A. TembagaTembaga adalah unsur kimia dengan nomor atom 29 dan nomor massa 63,54, merupakan unsur logam, dengan warna kemerahan. Unsur ini mempunyai titik lebur 1.803 Celcius dan titik didih 2.595 C. Bijih tembaga yang terpenting yaitu pirit atau chalcopyrite (CuFeS2), copper glance atau chalcolite (Cu2S), cuprite (Cu2O), malaconite (CuO) dan malachite (Cu2(OH)2CO3).Sifat fisikaa. Tembaga merupakan logam yang berwarna kunign seperti emas kuning seperti pada gambar dan keras bila tidak murni. b. Mudah ditempa (liat) dan bersifat mulur sehingga mudah dibentuk menjadi pipa, lembaran tipis dan kawat.c. Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak.Sifat Kimiaa. Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan yang berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat basa, Cu(OH)2CO3. b. Pada kondisi yang istimewa yakni pada suhu sekitar 300 C tembaga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk CuO yang berwarna hitam. Sedangkan pada suhu yang lebih tinggi, sekitar 1000 C, akan terbentuk tembaga(I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah.c. Tembaga tidak diserang oleh air atau uap air dan asam-asam nooksidator encer seperti HCl encer dan H2SO4 encer. Tetapi asam klorida pekat dan mendidih menyerang logam tembaga dan membebaskan gas hidrogen. Hal ini disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks CuCl2(aq) yang mendorong reaksi kesetimbangan bergeser ke arah produk.2Cu(s) + 2H+ (aq) 2Cu+ (aq) + H2(g)2Cu+ (aq) +4Cl-(aq) 2CuCl2-(aq)d. Asam sulfat pekatpun dapat menyerang tembaga, seperti reaksi berikutCu(s) + H2SO4 (l) CuSO4 (aq) + 2H2O(l) +SO2(g)e. Asam nitrat encer dan pekat dapat menyerang tembaga, sesuai reaksi f. Tembaga tidak bereaksi dengan alkali, tetapi larut dalam amonia oleh adanya udara membentuk larutan yang berwarna biru dari kompleks Cu(NH3)4+.g. Tembaga panas dapat bereaksi dengan uap belerang dan halogen. Bereaksi dengan belerang membentuk tembaga(I) sulfida dan tembaga(II) sulfida dan untuk reaksi dengan halogen membentuk tembaga(I) klorida, khusus klor yang menghasilkan tembaga(II) klorida.

Kegunaan TembagaAdapun kegunaan tembaga pada aplikasi bahan kontruksi teknik kimia meliputi :1. Untuk menghilangkan CO2 yang terperangkap Dapat dipindahkan melalui elektrokimiawi, dengan membutuhkan potensi listrik relatif kecil untuk menggantikan elektron elektron yan hilang.Suatu larutan dari perunggu kompleks ini menyerap karbon dioksida saat terekspos ke udara. Kompleks ini mempunyai dua lokasi ikatan. atom atom oksigen dari molekul CO2 yang datang mengikat pada setiap atom atom tembaga. Atom atom karbon dari dua molekul mengikat satu dengan lainnya, dengan menciptakan suatu jembatan oksalat antara kedua ion ion tembaga tersebut.Kompleks perunggu dinuclear (I) teroksidasi ke udara oleh karbon dioksida ketimbang oksigen. Untuk menghilangkan oksalat sehingga kompleks tembaga dapat berputar keliling, tim ini menambahkan garam lithium pada larutan dan diaplikasikan potensial relatif -0.03V terhadap elektroda hidrogen normal. Ikatan lithium oksalat, conveniently precipitating out of the solution, dan potensialnya, mengurangi ion ion perunggu. Menyelesaikan pemindahan enam lingkaran karbon dioksida, CO2 yang bergelembung dalam larutan kompleks perunggu dan kemudian memindahkan oksalat dengan garam, yang menunjukkan bahwa kompleks perunggu tersebut merupakan CO2 scrubber. Karbon dioksida terikat diantara dua molekul tembaga kompleks dan dirubah ke oksalat.Oksalat lithium build-up mulai menekan elektroda elektroda tersebut. Praktisnya, lapisan endapan akan dihasilkan, dan oksalat tersebut bisa diubah kedalam bahan kimia yang bermanfaat seperti methanol, formaldehyde, ethylene glycol, anti beku, atau asam oksalis, digunakan dalam restorasi kayu dan beberapa alat pembersih rumah tangga.2. Sebagai Bahan PelapisDi dalam proses lapis listrik, logam-logam yang umumnya digunakan untuk pelapis antara lain adalah : kadmium, khrom,tembaga, emas, perak, timbal, nikel dan seng, sedangkan logam paduan yang digunakan antara lain adalah kuningan dan perunggu.Logam-logam pelapis yang termasuk dalam golongan ini adalah logam yang betul-betul melindungi. Logam ini lebih bersifat katodik daripada logam yang dilindungi. Sebagian besar dari logam pelindung termasuk ke dalam golongan ini.Logam-logam pelapis yang termasuk dalam golongan ini adalah logam-logam yang lebih anodik dari logam yang dilindungi, sehingga logam pelindung ini akan rusak lebih dahulu, contoh:seng.Untuk mendapatkan perlindungan yang baik, pemilihan jenis pelapis perlu dilakukan secara hati-hati. Ada beberapa faktor yang perlu mendapat perhatian, antara lain : Faktor Lingkungan Umur pelayanan (service life). Logam dasar yang akan dilapisi.Suasana pelapisan (kondisi elektrolit) harus sesuai dengan benda yang akan dilapisi.3. Sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo.4. Paduan logam. Paduan tembaga 70% dengan seng 30% disebut kuningan, sedangkan paduan tembaga 80% dengan timah putih 20% disebut perunggu. 5. Mata uang dan perkakas-perkakas yang terbuat dari emas dan perak selalu mengndung tembaga untuk menambah kekuatan dan kekerasannya. 6. Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari kapal.7. Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol menjadi metanal.

