DEHA yang dapat mengganggu keseimbangan hormon estrogen manusia. Selain itu juga dapat mengakibatkan kerusakan kromosom dan menyebabkan bayi-bayi lahir dalam kondisi cacat. (Bambang Admadi H dan I Wayan Arnata, 2015) Pekerja-pekerja wanita dalam industri getah, plastik dan tekstil seringkali mengalami kejadian bayi mati dalam kandungan dan ukuran bayi yang kecil. Kajian terhadap 2,096 orang ibu dan 3,170 orang bapak di Malaysia pada tahun 2002 menunjukkan bahwa 80% wanita menghadapi bahaya kematian anak dalam kandungan jika bekerja di industri getah dan plastik dan 90% wanita yang suaminya bekerja di industri pewarna tekstil, plastik dan formaldehida. Satu lagi yang perlu diwaspadai dari penggunaan plastik dalam industri makanan adalah kontaminasi zat warna plastik dalam makanan. Sebagai contoh adalah penggunaan kantong plastik hitam (kresek) untuk membungkus makanan seperti gorengan dan lain-lain. Menurut Made Arcana (2003), zat pewarna hitam ini kalau terkena panas (misalnya berasal dari gorengan), bisa terurai, terdegradasi menjadi bentuk radikal. Zat racun itu bisa bereaksi dengan cepat, seperti oksigen dan makanan. Kalaupun tak beracun, senyawa tadi bisa berubah jadi racun bila terkena panas. Bentuk radikal ini karena memiliki satu elektron tak berpasangan menjadi sangat reaktif dan tidak stabil sehingga dapat berbahaya bagi kesehatan terutama dapat menyebabkan sel tubuh berkembang tidak terkontrol seperti pada penyakit kanker. Namun, apakah munculnya kanker ini disebabkan plastik itu atau karena mengkonsumsi makanan tercemar kantong plastik beracun, harus dibuktikan. Sebab, banyak faktor yang menentukan terjadinya kanker, misalnya kekerapan orang mengonsumsi makanan yang tercemar, sistem kekebalan, faktor genetik, kualitas plastik, dan makanan. Bila terakumulasi, bisa menimbulkan kanker. (Bambang Admadi H dan I Wayan Arnata, 2015) Styrofoam yang sering digunakan orang untuk membungkus makanan atau untuk kebutuhan lain juga dapat menimbulkan masalah. Menurut Prof Dr Hj Aisjah Girindra, ahli biokimia Departemen Biokimia FMIPA-IPB, hasil survei di AS pada tahun 1986 menunjukkan bahwa 100% jaringan lemak orang Amerika mengandung styrene yang berasal dari styrofoam. Penelitian dua tahun kemudian menyebutkan kandungan styrene sudah mencapai ambang batas yang bisa memunculkan gejala gangguan saraf. Lebih mengkhawatirkan lagi bahwa pada penelitian di New Jersey ditemukan 75% ASI (air susu ibu) terkontaminasi styrene. Hal ini terjadi akibat si ibu menggunakan wadah styrofoam saat mengonsumsi makanan. Penelitian yang sama juga menyebutkan bahwa styrene bisa bermigrasi ke janin melalui plasenta pada ibu-ibu yang sedang mengandung. Terpapar dalam jangka panjang, tentu akan menyebabkan penumpukan styrene dalam tubuh. Akibatnya bisa muncul gejala saraf, seperti kelelahan, gelisah, sulit tidur, dan anemia. Selain menyebabkan kanker, sistem reproduksi seseorang bisa terganggu. Berdasarkan hasil penelitian, styrofoam bisa menyebabkan kemandulan atau menurunkan kesuburan. Anak yang terbiasa mengonsumsi styrene juga bisa kehilangan kreativitas dan pasif. Mainan anak yang terbuat dari plastik yang diberi zat tambahan ftalat agar mainan menjadi lentur juga dapat menimbulkan masalah. Hasil penelitian ilmiah yang dilakukan para pakar kesehatan di Uni Eropa menyebutkan bahwa bahan kimia ftalat banyak menyebabkan infeksi hati dan ginjal. Oleh karena itu Komisi Eropa melarang penggunaan ftalat untuk bahan pembuatan mainan anak. (Bambang Admadi H dan I Wayan Arnata, 2015) Ancaman kesehatan yang terakhir (sebenarnya masih cukup banyak contoh lainnya) datang dari kegiatan yang sering tidak sadar kita lakukan (atau mungkin karena ketidaktahuan kita). Seperti yang lazim kita lakukan apabila kita hendak memakan suatu makanan yang panas (misalnya gorengan) atau mencegah tangan terkotori oleh minyak dari gorengan tersebut, maka kita melapisi makanan tersebut dengan kertas tisu. Padahal hal tersebut sebenarnya dapat mengancam kesehatan kita. Ternyata, zat kimia yang terkandung dalam kertas tisu yang kita gunakan dapat bermigrasi ke makanan yang kita lapisi. Zat ini biasanya sering disebut pemutih klor yang memang ditambahkan dalam pembuatan kertas tisu agar terlihat lebih putih bersih. Zat ini bersifat karsinogenik (dapat menyebabkan kanker). Oleh karena itu jangan menggunakan bahan ini untuk melapisi makanan yang panas atau berlemak. (Bambang Admadi H dan I Wayan Arnata, 2015) f.



