< PreviousKimia Unsur61Bandingkanlah kesimpulan yang Anda peroleh dengan penjelasan berikut.Anda pasti telah mengetahui perbedaan antara kesadahan sementara dankesadahan tetap. Perbedaannya terletak pada kandungan anionnya. Kesadahansementara mengandung ion bikarbonat, sedangkan kesadahan tetapmengandung ion sulfat, klorida, dan nitrat. Kesadahan air dapat diamati daribusa sabun yang dihasilkan. Air yang bersadah busanya sedikit atau bahkantidak menghasilkan busa. Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan carapemanasan. Pemanasan air sadah sementara mengakibatkan garam bikarbonatakan terdekomposisi menjadi garam karbonat, gas karbon dioksida, dan air.Ca(HCO3)2(aq) → CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)Mg(HCO3)2(aq) → MgCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)Bagaimana dengan kesadahan tetap? Air yang mengandung kesadahantetap dapat dihilangkan dengan beberapa cara, di antaranya pengendapan,kondensasi, dan penukar ion. Penghilangan kesadahan tetap dengan carapengendapan merupakan cara yang banyak digunakan karena murah, mudah,dan praktis. Cara ini menghilangkan garam kalsium klorida atau magnesiumklorida dengan cara membentuk endapan garam karbonat.CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) → CaCO3(s) + 2 NaCl(aq)MgCl2(aq) + Na2CO3(aq) → MgCO3(s) + 2 NaCl(aq)Cara lain menghilangkan kesadahan tetap adalah cara kondensasi danresin penukar ion. Pada cara kondensasi, air sadah dididihkan, lalu uapnyadiembunkan. Uap yang dihasilkan telah bebas air sadah. Adapun dengancara resin penukar ion, ion-ion yang terkandung dalam air sadah dihilangkandengan cara pengikatan ion-ion penyebab kesadahan oleh resin penukarion. Ada dua jenis resin penukar ion, yaitu resin penukar ion positif (kation)dan resin penukar ion negatif (anion).Pada bidang industri, air sadah sangat merugikan. Ketika air yangmengandung ion Ca2+ dan HCO3– dipanaskan akan terbentuk endapan CaCO3.Ca2+(aq) + 2 HCO3–(aq) → CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)Pembentukan CaCO3 akan menyebabkan terbentuknya lapisan padadinding bagian dalam pipa boiler yang dikenal dengan nama boiler scale.Lapisan yang terbentuk pada dinding bagian dalam pipa boiler tersebutmenyebabkan transfer panas terhambat sehingga dapat mengurangi efisiensidan daya tahan boiler. Menurut Anda, adakah keuntungan dari air sadahini? Bagaimana sikap Anda jika air di rumah Anda merupakan air sadah?4.Dinginkan, kemudian pisahkan endapannya.5.Selanjutnya, cuci tangan Anda menggunakan sabun dan larutan yang telahdipisahkan dari endapannya. Amati busa yang dihasilkan.6.Masukkan 5 gram serbuk kalsium klorida ke dalam gelas kimia berisi airbebas mineral 1 L. Kemudian, aduk hingga semua larut. Cuci tangan Andamenggunakan sabun dan air yang diperoleh. Amati busa yang dihasilkan.7.Tuangkan 50 mL natrium karbonat 1 M ke dalam 500 mL air sadah tetap.Aduk, lalu biarkan hingga endapan terpisah. Pisahkan endapan dan larutan.Cuci tangan Anda menggunakan sabun dan larutan yang telah dipisahkandari endapannya. Amati busa yang dihasilkan.Jawablah pertanyaan berikut untuk menarik kesimpulan.1.Apakah perbedaan antara kesadahan sementara dan kesadahan tetap?2.Apakah tanda bahwa air mengandung air sadah?3.Bagaimanakah cara menghilangkan kesadahan sementara?4.Bagaimanakah cara menghilangkan kesadahan