Pengolahan Tembaga1. Pengapungan (flotasi)Proses pengapungan atau flotasi di awali dengan pengecilan ukuran bijih kemudian digiling sampai terbentuk butiran halus. Bijih yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam campuran air dan suatu minyak tertentu. Kemudian udara ditiupkan ke dalam campuran untuk menghasilkan gelmbung-gelembung udara. Bagian bijih yang mengandung logam yang tidak berikatan dengan air akan berikatan dengan minyak dan menempel pada gelembung-gelembung udara yang kemudian mengapung ke permukaan. Selanjutnya gelembung-gelembung udara yang membawa partikel-partikel logam dan mengapung ini dipisahkan kemudian dipekatkan.2. PemangganganBijih pekat hasil pengapungan selanjutnya dipanggang dalam udara terbatas pada suhu dibawah titik lelehnya guna menghilangkan air yang mungkin masih ada pada saat pemekatan dan belerang yang hilang sebagai belerang dioksida.2Cu2FeS(s) + 4O2(g) 2Cu2S(s) + 2FeO(s) + 3SO2(g)Campuran yang diperoleh dari proses pemanggangan ini disebut calcine, yang mengandung Cu2S, FeO dan mungkin masih mengandung sedikit FeS. Setelah itu calcine disilika guna mengubah besi(II) oksida menjadi suatu sanga atau slag besi(II) silikat yang kemudian dapat dipisahkan. Reaksinya sebagai berikut :Feo(s) + SiO2(S) FeSiO3(l)Tembaga(I) sulfida yang diperoleh pada tahap ini disebut matte dan kemungkinan masih mengandung sedikit besi(II) sulfida 3. ReduksiCu2S atau matte yang yang diperoleh kemudian direduksi dengan cara dipanaskan dengan udara terkontrol, sesuai reaksi 2Cu2S(s) + 3O2(g) 2Cu2O(s) + 2SO2(g) Cu2S(s) + 2Cu2O(s) 6Cu(s) + SO2(g)Tembaga yang diperoleh pada tahap ini disebut blister atau tembaga lepuhan sebab mengandung rongga-rongga yang berisi udara.4. ElektrolisisBlister atau tembaga lepuhan masih mengandung misalnya Ag, Au, dan Pt kemudian dimurnikan dengan cara elektrolisis. Pada elektrolisis tembaga kotor (tidak murni) dipasang sebagai anoda dan katoda digunakan tembaga murni, dengan elektrolit larutan tembaga(II) sulfat (CuSO4). Selama proses elektrolisis berlangsung tembaga di anoda teroksidasi menjadi Cu2+ kemudian direduksi di katoda menjadi logam Cu.Katoda : Cu2+(aq) + 2e Cu(s)Anoda : Cu(s) Cu2+(aq) + 2ePada proses ini anoda semakin berkurang dan katoda (tembaga murni) makin bertambah banyak, sedangkan pengotor-pengotor yang berupa Ag, Au, dan Pt mengendap sebagai lumpur.5. Penyulingan TembagaSalah satu elektrolisis yang paling menarik adalah pemurnian atau penyulingan logam tembaga. Tembaga dapat dimbil dari bijinya, dengan cara ini sampai ke tingkat kemurnian 99%. Pengotornya sebagian besar adalah perak, emas, platina, besi dan seng menurunkan konduktivitas listrik tembaga secara drastis sehingga harus disuling ulang sebelum dipakai sebagai kawat atau kabel.