Contoh polimer 1)



Bioplastik



Plastik merupakan polimer tinggi yang dibentuk dari proses polimerisasi. Menurut Shreve dan Brink (1975) plastik didefinisikan sebagai materi yang bahan utamanya adalah molekul organik terpolimerisasi dengan bobot molekul tinggi. Produk akhirnya padat, dan pada beberapa bagian tahap produksinya dapat dibentuk sesuai dengan yang dinginkan. Plastik



12



merupakan salah satu bentuk polimer yang dapat dengan mudah diubah dari bentuk satu ke bentuk lain. Nama plastik didasarkan pada sifat bahan yang dalam salah satu tahap pengolahannya bahan tersebut ada dalam keadaan plastik atau kenyal (Oktaviana, 2002). Bioplastik merupakan plastik yang terbuat dari bahan alami dan disebut juga sebagai plastik biodegradabel karena sifatnya yang dapat didegradasi dan akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan terbuang ke lingkungan. Karena sifatnya yang dapat kembali ke alam, plastik biodegradabel merupakan plastik yang ramah lingkungan. (Pranamuda, 2001). Berdasarkan bahanbaku yang dipakai, plastik biodegradabel dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaitu kelompok dengan bahan baku petrokimia seperti poli (ɛ-kaprolakton) (PCL) dan kelompok dengan bahan baku produk tanaman seperti pati dan selulosa. Jika kelompok pertama menggunakan sumber daya alam yang tidak terbarukan (nonrenewable resources), maka yang kedua menggunakan sumber daya alam yang terbarukan (renewable resources). Saat ini polimer plastik biodegradabel yang telah diproduksi adalah kebanyakan dari polimer jenis poliester alifatik (Pranamuda, 2001). Faktor-faktor yang dapat menyebabkan plastik biodegradabel terurai, yaitu :  Cahaya (fotodegradasi)  Hirolisis (degradasi kimiawi)  Bakteri / Jamur  Enzim (degradasi enzimatik)  Angin, Abrasi (degradasi mekanik) Beberapa contoh polimer plastik biodegradabel yang sudah diproduksi dalam skala industri yaitu poli (ɛ-kaprolakton) (PCL), poli (α-hidroksi butirat) (PHB), poli (butilena suksinat) (PBS), poliasam laktat (PLA). PCL adalah polimer hasil sintesis kimia menggunakan bahan baku minyak bumi. PCL mempunyai sifat biodegradabilitas yang tinggi, dapat dihidrolisis oleh enzim lipase dan esterase yang tersebar luas pada tanaman, hewan, dan mikroorganisme. Kekurangan dari PCL adalah titik lelehnya yang rendah yaitu 60 oC menyebabkan bidang aplikasinya menjadi terbatas. (Narayan, 2006). Biodegradable plastic merupakan suatu bahan dalam kondisi dan waktu tertentu mengalami perubahan dalam struktur kimianya oleh pengaruh mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan alga. Biodegradable plastic dapat pula diartikan sebagai suatu material polimer yang berubah menjadi senyawa dengan berat molekul rendah dimana paling sedikit satu atau beberapa tahap degradasinya melalui metabolisme organisme secara alami (Latief, 2001). Polimer-polimer yang mampu terdegradasi harus memenuhi beberapa kriteria, yaitu mengandung salah satu dari jenis ikatan asetal, amida, atau ester, memiliki berat molekul dan kristalinitas rendah, serta memiliki hidrofilitas yang tinggi. Persyaratan ini tidak sesuai dengan spesifikasi teknis plastik yang diinginkan dan dibutuhkan pasar sehingga perlu adanya pengoptimalan pengaruh berat molekul, kristalinitas dan hidrofilitas terhadap biodegradabilitas dan sifat mekanik (Narayan, 2006). Biodegradable plastic dapat dihasilkan melalui tiga cara yaitu:  Biosintesis, seperti pada pati dan selulosa  Bioteknologi, seperti pada polyhydroxyl fatty acid  Proses sintesis kimia seperti pada pembuatan poliamida, poliester dan polivinil Alkohol. (Narayan, 2006). Pada dasarnya terminologi biodegradable plastic, merupakan salah satu pengertian turunan dari bioplastik, dimana bioplastik didefinisikan sebagai: 1) Penggunaan sumber daya alam terbarukan dalam produksinya (biobased) - Mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil - Meningkatkan konsumsi sumber daya alam yang dapat diperbaharui - Mempromosikan sumber daya alam sekitar (Narayan, 2006). 2) biodegradabilitas atau kompostabilitas (biodegradable plastic) - Dapat dibuang dan hancur terurai - Segmentasi produk untuk kemasan pangan - Mampu mengalihkan pengolahan sampah dari landfill dan incinerator. (Narayan, 2006). Kelompok biopolimer yang menjadi bahan dasar dalam pembuatan biodegradable plastic, yaitu:  Campuran biopolimer dengan polimer sintetis. Bahan ini memiliki nilai biodegradabilitas yang rendah dan biofragmentasi sangat terbatas.  Poliester. Biopolimer ini dihasilkan secara fermentasi dengan mikroba genus Alcaligenes dan dapat terdegradasi secara penuh oleh bakteri, jamur, dan alga.  Polimer pertanian. Polimer pertanian diantaranya, cellophan, seluloasetat, kitin, pullulan (Latief, 2001). 2.2 Keramik a.