tetap?Kerjakanlah secara berkelompok dan diskusikan hasil yang diperoleh.Sumber:Chemistry: Matter and ItsChanges,2004Gambar 3.14Pembentukan lapisan CaCO3pada dinding bagian dalampipaboiler.Kesadahan sementaraadalah kesadahan yangdisebabkan adanya garambikarbonat dari magnesiumdan kalsium, sedangkankesadahan tetap adalahkesadahan yang disebabkanadanya garam sulfat,klorida, dan nitrat darimagnesium dan kalsium.Temporary hardness iscaused by bicarbonate saltfrom magnesium andpottasium, while permanenthardness is caused bysulfate salt, cloride salt, andnitrate salt frommagnesium and potassium.Anda HarusIngatYou Must RememberPraktis Belajar Kimia untuk Kelas XII621.NonlogamUnsur-unsur yang termasuk nonlogam, di antaranya oksigen, nitrogen,karbon, dan fosfor. Tahukah Anda kegunaan dari unsur-unsur tersebut?Bagaimanakah cara mendapatkannya?a.OksigenDi alam, unsur oksigen terdapat dalam bentuk gas oksigen. Gas oksigendiperlukan dalam pembakaran dan proses metabolisme tubuh. Pada bidangindustri, oksigen digunakan sebagai zat pengoksidasi dan bahan bakupembuatan berbagai senyawa. Gas oksigen digunakan oleh penyelam,antariksawan, dan penderita penyakit tertentu untuk pernapasan. Campurangas oksigen dan nitrogen cair digunakan sebagai bahan bakar roket untukmendorong pesawat ruang angkasa.Pembuatan gas oksigen di laboratorium dilakukan dengan caramemanaskan KClO3 dengan menggunakan katalis MnO2.2 KClO3(s) → 2 KCl(s) + 3 O2(g)1.Jelaskanlah sifat fisis unsur-unsur golongan alkalitanah.2.Jelaskanlah sifat asam-basa unsur-unsur periodeketiga.3.Bagaimanakah cara membedakan unsur-unsurgolongan alkali dan alkali tanah?CKegunaan dan Pembuatan Unsur-UnsurKimia dan SenyawanyaSoal PenguasaanMateri 3.2Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.•Kegunaan unsur kimia•Pembuatan senyawaKata KunciGambar 3.15Pembuatan gas oksigen dilaboratoriumKClO3 dan MnO2Botol terisi oleh gasoksigenBotol berisi gasoksigenBotol berisi air disiapkan untukditempatkan pada rangkaian alatSumber:Chemistry (Chang), 2002Adapun pembuatan gas oksigen pada skala industri dilakukan dengancara distilasi bertingkat.b.NitrogenUnsur nitrogen biasa digunakan sebagai pupuk, misalnya:1.Pupuk urea, CO(NH2)2, mengandung 46 % nitrogen2.Pupuk ZA (zwafel amonium), (NH4)2SO4, mengandung 21 % nitrogen4.Bagaimanakah cara menghilangkan kesadahansementara?5.Bagaimanakah cara menghilangkan kesadahantetap?6.Apakah dampak negatif air sadah pada bidangindustri?Kimia Unsur633.Pupuk amonia atau NH34.Pupuk amonium nitrat atau NH4NO35.Pupuk kalium nitrat atau KNO3Pembuatan gas nitrogen di laboratorium dilakukan dengan caramenguraikan amonium nitrit melalui pemanasan.NH4NO2(s) → 2 H2O(g) + N2(g)Pada skala industri, gas nitrogen diperoleh dengan cara distilasibertingkat udara cair. Mula-mula, udara disaring untuk membersihkan daridebu. Setelah itu, udara bersih dimampatkan sehingga suhu meningkat,kemudian dilakukan pendinginan. Pada tahap ini, air dan karbon dioksidasudah mencair dan dapat dipisahkan dengan cara mengalirkan melaluibeberapa menara pendingin. Menara-menara pendingin ini memiliki ukuranyang berbeda-beda. Mula-mula, udara dialirkan ke menara kecil, kemudiandialirkan ke menara yang lebih besar sehingga udara turun dan sebagianudara akan mencair. Udara yang belum mencair disirkulasikan lagi dengancara dialirkan kembali ke dalam