- Tahap pemurnian bauksit sehingga diperoleh aluminium oksida murni (alumina)
- Tahap peleburan aluminium Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Pengotor utama bauksit biasanya terdiri dari SiO2, Fe2O3, dan TiO2. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH),
Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O(l) ---> 2NaAl(OH)4(aq)
Aluminium oksida larut dalam NaOH sedangkan pengotornya tidak larut. Pengotor-pengotor dapat dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.
2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)
Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3)
2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g)
Selanjutnya adalah tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis menurut proses Hall-Heroult.
Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Sebagai anode digunakan batang grafit.
Dalam proses elektrolisis dihasilkan aluminium di katode dan di anode terbentuk gas O2 dan CO2
Al2O3(l) ---> 2Al3+(l) + 3O2-(l)
Katode : Al3+(l) + 3e ---> Al(l)
Anode : 2O2-(l) ---> O2(g) + 4 e
C(s) + 2O2-(l) ---> CO2(g) + 4e
Sifat aluminium
Aluminium merupakan logam yang lembut dan ringan, dengan rupa keperakan pudar, oleh kerana kehadiran lapisan pengoksidaan yang nipis yang terbentuk apabila didedahkan kepada udara. Aluminium adalah tak bertoksik (dalam bentuk logam), tak bermagnet, dan tidak menghasilkan cucuh. Aluminium tulen mempunyai kekuatan tegangan sebanyak 49 megapascal (MPa) dan 700 MPa sekiranya dibentuk menjadi aloi.
Aluminium mempunyai ketumpatan satu pertiga daripada ketumpatan keluli atau tembaga; adalah boleh tempa, mulur, dan mudah dimesin dan ditempa; dan mempunyai daya tahan kakisan serta ketahanan yang sangat baik oleh sebab lapisan pelindung oksidanya. Kemasan cermin aluminium mempunyai kepantulan yang tertinggi antara semua logam dalam rantau 200-400 nm (Ultaungu), dan 3000-10000 nm (Inframerah jauh), sementara dalam julat penglihatan iaitu 400-700 nm ia diatasi sedikit oleh perak, dan dalam julat 700-3000 (Inframerah dekat) diatasi oleh perak, emas dan tembaga.
Paduan Aluminium
a.) Duralumin (juga disebut duraluminum, duraluminium atau dural) adalah nama dagang dari salah satu jenis paduan aluminium awal usia hardenable. Unsur paduan utama adalah tembaga, mangan, dan magnesium. Sebuah setara modern yang umum digunakan jenis ini adalah paduan AA2024, yang mengandung tembaga 4,4%, 1,5% magnesium, mangan 0,6% dan 93,5% aluminium berat. kekuatan luluh Khas adalah 450 MPa, dengan variasi tergantung pada komposisi
Daftar menggunakan khas untuk paduan Al-Cu tempa:
* 2011: Wire, batang, dan bar untuk produk mesin sekrup. Aplikasi dapat di mesin yang baik dan kekuatan yang baik diperlukan.
* 2014: Heavy-duty forging, piring, dan ekstrusi untuk fitting pesawat, roda, dan komponen struktural utama, isi tangki ruang booster dan struktur, kerangka truk dan komponen suspensi. Aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi dan kekerasan termasuk layanan pada temperatur tinggi.
* 2024: Pesawat struktur, paku keling, perangkat keras, roda truk, sekrup produk mesin, dan lainnya aplikasi struktural lain-lain.
* 2036: Lembar untuk panel otomatis tubuh.
* 2048: Sheet dan piring di komponen struktural untuk aplikasi kedirgantaraan dan peralatan militer.
* 2141: Plate pada ketebalan 40 sampai 150 mm (1,6-5,9 dalam) untuk struktur pesawat.
* 2218: Forgings, pesawat dan piston mesin diesel; kepala silinder mesin pesawat udara; impeler mesin jet dan cincin kompresor.
* 2219: ruang oxidizer booster dilas dan tangki bahan bakar, kulit pesawat supersonik dan struktur komponen. Weldable mudah dan berguna untuk aplikasi selama rentang suhu -270 sampai 300 ° C (-454 sampai 572 ° F). Memiliki ketangguhan fraktur tinggi, dan marah T8 sangat tahan terhadap stress-korosi retak.