Pengertian



Secara harfiah, kata keramik berasal dari bahasa Yunani yaitu keramos yang berarti tembikar (pottery) atau peralatan yang terbuat dari tanah liat melalui proses pembakaran (Petra, 2006). b.



Ciri Utama Keramik



Ciri utama dari keramik adalah: 1) Keras dan rapuh



13



2) Tahan pada lingkungan suhu tingggi dan lingkungan yang lebih berat persyaratannya 3) Tahan terhadap perubahan kimia 4) Punya titik cair yang tinggi dibanding dengan bahan logam ataupun bahan organik.(Yulianto,2015) c.



Klasifikasi Keramik



1) Berdasarkan aplikasinya keramik dibagi menjadi 2 yaitu: a)



Keramik tradisional



Keramik tradisional yaitu keramik yang terbuat dari bahan alam antara lain kuarsa, tanah liat, dan kaolin(Rahman, 2010) seperti barang pecah belah (dinnerware), keperluan rumah tangga(ubin, batubata), dan industri (gerabah, genteng, marmer, granit, dan porselin). (Christian, 2008)



Sumber: Petra, 2006 b) Keramik maju Keramik maju adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam, seperti Alumina (Al2O3), Zirconia (ZrO2),dan Magnesium oksida (MgO) (Rahman, 2010).