kompresor.Selain digunakan sebagai pupuk, nitrogen juga digunakan sebagai bahanbaku pembuatan amonia pada skala industri. Amonia digunakan sebagai bahanpengawet dalam makanan kemasan untuk memperpanjang masa penggunaandan sebagai bahan pendingin. Amonia diperoleh melalui proses Haber-Bosch.N2(g) + 3 H2(g)R2 NH3(g) ΔH = –92,4 kJ/molGambar 3.16Proses pembuatan amoniamelalui proses Haber-BoschPembuatan amonia di laboratorium dilakukan dengan cara mereaksikanamonium klorida dengan natrium hidroksida.NH4Cl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + NH3(g)c.KarbonPernahkah Anda melihat pensil, intan, dan arang untuk membakar sate?Ketiga benda tersebut tersusun atas unsur yang sama, yaitu unsur karbon.Bentuk-bentuk yang berbeda dari unsur yang sama disebut alotrop. Meskipunarang, pensil, dan intan tersusun atas unsur yang sama, tetapi memiliki sifatyang berbeda.Intan dapat digunakan sebagai perhiasan, alat pemotong kaca, mata bor,dan sebagai ampelas benda yang sangat keras, seperti baja tahan karat. Intanmemiliki kegunaan seperti itu karena sifat-sifatnya. Intan merupakan zatSumber: Chemistry (Chang), 2002Gambar 3.17Arang, grafit, dan intan.Tahukah Anda perbedaan diantara ketiganya?Aliran gas yang mengandunghidrogen dan nitrogenRuang pendinginCampuran gas yang dihasilkan darireaktor didinginkan. Amonia dicairkan,kemudian dipisahkan. Nitrogen danhidrogen yang tidak bereaksidikembalikan.Campuran gas nitrogen-oksigen diberi tekanansampai 250 atm dandipanaskan sampai 450 °C.Reaktor yang terdiri atas katalis besi. Kesetimbangancampuran amonia (sekitar 50% terbentuk di sini).Sumber: Chemistry (Ann and Patrick Pullick), 2000Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII64padat yang bening berkilauan dan merupakan zat yang sangat keras. Selainintan alami, ada juga intan buatan yang dibuat dari grafit melalui pemanasanpada suhu 3.300 °C dan tekanan 125.000 atm.Grafit digunakan sebagai anode dalam batu baterai dan berbagai prosesindustri yang menggunakan elektrolisis. Grafit dapat pula digunakan sebagaibahan baku pembuatan pensil. Penggunaan lain dari grafit adalah sebagaibahan pelumas dan komponen dalam pembuatan paduan material (komposit).Grafit memiliki kegunaan seperti yang telah dituliskan karena sifatnya, yaituberwarna hitam, buram, dapat menghantarkan listrik, mudah dihancurkanmenjadi serbuk, licin, dan tahan panas.Arang dapat digunakan sebagai obat sakit perut. Arang memiliki sifatmengadsorpsi (menjerap) sehingga dapat digunakan untuk mengadsorpsizat warna dan bahan polutan lain dalam pengolahan air serta mengadsorpsizat warna yang terdapat dalam air tebu pada pengolahan gula. TahukahAnda, bagaimana cara memperoleh arang?d.FosforAda dua jenis unsur fosfor, yaitu fosfor putih dan fosfor merah. Fosforputih dibuat dengan cara memanaskan batuan fosfat, pasir, dan kokas.Adapun fosfor merah dibuat dengan cara memanaskan fosfor putih padasuhu 240 °C. Sebagian besar fosfor putih digunakan untuk membuat asamfosfat. Fosfor merah digunakan untuk membuat korek api jenis safety matches,yaitu korek api biasa.Unsur fosfor juga dapat digunakan untuk membuat senyawa fosfat,misalnya asam fosfat dan natrium trifosfat. Asam fosfat banyak digunakanuntuk membuat pupuk super fosfat. Selain itu, asam fosfat digunakan sebagaibahan detergen, bahan pembersih lantai, insektisida, dan