Tembaga tidak murni dipakai sebagai elektroda sebagai anoda pada sel elektrolisis yang mengandung larutan tembaga sulfat dan asam sulfat (sebagai elektrolit). Katoda pada sistem ini adalah tembaga dengan kemurnian tinggi. Jika selnya dijalankan pada tegangan yang diperlukan, hanya tembaga dan pengotornya yang lebih mudah teroksidasi daripada tembaga, seng dan besi yang larut disekitar anoda. Logam-logam yang kurang aktif akan runtuh dan mengendap dibagian dasar wadah. Pada katoda, ion tembaga direduksi tetapi ion seng dan ion besi tertinggal dilarutan karena lebih sukar tereduksi dari pada tembaga. Secara pelan-pelan tembaga anoda terlarut dan tembaga katoda makin tumbuh. Suatu saat tembaga akan mempunyai kemurnian 99,95%Kotoran yang terkumpul dibagian bawah biasanya disebut sebgai anoda, dapat dipindahkan secara periodik dan nilai perak, emas dan platina dapat pula dihitung untuk memperoleh total efisiensi pelaksanaan proses penyulingan.

B. Besi (Fe)Besi adalah logam transisi yang paling banyak dipakai karena relatif melimpah di alam dan mudah diolah. Besi murni tidak begitu kuat, tetapi bila dicampur dengan logam lain dan karbon didapat baja yang sangat keras. Biji besi biasanya mengandung hematite (Fe2O3) yang dikotori oleh pasir (SiO2) sekitar 10 %, serta sedikit senyawa sulfur, posfor, aluminium dan mangan.Besi juga merupakan logam yang penting dalam bidang teknik, tetapi besi murni terlalu lunak dan rapuh sebagai bahan kerja, bahan konstruksi dll. Oleh karena itu besi selalu bercampur dengan unsur lain, terutama zat arang/karbon (C). Sebutan besi dapat berarti :a. Besi murni dengan simbol kimia Fe yang hanya dapat diperoleh dengan jalan reaksi kimia.b. Besi teknik adalah yang sudah atau selalu bercampur dengan unsur lain.Besi teknik terbagi atas tiga macam yaitu : Besi mentah atau besi kasar yang kadar karbonnya lebih besar dari 3,7%. Besi tuang yang kadar karbonnya antara 2,3 sampai 3,6 % dan tidak dapat ditempa. Disebut besi tuang kelabu karena karbon tidak bersenyawa secara kimia dengan besi melainkan sebagai karbon yang lepas yang memberikan warna abu-abu kehitaman, dan disebut besi tuang putih karena karbon mampu bersenyawa dengan besi. Baja atau besi tempa yaitu kadar karbonnya kurang dari 1,7 % dan dapat ditempa.Sifat FisikSifat fisik yang dimiliki logam besi, antara lain :a. Pada suhu kamar berwujud padat, mengkilap dan berwarna keabu-abuan.b. Merupakan logam feromagnetik karena memiliki empat electron tidak berpasangan pada orbital d. c. Penghantar panas yang baik.Kation logam besi Fe berwarna hijau (Fe2+) dan jingga (Fe3+). Hal ini disebabkan oleh adanya elektron tidak berpasangan dan tingkat energi orbital tidak berbeda jauh.