Sumber: petra, 2006 Gambar diatas diatas menunjukan perbedaan antara keramik tradisional dengan keramik maju dilihat dari bahan dasar yang digunakan, teknik pembuatan,temperatur pemanasannya dan sifat bahan yang dihasilkan.(pearson,2008) 2) Berdasarkan komposisi kimia, keramik dapat diklasifikasikan dalam lima kategori utama : a) Oksida alumina, Al2O3 (isolasi busi, grit batu gerinda), magnesia, MgO (lapisan tahan api untuk tanur, kowi ), zirkonia, ZrO2 (kepala piston, lapisan tahan api tanur tangki gelas ), zirkonia / alumina (media gerinda ), spinel, M2 + O. M +O3 (ferit, magnet, transistor, pita rekam) gelas silica “ Fused” (peralatan laboratorium). b) Karbida silicon karbida, SiC (industri kimia kowi, pelindung keramik) silikon Nitrida, Si3N4 (corong untuk aluminium cair, bantalan temperature – tinggi), boron nitirida, BN (Kowi, batu gerinda untuk baja kekuatan tinggi). c) Silikat porselin (komponen listrik), steatit (Isolator), mullit (bahan-bahan – api) d) . Sialon berbasis Si – Al – O – N dan M – Si – Al – O – N dimana M = Li, Be, Mg, Ca, Sc, Y, tanah jarang (mata pahat untuk pemotongan kecepatan tinggi, die ekstrusi, sudut turbin). e) Keramik gelas – (piroceram, cercon, pirosil (cakram rekuperator untuk alat penukar kalor). (Smallman, R.E dan Bishop, R.J. 1999 ) 



Teknik pembuatan 1) keramik tradisional ada tiga teknik pembuatan yang sering digunakan: (a) teknik pilin (coil) (b) teknik putar (throwing) (c) teknik cetak (casting) 2) pembuatan keramik maju seperti silika ( SiO2 ), alumina ( ) 2 3 Al O digunakan teknik peleburan logam yang banyak digunakan untuk industri maupun penelitian. (Pearson, 2008)



d. Ketidak Sempurnaan Pada Keramik 1) Cacat titik :  Cacat interstisi, adalah cacat karena atom menempati tempat antara 2 atom  Cacat vakansi, adalah cacat karena kosongnya atom pada posisi tertentu. (Asyari D.Aryus, Tanpa tahun)



14



Sumber: Asyari D.Aryus, Tanpa tahun 



Cacat schottky, adalah cacat yang disebabkan oleh pasangan cacat kation vakansi dan anion vakansi



Sumber: Asyari D.Aryus, Tanpa tahun Pada cacat frenkel dan schottky, jumlah muatan listrik pada bahan tetap netral. (Asyari D.Aryus, Tanpa tahun) 2.3 Logam a.



Definis Logam



Logam adalah suatu paduan yang terdiri dari campuran unsure karbon dengan besi. Untuk menghasilkan suatu logam pafuan yang mempunyai 2 sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka dicampur dengan bermacam logam lainnya. Logam adalah elemen mineral yang terbentuk secara alami. Jumlah logam diperkirakan 4% dari mineral bumi. Logam dalam bidang keteknisian adalah besi biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan, pipa-pipa, alat-alat pabrik dan sebagainya. Logam Baja banyak di gunakan dalam pembuatan struktur atau rangka bangunan dalam bentuk baja profil, baja tulangan beton biasa, anyaman kawat, atau pada akhir-akhir ini di pakai juga dalam bentuk kawat potongan yang disebut “fibre” atau metal fibre, sebagai tulangan beton. Dalam skala yang lebih kecil logam secara luas juga di pakai sebagai penguat, misalnya bentuk paku, sekrup, baut, kawat, pelat, bantalan jembatan, atau sebagai bahan lain bentuk lembaran (misalnya bentuk atap, atau lantai jembatan), atau juga bentuk dekorasi. (Muhammad Gulam Nugraha, 2014)  



Kelebihan logam sebagai bahan konstuksi adalah memiliki sifat yang di suatu pihak lebih baik karena : memiliki kuat tarik tinggi, dapat di rubah – rubah bentuknya mudah di sambung / di las.