makanan hewan.Senyawa natrium trifosfat dan Ca(H2PO4)2 digunakan dalam detergendengan tujuan untuk mengikat ion-ion kalsium/magnesium dari air sadah.Namun, di balik kegunaannya, senyawa fosfat menimbulkan dampak negatifbagi lingkungan. Penggunaan senyawa fosfat akan menyuburkanpertumbuhan eceng gondok dan ganggang. Jika tumbuhan ini mati, reaksipembusukannya akan menghabiskan oksigen terlarut sehingga mengganggukehidupan hewan air.e.Sulfur (Belerang)Sulfur terdapat di alam berupa mineral, seperti gips (CaSO4.2H2O) danpirit (FeS2). Sulfur juga terdapat di alam berupa gas, seperti H2S dan SO2.Sulfur digunakan antara lain dalam pembuatan pupuk, insektisida,fungisida, dan beberapa jenis peledak. Penggunaan sulfur paling banyakadalah pada pembuatan asam sulfat. Asam sulfat diperoleh melalui proseskontak dengan menggunakan katalis vanadium(V) oksida.Berikutpersamaan reaksi pada proses kontak.S(s) + O2(g) → SO2(g) ΔH = –297 kJ/mol2 SO2(g) + O2(g) ¶¶¶lk¶¶¶25VO 2 SO3(g) ΔH = –191 kJ/molSO3(g) + H2SO4(l) → H2S2O7(l)H2S2O7(l) +H2O(l) → 2 H2SO4(l)Pensil yang biasa digunakanmemiliki perbedaan,seperti 2H, H, HB, dan2B. Menurut Anda, manayang memberikan warnalebih gelap pada kertas danpensil mana yang haruslebih sering diserut?Mengapa? Diskusikanlahbersama teman Anda.KimiaTantanganSumber:Chemistry for You,2002Sumber:Chemistry The MolecularScience,1997Gambar 3.18Fosfor merah digunakan untukkorek api.Pirit, mineralbesi dan sulfurSulfur murniSumber:Science Encyclopedia, 2000Gambar 3.19Sulfur dan mineralnya (pirit)Kimia Unsur652.LogamSebagian besar unsur-unsur kimia merupakan logam, seperti besi,aluminium, dan timah. Apakah kegunaan dari logam? Bagaimanakah caramendapatkannya?a.Kegunaan LogamBesi adalah logam yang paling banyak kegunaannya. Besi banyakdigunakan untuk membuat baja. Baja yang dihasilkan sering digunakan untukmembuat mainan anak, perkakas dapur, industri kendaraan, konstruksibangunan, jembatan, dan rel kereta api. Ada juga baja yang digunakan untukmembuat gunting, obeng, kunci, sendok, dan panci. Baja yang digunakanuntuk membuat perkakas-perkakas tersebut adalah baja tahan karat. Pernahmendengar stainless steel? Stainless steel merupakan paduan antara besi,kromium (14–18 %) dan nikel (7–9 %). Sifatnya yang keras dan liat membuatstainles steel digunakan untuk membuat senjata dan kawat.Aluminium digunakan sebagai bahan baku pembuatan bak truk,komponen kendaraan bermotor, badan pesawat terbang, kusen pintu danjendela. Benda lain yang memanfaatkan aluminium, di antaranya kemasanberbagai jenis produk makanan, kabel listrik, perabotan rumah tangga, danbarang kerajinan.Selain dalam bentuk logam, aluminium juga banyak digunakan dalambentuk senyawanya, misalnya tawas dan alumina. Tawas yang memilikirumus kimia KSO4Al2(SO4)3.24H2O digunakan sebagai penjernih padapengolahan air minum. Bagaimana dengan alumina? Senyawa yang memilikirumus kimia Al2O3 ini terdapat dalam dua bentuk, yaitu alfa-alumina dangama-alumina. Gama-alumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 pada suhudi bawah 500 °C, sedangkan alfa-alumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)3pada suhu di atas 1.000 °C. Gama-alumina digunakan sebagai bahan bakupembuatan aluminium, pasta gigi, keramik, dan gelas. Adapun alfa-aluminayang dapat ditemukan di alam sebagai korundum digunakan untuk ampelasatau