Fasepadat

Massa jenis(sekitarsuhu kamar)7,86 g/cm

Massa jeniscair padatitik lebur6,98 g/cm

Titik lebur1811K(1538 C, 2800 F)

Titik didih3134K(2861 C, 5182 F)

Kalor peleburan13,81 kJ/mol

Kalor penguapan340 kJ/mol

Kapasitas kalor(25 C) 25,10 J/(molK)

Sifat KimiaSifat kimia yang dimiliki logam besi, antara lain :a. Unsur besi bersifat elektropositif (mudah melepaskan elektron) sehingga bilangan oksidasinya bertanda positif.b. Fe dapat memiliki bilangan oksida 2, 3, 4, dan 6. Hal ini disebabkan karena perbedaan energi elektron pada sub kulit 4s dan 3d cukup kecil, sehingga elektron pada sub kulit 3d juga terlepas ketika terjadi ionisasi selain electron pada sub kulit 4s.c. Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu.d. Memiliki bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700, 928, dan 1530C. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah.e. Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen, sulfur, pospor, boron, karbon dan silikon.

Jenis-Jenis Logam Besia. Besi TuangKomposisinya yaitu campuran besi dan karbon. Kadar karbon sekitar 4%, sifatnya rapuh tidak dapat ditempa, baik untuk dituang, liat dalam pemadatan, lemah dalam tegangan. Digunakan untuk membuat alas mesin, meja perata, badan ragum, bagian-bagian mesin bubut, blok silinder, dan cincin torak.b. Besi TempaKomposisi besi tempa terdiri dari 99% besi murni, sifat dapat ditempa, liat, dan tidak dapat dituang. Besi tempa antara lain dapat digunakan untuk membuat rantai jangkar, kait keran, dan landasan kerja pelat.c. Baja LunakKomposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,1%-0,3%, mempunyai sifat dapat ditempa dan liat. Digunakan untuk membuat mur, sekrup, pipa, dan keperluan umum dalam pembangunan.d. Baja Karbon SedangKomposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,4%-0,6%. Sifat lebih kenyal daripada yang keras. Digunakan untuk membuat benda kerja tempa berat, poros, dan rel baja.e. Baja Karbon TinggiKomposisi campuran besi dan karbon, kadar karbon 0,7%-1,5%. Sifat dapat ditempa, dapat disepuh keras, dan dimudakan. Digunakan untuk membuat kikir, pahat, gergaji, tap, stempel, dan alat mesin bubut.f. Baja Karbon Tinggi dengan CampuranKomposisi baja karbon tinggi ditambah nikel atau kobalt, khrom, atau tungsten. Sifat rapuh, tahan suhu tinggi tanpa kehilangan kekerasan, dapat disepuh keras, dan dimudakan.Digunakan untuk membuat mesin bubut dan alat-alat mesin.

Pengolahan Mineral BesiBahan baku awal dalam pembuatan besi adalah biji besi (iron core). Biji besi yang didapatkan dari alam umumnya merupakan senyawa besi dengan oksigen seperti hematite (Fe2O3); magnetite (Fe3O4); limonite [FeO(OH)]; atau siderite (FeCO3).Pembentukan senyawa besi oksida tersebut sebagai proses alam yang terjadi selama beribu-ribu tahun. Kandungan senyawa besi dibumi ini mencapai 5% dari seluruh kerak bumi ini. dilakukan pemurnian untuk mendapatkan konsentrasi biji yang lebih tinggi (25 - 40%). Proses pemurnian ini dilakukan dengan metode :crushing, screening, danwashing(pencucian). Untuk meningkatkan kemurnian menjadi lebih tinggi (60 - 65%) serta memudahkan dalam penanganan berikutnya, dilakukan proses agglomerasi dengan langkah-langkah sebagai berikut : Biji besi dihancurkan menjadi partikel-partikel halus (serbuk). Partikel-partikel biji besi kemudian dipisahkan dari kotoran- kotoran dengan cara pemisahan magnet (magnetic separator) atau metode lainnya. Serbuk biji besi selanjutnya dibentuk menjadi pellet berupa bola-bola kecil berdiameter antara 12,5 - 20 mm. Terakhir, pellet biji besi dipanaskan melalui proses sinter/pemanasan hingga temperatur 1300 C agar pellet tersebut menjadi keras dan kuat sehingga tidak mudah rontok.