Umumnya, logam bermanfaat bagi manusia, karena penggunaannya di bidang industri, pertanian, dan kedokteran. Contohnya, merkuri yang digunakan dalam proses klor alkali. Proses klor alkali merupakan proses elektrolisis yang berperan penting dalam industri manufaktur dan pemurnian zat kimia. Beberapa zat kimia yang dapat diperoleh dengan proses elektrolisis adalah natrium (Na), kalsium (Ca), magnesium (Mg), aluminium (Al), tembaga, seng, perak, hidrogen, klor, fluor, natrium hidroksida, kalium dikromat, dan kalium permanganat. . (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) Proses elektrolisis larutan natrium klorida tersebut merupakan proses klor alkali. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan natrium hidroksida di katode (kutub positif) dan gas klor di anode (kutub negatif). Pada industri angkasa luar dan profesi kedokteran dibutuhkan bahan yang kuat, tahan karat, dan bersifat noniritin, seperti aloi titanium. Sebagian jenis logam merupakan unsur penting karena dibutuhkan dalam berbagai fungsi biokimiawi. Pada zaman dahulu, logam tertentu, seperti tembaga, besi, dan timah digunakan untuk membuat peralatan, perlengkapan mesin, dan senjata. Secara umum logam mulia berarti logam-logam termasuk paduannya yang biasa dijadikan perhiasan, antara lain emas, perak, perunggu dan platina. Logam-logam tersebut memiliki warna yang bagus, tahan karat, lunak dan terdapat dalam jumlah yang sedikit di alam, sehingga harganya mahal. Emas dan perak memiliki sifat penghantar listrik yang sangat baik sehingga banyak dipakai untuk melapisi konektor-konektor pada perangkat elektronik. . (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) Kemampuan logam untuk meregang apabila ditarik disebut duktilitas. Kemampuan logam meregang dan menghantarkan listrik dimanfaatkan untuk membuat kawat atau kabel, contohnya tembaga. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa disebut maleabilitas. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa dimanfaatkan untuk membuat berbagai macam jenis barang, misalnya golok, pisau, cangkul, dan lain-lain.



15



Sebagai konduktor panas yang baik, logam juga digunakan untuk membuat panci. Logam bersifat kuat sehingga dapat digunakan untuk membangun rangka bangunan dan jembatan. Logam juga dapat menimbulkan suara dering yang nyaring jika dipukul, maka logam juga dapat digunakan dalam pembuatan bel. Logam berat adalah logam dengan massa jenis lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Namun logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan apabila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh manusia. Beberapa logam tersebut di antaranya bersifat membangkitkan kanker (karsinogen). Demikian pula dengan bahan pangan dengan kandungan logam berat tinggi dianggap tidak layak konsumsi. . (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) Sifat lainnya adalah :  memiliki harga konduktivitas listrik yang tinggi  konduktivitas panas tinggi dan dapat di haluskan sehingga berkilau permukaanya. Kelemahan sebagian besar logam, khususnya baja, ialah tidak tahan korosi karena kelembapan maupun oleh pengaruh udara sekeliling dan terjadi perubahan bentuk bila terkena suhu/panas tinggi. Di dalam pemakaian, logam selain juga memiliki kuat tarik yang tinggi, tahan tekanan atau korosi, kadang-kadang juga harus tahan terhadap beban kejut, suhu rendah, gaya yang berubah-ubah atau kombinasi, dan beberapa keadaan yang lain. . (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) b.



Klasifikasi



Pada umumnya, logam dapat di bagi menjadi 2(dua) kelompok besar yaitu : (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) 1) logam besi (ferrous metal), suatu logam yang elemen pembentuk utamanya adalah besi (fe). Misalnya : besi tuang, besi tempa, baja. 2) logam bukan besi (non ferrous metal). : logam yang elemen utamanya bukan besi . Misalnya : alumunium, tembaga, timah putih, emas, dll. c.



Sifat Fisis Logam



Pada umumnya unsur logam mempunyai sifat fisis, antara lain: . (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) 1) Logam akan memantulkan sinar yang datang dengan panjang gelombang dan frekuensi yang sama sehingga logam terlihat lebih mengkilat. Contohnya, emas (Au), perak (Ag), besi (Fe), dan seng (Zn). 2) Logam dapat menghantarkan panas ketika dikenai sinar matahari, sehingga logam akan sangat panas (terbakar). Energi panas diteruskan oleh elektron sebagai akibat dari penambahan energi kinetik. Hal ini menyebabkan elektron bergerak lebih cepat. Energi panas ditransferkan melintasi logam yang diam melalui elektron yang bergerak. 3) Logam juga dapat menghantarkan listrik karena elektronnya terdelokalisasi bebas bergerak di seluruh bagian struktur atom. Tembaga (Cu) sering dipakai dalam pembuatan kawat penghantar lisrik. 4) Meabilitas, yaitu kemampuan logam untuk ditempa atau diubah menjadi bentuk lembaran. Sifat ini digunakan oleh pandai besi untuk membuat sepatu kuda dari batangan logam. Gulungan baja (besi) penggiling menggunakan sifat ini saat mereka mengulung batangan baja menjadi lembaran tipis untuk pembuatan alat-alat rumah tangga. 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. 5) Duktilitas yaitu kemampuan logam dirubah menjadi kawat dengan sifatnya yang mudah meregang jika ditarik. Tembaga (Cu) dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan kawat. 6) Semua logam merupakan padatan pada suhu kamar dengan pengecualian raksa atau merkuri (Hg) yang berupa cairan pada suhu kamar. 7) Semua logam bersifat keras, kecuali natrium (Na) dan kalium (Ca), yang lunak dan dapat dipotong dengan pisau. 8) Umumnya logam memiliki kepadatan yang tinggi sehingga terasa berat jika dibawa. 9) Logam juga dapat menimbulkan suara yang nyaring jika dipukul, sehingga dapat digunakan dalam pembuatan bel atau lonceng. 10) Logam dapat ditarik magnet, sehingga logam disebut diamagnetik, misalnya besi (Fe). d.