gerinda. Beberapa jenis batu mulia, seperti rubi, safir, dan topazmerupakan alfa-alumina yang mengandung senyawa unsur logam transisiyang memberi warna pada batu tersebut. Rubi berwarna merah karenamengandung senyawa kromium(III), safir berwarna biru karenamengandung senyawa besi(II), besi(III), dan titan(IV), sedangkan topazberwarna kuning karena mengandung besi(III).SO2 yang panas melewati penukar panas yangmenghasilkan uap. Uap yang dihasilkan dapatdigunakan untuk melebur padatan sulfur padaproses awal.Padatan sulfurSO3 melewati penyaring, kemudiandisemprotkan asam sulfat pekatsehingga menghasilkan larutan yangdinamakan oleum.SO3(g) + H2SO4(l) →H2S2O7(l)asam sulfatpekatOleum, untuk menghasilkan asamsulfat pekat (98% H2SO4) oleumdilarutkan dalam air.H2S2O7(l) + H2O(l) →2 H2SO4(l)Sulfur dioksida dioksidasi menjadi sulfur trioksidadengan adanya katalis vanadium(V) oksida.2 SO2(g) + O2(g)R2 SO3(g) ΔH = –191 kJ mol–1Pada suhu di atas1.000 °C, leburan sulfur bertemu denganudara keringS(s) + O2(g) →SO2(g)ΔH = –297 kJ mol–1Padatan sulfurdilebur, kemudiandisemprotkan kedalam tungkupembakaran.Sumber:Chemistry (Ann and Patrick), 2000Gambar 3.20Pembuatan asam sufat melaluiproses kontakSumber:Chemistry for You, 2001Gambar 3.21Penggunaanstainless steelpada peralatan bedahPraktis Belajar Kimia untuk Kelas XII66Logam-logam lainnya adalah timah, nikel, tembaga, perak, dan emas.Timah digunakan untuk membuat kaleng (tin plate) berbagai macam produkdan melapisi kaleng yang terbuat dari besi sehingga mencegah besi berkarat.Kegunaan lain timah adalah untuk membuat logam campur, misalnyaperunggu (paduan timah, tembaga, seng) dan solder (paduan timah dan timbal).Nikel digunakan untuk melapisi barang yang terbuat dari besi, tembaga,dan baja karena nikel memiliki sifat keras, tahan korosi, dan mudah mengilapjika digosok. Kegunaan lain dari nikel adalah untuk membuat paduan dengantembaga dan beberapa logam lain, misalnya monel (paduan Ni, Cu, Fe),nikrom (paduan Ni, Fe, Cr), dan alniko (paduan Al, Ni, Fe, Co).Tembaga banyak digunakan sebagai kawat listrik dan logam paduan.Beberapa logam paduan yang mengandung tembaga antara lain kupronikel(75% Cu dan Ni 25%) digunakan untuk membuat koin, duralium (Al 96%dan Cu 4%) digunakan untuk komponen pesawat, dan kuningan (Cu 70%dan Zn 30%) digunakan sebagai bahan alat musik dan berbagai aksesoris.Istilah emas dan perak tentu sudah tidak asing lagi bagi olahragawan.Emas dan perak biasanya digunakan sebagai bahan medali pemenangkejuaraan. Selain untuk medali, perak digunakan juga sebagai perkakasperak, barang kerajinan, dan perhiasan. Senyawa perak, seperti perakbromida dan perak iodida digunakan untuk pembuatan film dan kertas foto.Senyawa ini mudah terurai jika terkena cahaya, menghasilkan perak yangmenyebabkan terbentuknya bayangan pada negatif foto. Adapun kegunaanutama emas adalah sebagai perhiasan dan mata uang.b.Pengolahan LogamLogam-logam diperoleh atau dibuat dengan teknik yang dinamakanmetalurgi, yaitu proses pengolahan bahan-bahan alam menjadi logam. Bahan-bahan alam tersebut ditemukan di kerak bumi dan dikenal dengan istilahmineral, misalnya pirit, bauksit, dan aluminosilikat. Adapun mineral yangdapat dijadikan sumber untuk memproduksi logam secara komersial disebutbijih logam. Bijih logam biasanya berupa oksida, sulfida, karbonat, silikat,halida, dan