A. Reaksi Pembentukan (Proses Reduksi)Tujuan proses reduksi adalah untuk menghilangkan ikatan oksigen dari biji besi. Proses reduksi ini memerlukan gas reduktor seperti hidrogen atau gas karbon monoksida (CO).Proses reduksi ini ada 2 macam yaitu proses reduksi langsung dan proses reduksi tidak langsung.a. Proses Reduksi LangsungProses ini biasanya digunakan untuk merubah pellet menjadi besi spons (sponge iron) atau sering disebut: besi hasil reduksi langsung (direct reduced iron). Gas reduktor yang dipakai biasanya berupa gas hidrogen atau gas CO yang dapat dihasilkan melalui pemanasan gas alam cair (LNG) dengan uap air didalam suatu reaktor yaitu melalui reaksi kimia berikut :CH + HOCO + 3HDengan menggunakan gas CO atau hidrogen dari persamaan diatas maka proses reduksi terhadap pellet biji besi dapat dicapai melalui reaksi kimia berikut ini :FeO + 3H 2Fe + 3HOAtauFeO + 3CO 2Fe + 3CO

b. Proses Reduksi Tidak LangsungProses ini dilakukan dengan menggunakan tungku pelebur yang disebut juga tanur tinggi (blast furnace). Sketsa tanur tinggi diperlihatkan pada gambar 4. Biji besi hasil penambangan dimasukkan ke dalam tanur tinggi tersebut dan didalam tanur tinggi dilakukan proses reduksi tidak langsung yang cara kerjanya sebagai berikut : Bahan bakar yang digunakan untuk tanur tinggi ini adalah batu bara yang telah dikeringkan (kokas). Kokas dengan kandungan karbon (C) diatas 80%, tidak hanya berfungsi sebagai bahan bakar, tetapi juga berfungis sebagai pembentuk gas CO yang berfungsi sebagai reduktor. Untuk menimbulkan proses pembakaran maka ke dalam tanur tersebut ditiupkan udara dengan menggunakan blower sehingga terjadi proses oksidasi sebagai berikut :2C + O 2CO + Panas

PERAKFISIK:Fase PadatMassa jenis (sekitar suhu kamar) 10,49 g/cmMassa jenis cair pada titik lebur 9,320 g/cmTitik lebur 1234,93 K (961,78 C, 1763,2 F)Titik didih 2435 K (2162 C, 3924 F)Kalor peleburan 11,28 kJ/molKalor penguapan 258 kJ/molKapasitas kalor (25 C) 25,35J/(molK)KIMIA:Struktur kristal kubus pusat mukaBilangan oksidasi 1 (oksida amfoter)Elektronegativitas 1,93 (skala Pauling)Energi ionisasi pertama: 731,0 kJ/mol ke-2: 2070 kJ/mol ke-3: 3361 kJ/molJari-jari atom160 pmJari-jari kovalen 153 pmJari-jari Van der Waals 172 pm

Klasifikasi:1. Perak Bromida ( Br )2. Perak Jerman/Perak Nikel/Perak Baru3. Perak Nitrat4. Perak Sianida

PENGOLAHAN:Proses Pemisahan Emas dan PerakProses pemisahan Dore Bullion emas dan perak. Emas yang diperoleh melalui proses sianidasi belum dalam keadaan murni karena masih bercampur dengan logam lainnya, umumnya perak, tembaga, arsen. Untuk memperoleh emas murni umumnya dilakukan dengan proses elektrolisis. Emas adalah teman baik perak (keduanya sulit dipisahkan), sehingga dilakukan elektrolisis atau proses elektrometalurgi berlanjut untuk memisahkan emas dan perak. Pemisahan emas dan perak dilakukan dengan 2 tahap:1.Campuran emas dan perak (dore bullion) dimasukkan ke dalam kain kanvas. Kain kanvas ini bertindak sebagai pembungkus sekaligus sebagai anoda pada proses elektrolisis. Katoda digunakan perak murni sedangkan elektrolitnya digunakan perak nitrat encer yang telah diasamkan dengan asam nitrat. Selama proses elektrolisis berlangsung, perak pada anoda akan larut dalam elektrolit dan bergerak menuju katoda. Butiran perak ini memiliki ukuran yang sangat halus sehingga dapat menembus pori-pori dari kantung penahan, sedangkan emas beserta dengan sebagian sedikit perak tertahan di kantung dalam bentuk slime. Padatan perak yang terbentuk dapat diambil secara periodik, dicuci kemudian dicetak. Perak yang diperoleh dengan cara ini mempunyai kemurnian sekitar 99.5 %. Reaksi yang terjadi di pada anoda dan katoda: Katoda: Ag2+ + 2e- Ag dan anoda: Ag Ag2+ + 2e-Dari proses elektrolisis atau elektrorefining perak di atas, emas tidak ikut melarut karena emas menempati urutan paling rendah dalam seri elektrokimia. Emas yang diperoleh dari proses elektrolisis perak di atas belum dalam keadaan murni karena masih mengandung sedikit perak. Untuk memperoleh emas murni maka dilakukan elektrolisis berlanjut tahap 2.