* 2618: Die dan tempa tangan. Pistons dan bagian-bagian mesin pesawat berputar untuk operasi pada temperatur tinggi. Ban cetakan.
b.) Silumin adalah serangkaian ringan, tinggi kekuatan paduan aluminium dengan kadar silikon sebesar 12%. Diantara keuntungan dari silumin adalah resistensi tinggi terhadap korosi, sehingga bermanfaat dalam lingkungan lembab. Penambahan silikon untuk aluminium juga membuat kurang kental ketika cairan, yang bersama-sama dengan biaya rendah (kedua elemen komponen relatif murah untuk mengekstrak), membuatnya menjadi paduan casting sangat bagus dan logam segar. Hal ini juga digunakan pada motor 3 fasa untuk memungkinkan peraturan kecepatan. Penggunaan lainnya adalah ruang lingkup senapan sniper tunggangan dan kamera tunggangan.
c.) Hidronallium , Paduan Al-Mg, sering disebut Hidronalium, merupakan paduan dengan tingkat ketahanan korosi yang paling baik dibandingkan dengan paduan alumunium lainnya, selain itu paduan Al-Mg 5 % merupakan no heat-treatable alloy. Sehingga dengan dilakukannya proses solution treatment 300 C menurunkan kekerasan hingga 18.06 %, kekuatan tarik 6.14 % dan regangan 41.04 %.
Sebaliknya grain refiner memperbaiki sifat mekanisnya, dimana pada kondisi as-cast meningkatkan kekerasan hingga 6.68 %, kekuatan tarik 2.06 % dan regangan 38.34 %. Pada kondisi solution treatment 300 C meningkatkan kekerasan hingga 6.78 %, kekuatan tarik 20.85 % dan regangan 11.96 %. Dan pada kondisisolution treatment 400 C meningkatkan kekerasannya hingga 16.28 % kekuatan tarik 8.44 % dan regangan hingga 25.77 %.
d.) Brass adalah paduan tembaga dan seng; proporsi seng dan tembaga dapat divariasikan untuk menciptakan berbagai kuningan dengan sifat yang berbeda-beda .Sebagai perbandingan, perunggu pada dasarnya merupakan paduan dari tembaga dan timah .Bronze tidak.. selalu mengandung timah, dan berbagai paduan tembaga, termasuk paduan dengan arsen, fosfor, aluminium, mangan, dan silikon, biasanya disebut "perunggu". Istilah ini diterapkan untuk berbagai kuningan dan perbedaan itu adalah sebagian besar sejarah. Kuningan adalah paduan substitusi.
Hal ini digunakan untuk dekorasi untuk penampilan terang seperti emas, untuk aplikasi di mana gesekan yang rendah diperlukan seperti kunci, roda gigi, bantalan, gagang pintu, amunisi, dan katup, untuk aplikasi pipa saluran air dan listrik, dan luas dalam instrumen musik seperti tanduk dan lonceng untuk properti akustik. Hal ini juga digunakan dalam ritsleting. Karena lebih lembut daripada logam lainnya di pemakaian umum, kuningan sering digunakan dalam situasi di mana adalah penting bahwa percikan tidak memukul, seperti dalam fitting dan alat-alat sekitar gas meledak.
Brass memiliki warna kuning diredam, yang agak mirip dengan emas. Hal ini relatif tahan terhadap menodai, dan sering digunakan sebagai hiasan dan untuk koin. Pada jaman dahulu, kuningan dipoles sering digunakan sebagai cermin.
e.) Bronze (perunggu) adalah paduan logam terutama terdiri atas tembaga, biasanya dengan timah sebagai aditif utama, tapi kadang-kadang dengan unsur-unsur lain seperti fosfor, mangan, alumunium, atau silikon. Sulit dan rapuh, dan itu sangat signifikan di zaman kuno, begitu banyak sehingga Bronze Age bernama setelah logam. Namun, karena "perunggu" adalah istilah yang agak tidak tepat, dan potongan sejarah mempunyai komposisi variabel, khususnya dengan batas jelas dengan kuningan, museum modern dan deskripsi ilmiah objek semakin tua menggunakan istilah lebih berhati-hati "paduan tembaga" sebagai gantinya.
Perunggu terutama cocok untuk digunakan dalam alat kelengkapan kapal dan kapal kekuatan sama dengan stainless steel karena kombinasi ketangguhan dan ketahanan terhadap korosi air garam. Perunggu masih umum digunakan di baling-baling kapal dan bantalan terendam.
0 komentar:
Posting Komentar