sulfat.Pada industri metalurgi pengolahan bijih terbagi atas tiga tahapan, yaitupemekatan bijih, peleburan, dan pemurnian. Selain mengandung logam, bijihlogam juga mengandung batuan tak berharga yang disebut batureja. Untukitulah bijih logam dipekatkan untuk menghilangkan sebanyak mungkinbatureja. Bijih dihancurkan dan digiling sehingga butiran terlepas daribatureja. Selanjutnya, logam dipisahkan dengan cara fisis, sepertipengapungan (flotasi) dan penarikan dengan magnet.Peleburan (melting) adalah proses reduksi bijih menjadi unsur logamdengan menggunakan reduktor maupun elektrolisis. Zat reduktor yang dapatdigunakan adalah karbid, hidrogen, logam aktif atau dengan cara elektrolisis.Pemilihan reduktor ini bergantung pada kereaktifan setiap zat. Semakinreaktif logam, semakin sukar direduksi sehingga diperlukan reduktor yanglebih kuat. Logam yang kereaktifannya kecil, seperti tembaga dan emasdapat direduksi hanya dengan pemanasan. Logam dengan kereaktifansedang, seperti besi, nikel, dan timah, dapat direduksi dengan menggunakankarbon. adapun logam yang kereaktifannya tinggi, seperti magnesium danaluminium, dapat direduksi dengan elektrolisis. Untuk mengikat pengotorseringkali ditambahkan fluks. Fluks adalah suatu bahan yang dapat mengikatpengotor dan menghasilkan zat yang mudah mencair (terak).Tahap terakhir adalah pemurnian (refining) logam. Ada beberapa carapemurnian, di antaranya elektrolisis, distilasi, peleburan ulang, dan pemurnianzona. Elektrolisis biasanya digunakan untuk memurnikan tembaga dan nikel.Gambar 3.22Tembaga digunakan sebagaikabel listrik.Sumber:Science Discovery, 1991Phytomining(prosespenambangan logam denganmenggunakan tanaman) telahdicoba di California, tanamanStreptanthus polygaloidesditanam pada tanah yangbanyak mengandung nikel.Tanaman tersebut menyerapnikel hingga 1% dari massakeringnya. Tanaman dibakarmenjadi abu (bio-ores), laludilebur untuk menghasilkanlogamnya (nikel). Prosespembakaran tanaman menjadiabu menghasilkan energi yangdigunakan untuk menjalankangenerator listrik pada prosesekstraksi.Para peneliti sedangmengembangkan kemungkinanphytomininguntuk logam,seperti talium, timbal, kobalt,dan emas.F a k t aK i m i aPhytominingSumber:http://www.epa.govKimia Unsur67Adapun proses distilasi digunakan untuk memurnikan seng dan raksa.Sedangkan proses peleburan ulang digunakan untuk memurnikan besi.Berikut ini akan diuraikan beberapa pengolahan logam, seperti besi,aluminium, timah, dan tembaga.1)Pengolahan besiPengolahan besi terdiri atas dua tahap, yaitu peleburan untuk mereduksibijih besi sehingga menjadi besi dan peleburan ulang untuk membuat baja.Peleburan besi dilakukan dalam blast furnance. Blast furnance adalah suatubangunan yang tingginya sekitar 30 meter dan memiliki diameter sekitar 8meter. Blast furnance terbuat dari baja tahan karat yang dilapisi dengan batatahan panas. Pereduksi yang digunakan adalah karbon.2 Fe2O3(s) + 3 C(s) → 4 Fe(s) + 3 CO2(g)Bijih besi, kokas, dan batu kapurdimasukkan dari atas250 °C3 Fe2O3 + CO →2 Fe3O4 + CO2Fe3O4 + CO →3 FeO + CO2600 °CFeO + CO →Fe + CO21.000 °C1.300 °CCO2 + C→2 CO2.000 °CC + O2→CO2TerakBesiUdarapanasSumber:Chemistry: Matter and Its Changes, 2004Gambar 3.23Pengolahan besi dari bijihnyaKe dalam blast furnance dimasukkan bijih besi yang terkotori pasir,karbon (kokas) sebagai zat pereduksi, dan batu kapur (CaCO3) untukmengikat kotoran pasir. Suhu reaksi yang tinggi menyebabkan besi mencair.Besi ini disebut besi cair atau besi gubal (pig iron).Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII68Besi cair dialirkan ke dalam cetakan untuk membuat besi tuang (cast iron)yang mengandung 3–4% karbon dan sedikit pengotor lain, seperti Mn, Si, P.Besi yang mengandung karbon sangat rendah (0,005–0,2%) disebut besi tempa(wrought iron).Batu kapur berfungsi untuk mengikat pengotor yang bersifat asam,seperti SiO2 membentuk terak. Mula-mula, batu kapur terurai membentukkalsium oksida (CaO) dan karbon dioksida (CO2).CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)Kemudian, kalsium oksida bereaksi dengan pasir membentuk kalsiumsilikat yang merupakan komponen utama dalam terak.CaO(s) + SiO2(s) → CaSiO3(l)Terak ini mengapung di atas besi cair dan harus dikeluarkan dalam selangwaktu tertentu.Besi lebih bagus jika digunakan dalam bentuk baja karena baja tahankorosi. Baja dapat dibuat dengan cara peleburan ulang besi gubal. Mula-mula,kadar karbon dalam besi gubal diturunkan dari 3–4% menjadi 0–1,5%. Caranya,yaitu mengoksidasikannya dengan oksigen. Kemudian, Si, Mn, P, sertapengotor lain dibuang dengan cara membuat terak. Terakhir, ke dalam lelehanbesi ditambahkan logam, seperti Cr, Ni, Mn,V, Mo, dan W sesuai denganjenis baja yang diinginkan. Penambahan logam ini untuk mencegah pengaratanpada baja. Pencegahan pengaratan baja juga dapat dilakukan denganmenggunakan lapisan pelindung, menggunakan logam yang dapatdikorbankan, atau melindunginya secara katodik.2)Pengolahan aluminiumPengolahan aluminium dilakukan dengan proses Hall-Heroult. Prosesini terdiri atas 2 tahap, yaitu pemurnian bauksit untuk memperoleh aluminamurni dan peleburan/reduksi alumina dengan elektrolisis. Dalam pemurnianbauksit, bauksit direaksikan dengan NaOH membentuk NaAl(OH)4.Kemudian, larutan disaring dan filtrat yang mengandung NaAl(OH)4diasamkan dengan mengalirkan gas CO2. Aluminium akan mengendapsebagai Al(OH)3. Terakhir, Al(OH)3 disaring, dikeringkan, dan dipanaskansehingga diperoleh Al2O3 yang tidak berair.Lelehan Al dapat dibentuk di sini(+)(–)Lelehan elektrolit(campuran Na3AlF6 – Al2O3)Lelehan AlElektrodekarbonLegendaKimiaSumber:Jendela IPTEK: Kimia,1993Sir Henry Bessemer(1813 – 1898) membuatperubahan besar dalamproses mengubah besi corlangsung menjadi bajadengan membakar campuranini dalam alat konservasibaja yang dibuatnya. Prosesyang lebih singkat dan biayaproduksi yang lebih rendahmembuat baja langsungtersedia dalam jumlah besaruntuk pertama kalinya.Gambar 3.24Elektrolisis aluminiumSumber:Chemistry: Matter and Its Changes, 2004Tahap selanjutnya adalah peleburan alumina menggunakan selelektrolisis. Sel ini terdiri atas wadah besi berlapis grafit yang sekaligusberfungsi sebagai katode, sedangkan yang bertindak sebagai anode adalahgrafit. Campuran Al2O3 dan kriolit (Na3AlF6) dipanaskan hingga mencairsampai pada suhu 950 °C untuk kemudian dielektrolisis.2 Al2O3(l) + 3 C(s) → 4 Al(l) + 3 CO2(g)Kimia Unsur69Aluminium yang dihasilkan berwujud cair dan terkumpul di dasarwadah. Lelehan aluminium lalu dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakanuntuk menghasilkan aluminium batangan.3)Pengolahan timahSeperti halnya pengolahan logam lainnya, tahap awal pengolahan timahadalah pemekatan. Setelah