2. Tahapan kedua ini, emas yang diperoleh dari proses elektrolisis perak pada tahap 1 dijadikan sebagai anoda. Katoda menggunakan emas murni atau titanium sedangkan yang bertindak sebagai elektrolit adalah larutan aurik klorida (AuCl3) yang telah diasamkan dengan asam klorda. Selama proses elektrolisis berlangsung, emas dari anoda larut dalam elektrolit membentuk ion Au3+ yang bergerak menuju katoda. Pada katoda ion Au3+ direduksi menjadi padatan emas yang akan melekat pada katoda. Emas yang terbentuk diambil secara periodik, dicuci kemudian dicetak. Emas yang diperoleh melalui cara ini mempunyai kemurnian 99.95% hingga 99.99%. Berikut adalah reaksi yang terjadi di anoda dan katoda:Katoda: Au3+ + 3e- Au dan anoda: Au Au3+ + 3e-Pada proses ini, perak yang masih terkandung dalam anoda ikut larut dalam elektrolit tetapi akan segera bereaksi dengan klorida dari elektrolit membentuk padatan AgCl yang dapat digunakan untuk proses selanjutnya bilamana akan dilakukan pembuatan logam perak.Selanjutnya, karena Au dan Ag sudah terpisah dengan kadar masing-masing yang sangat tinggi sehingga sudah mempunyai nilai jual yang tinggi, dapat dimanufaktur (dilebur lalu dicetak) untuk dijadikan suatu produk.

Cara Pengolahan PerakProses produksi kerajinan perak solid / gilapan.1. PeleburanPerak murni yang merupakan bahan baku utama dilebur dengan campuran logam lain ( tembaga atau kuningan,-/+7,5% ) sebagai bahan penolong / penguat. Proses ini untuk menentukan kadar perak yang dikehendaki. Dari proses ini akan kita dapatkan batangan - batangan perak, yang dalam proses berikutnya dapat kita buat menjadi kawat ataupun lempengan perak dalam berbagai ukuran.2. PalonPalon adalah bagian yang mengerjakan bentuk dasar dari kerajinan perak. Dalam proses ini, batangan perak yang kita dapatkan tadi kita tempa hingga mendapatkan bentuk yang lurus dan rata.3. OndelAdalah merubah bentuk dasar yang telah diperoleh, menjadi bentuk yang kita kehendaki.

4. Tatah Adalah bagian yang mengerjakan ukiran untuk menghiasi barang kerajinan.5. StelTugas bagian stel adalah merangkaikan barang - barang yang telah diukir,sehingga menjadi bentuk barang yang dikehendaki.6. MbabarProses ini akan menjadikan perak tersebut matang, dengan cara dibakar kemudian dimasukkan ke dalam rebusan air tawas, secara berulang - ulang sampai putih bersih hingga siap untuk dipoles / disangling. 7. Sangling atau poles Adalah proses membuat mengkilat hasil kerajinan perak dengan cara digosok dengan ujung jarum baja dan busa buah perak. Dalam proses ini juga telah digunakan mesin pemoles , biasanya untuk jenis produk perak solid atau gilapan.