Sifat Fisis Logam



Sifat baja pada umumnya terdiri dari sifat fisik dan sifat mekanis. Sifat fisik meliputi : berat, berat jenis, daya hantar panas dan konduktivitas listrik. Baja dapat berubah sifatnya karena adanya pengaruh beban dan panas. Sifat mekanis suatu bahan adalah kemampuan bahan tersebut memberikan perlawanan apabila diberikan beban pada bahan tersebut. Atau dapat dikatakan sifat mekanis adalah kekuatan bahan didalam memikul beban yang berasal dari luar. Sifat mekanis pada baja meliputi : . (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) 1)



2)



3)



Kekuatan. Sifat penting pada baja adalah kuat tarik. Pada saat baja diberi beban, maka baja akan cenderung mengalami deformasi/perubahan bentuk. Perubahan bentuk ini akan menimbulkan regangan/strain, yaitu sebesar terjadinya deformasi tiap satuan panjangnya akibat regangan Keuletan (ductility), Kemampuan baja untuk berdeformasi sebelum baja putus. Keuletan ini berhubungan dengan besarnya regangan/strain yang permanen sebelum baja putus. Keuletan ini juga berhubungan dengan sifat dapat dikerjakan pada baja. Cara ujinya berupa uji tarik. Kekerasan, adalah ketahanan baja terhadap besarnya gaya yang dapat menembus permukaan baja. Cara ujinya dengan kekerasan Brinell, Rockwell, ultrasonic, dll.



16



e.



Sifat Kimia Logam



Sifat-sifat kimia logam antara lain: . (Muhammad Gulam Nugraha, 2014) 1) Logam memiliki energi ionisasi yang rendah, oleh karena itu logam cenderung melepaskan elektronnya dengan mudah. Logam cenderung melepaskan elektron daripada menangkap elektron untuk membentuk kation. Logam berikatan dengan lainnya untuk mencapai stabil. Contohnya: Na+ Mg2+ Al3+ . 2) Umumnya logam cenderung memiliki titik leleh 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.Sifat titik leleh menunjukkan kekerasan logam, titik leleh yang tinggi artinya logamnya keras, sedangkan titik leleh rendah artinya logamnya lemah. Semua logam memiliki titik leleh yang tinggi, kecuali merkuri (Hg), cerium (Ce), galium (Ga), timah (Sn) dan timbal (Pb). 3) Logam memiliki 1 sampai 3 elektron dalam kulit terluar dari atom-atomnya. 4) Kebanyakan logam oksida yang larut dalam air bereaksi untuk membentuk logam hidroksida. Contonya: logam oksida + air logam hidroksida Na2O (s) + H2O (l) 2NaOH (aq) CaO (s) + H2O (l) Ca(OH)2 (aq) 5) Logam oksida bereaksi dengan asam membentuk garam dan air. Contohnya: logam oksida + asam garam + air MgO (s) + 2HCl (aq) MgCl 2 (aq) + H2O (l) NiO (s) + H2SO4 (aq) NiSO4 (aq) + H2O (l) Logam adalah unsur kimia yang mempunya sifat-sifat, yaitu :  Logam dapat di tempa dan di ubah bentuk.  Penghantar panas dan listrik.  Keras (tahan terhadap goresan, potongan atau keausan). f.



Contoh Besi



1)



Baja karbon



a)



Menurut kadungan C  Baja karbon rendah: C