dipekatkan, bijih timah dipanggang hinggaarsenik dan belerang terpisahkan dalam bentuk oksida-oksida yang mudahmenguap. Kemudian, bijih timah yang telah dipisahkan itu direduksi denganmenggunakan karbon. Timah cair yang terkumpul di dasar tanur kemudiandialirkan ke dalam cetakan untuk mendapatkan timah batangan. Oleh karenatimah ini masih tergolong kasar maka perlu dimurnikan. Pemurnian timahdapat dilakukan dengan dua teknik, yaitu High Tention Separator dan MagneteSeparator.4)Pengolahan tembagaBijih tembaga dihaluskan dengan alat peremuk batuan. Bijih dicampurair sehingga terbentuk slurry (bubur), lalu dimasukkan ke tangki sel flotasiagar terpisah dari mineral pengotor. Akhirnya, diperoleh konsentrat Cudalam bentuk logam Cu dengan kadar tinggi.Sumber:Chemistry: Matter and Its Changes, 2004Gambar 3.25Proses pemurnian tembagamenggunakan elektrolisis.Carilah informasi dari media cetak atau situs internet mengenai dampak yangditimbulkan terhadap lingkungan dengan adanya proses penambangan emas padasuatu wilayah.Kerjakanlah secara berkelompok dan presentasikan hasil yang diperoleh di depan kelas.Buktikanoleh Anda1.Tuliskanlah contoh unsur-unsur nonlogam besertakegunaannya.2.Tuliskanlah contoh unsur-unsur logam besertakegunaannya.3.Jelaskanlah tahap-tahap dalam pengolahan suatulogam.Soal PenguasaanMateri 3.3Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.Proses selanjutnya adalah penghilangan air yang dilakukan dalam pabrikdewatering plant. Tahap akhirnya adalah ekstraksi tembaga murni darikonsentrat tembaga dengan cara elektrolisis (dengan arus listrik).Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII701.Bahan PemutihBahan kimia yang biasa digunakan sebagai pemutih pakaian adalahnatrium hipoklorit dan hidrogen peroksida. Kedua bahan kimia ini berwujudcair dan bersifat multifungsi. Selain sebagai pemutih, natrium hipoklorit danhidrogen peroksida dapat juga digunakan sebagai desinfektan. Natriumhipoklorit lebih banyak digunakan daripada hidrogen peroksida. Kadarnatrium hipoklorit dapat ditentukan dengan cara titrasi. Bagaimana caranya?Lakukanlah kegiatan berikut.Penentuan Kadar Natrium Hipoklorit dalam Bahan PemutihTujuanMenentukan kadar natrium hipoklorit dalam bahan pemutihAlat dan Bahan1.Buret2.Erlenmeyer3.Botol semprot4.Tisu5.Cairan pemutih pakaian6.Kalium iodida (KI)7.Larutan Na2S2O3 0,1 M8.Larutan amilum 2%9.Larutan H2SO4 1 MSebelum memulai percobaan carilah informasi mengenai senyawa yang akandigunakan, meliputi sifat kimia senyawa, cara penggunaan, dan penanganannya.Langkah Kerja1.Encerkan cairan pemutih pakaian sebanyak 10–15 kali.2.Isi buret dengan larutan Na2S2O3 0,1 M. Tuangkan sebanyak 25 mL cairanpemutih ke dalam labu erlenmeyer.3.Tuangkan 5 mL H2SO4 1 M dan masukkan 1 g KI ke dalam labu erlenmeyer,lalu goyang-goyang hingga larut.4.Titrasi dengan Na2S2O3 0,1 M hingga larutan berwarna kuning.5.Tambahkan 5 mL amilum 2%. Kocok, kemudian lanjutkan titrasi hingga terjadiperubahan warna larutan dari biru menjadi tidak berwarna.6.Ulangi langkah kerja nomor 1–4.7.Catat hasil pengamatan Anda pada tabel berikut.Selidikilah 3.8TitrasiVolume Na2S2O3 (mL)Volume Cairan Pemutih (mL)DPenentuan Kadar Unsur Kimiadalam Suatu Produk8.Gunakan rumus perhitungan berikut untuk menentukan konsentrasi natriumhipoklorit.V Na2S2O3 × N Na2S2O3 = V NaOCl × N NaOClNext >