Proses produksi kerajinan perak Filigree/trap-trapan.1. PeleburanPerak murni yang merupakan bahan baku utama dilebur dengan campuran logam lain ( tembaga atau kuningan,-/+7,5% ) sebagai bahan penolong / penguat. Proses ini untuk menetukan kadar perak yang dikehendaki. Dari proses ini akan kita dapatkan batangan - batangan perak, yang dalam proses berikutnya dapat kita buat menjadi kawat ataupun lempengan perak dalam berbagai ukuran.2. PengurutanProses pengubahan bahan baku perak ( batangan ) menjadi kawat perak berbagai ukuran.

3. Pembuatan Pola/ NgrancangProses pembuatan pola sesuai desain yang dikehendaki menggunakan kawat yang berukuran lebih besar dari kawat yang digunakan untuk proses pembuatan isian/ ornamen, dengan dipres/ diplepet dahulu ( diameter 1,2 mm atau lebih ).4. Pembuatan Benang Perak/ Nampar & MlepetProses pembuatan benang perak dengan cara, 2 helai kawat perak atau lebih yang ukuran diameternya kurang dari 0,21 mm dipilin menjadi satu, kemudian dipres/ diplepet. Peggunaan ukuran kawat disesuaikan dengan desain yang telah ditentukan.5. Pengisian Pola/ NatrapProses pengerjaan ornamen atau hiasan dengan kawat isian ke dalam pola yang telah jadi.6. Pengelasan/ MatriProses penyatuan kawat isian yang telah menjadi ornamen-ornamen pada pola, dengan cara lebih dahulu ditaburi serbuk patri kemudian disemprot dengan api.7. StelProses merangkaikan menggabungkan pola-pola yang telah terisi ornamen-ornamen sesuai dengan desain yang telah ditentukan.8. MbabarProses ini akan menjadikan perak tersebut matang, dengan cara dibakar kemudian dimasukkan ke dalam rebusan air tawas, secara berulang-ulang sampai putih bersih hingga siap untuk dipoles / disangling. 9. Sangling atau poles Adalah proses membuat mengkilat hasil kerajinan perak dengan cara digosok dengan ujung jarum baja dan busa buah perak. Dalam proses ini juga telah digunakan mesin pemoles , biasanya untuk jenis produk perak solid atau gilapan.

Kegunaan:Perak sterling digunakan untuk perhiasan, perabotan perak, dsb. Campuran logam ini biasanya mengandung 92.5% perak, dengan sisanya tembaga atau logam lainnya.Perak juga digunakan sebagai campuran logam pengganti gigi, solder, kotak listrik, dan baterai perak-timah dan perak-cadmium. Cat perak digunakan untuk membuat sirkuit cetak. Silver fulminate, bahan peledak yang kuat, kadang-kadang terbentuk saat pembentukan perak. Silver iodide digunakan untuk membuat hujan buatan. Silver chloride memiliki sifat-sifat optikal yang unik karena bisa dibuat transparan. Silver nitrate, atau lunar caustic, yang merupakan senyawa perak yang penting banyak digunakan di bidang fotografi dimana sekitar 30% konsumsi industri perak digunakan untuk bidang ini.

TIMAH Timah adalah sebuah unsur kimia yang memiliki simbol Sn dan nomor atom 50. Unsur ini memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal.-Jika dipanaskan, timah abu-abu (timah alfa) dengan struktur kubus berubah pada 13.2C menjadi timah putih (timah beta) yang memiliki struktur tetragonal.-Jika didinginkan sampai suhu 13.2C, akan berubah dari putih menjadi abu-abu. Timah merupakan logam lunak, fleksibel, dan warnanya abu-abu metalik. Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhadap korosi disebabkan terbentuknya lapisan oksida timah yang menghambat proses oksidasi lebih jauh. Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh asam kuat, basa, dan garam asam. Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4, dan beberapa pelarut organic seperti asam asetat asam oksalat dan asam sitrat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH dan KOH.Sifat Fisik Timah (Sn) Keadaan benda : Padat Titik lebur : 505.08 K (449.47F) Titik didih : 2875 K (4716F) Densitas : 7,365 g/cm3 (Sn putih) 5,769 g/cm3 (Sn abu-abu) Volume molar : 16.29 10-6 m3/mol Kalor penguapan : 295.8 kJ/mol Kalor peleburan : 7.029 kJ/mol Kalor jenis : 27,112 J/molK Panas fusi : 7,03 kJ/mol Tekanan uap : 5.78 E-21 Pa at 505 K Kecepatan suara : 2500 m/s pada 293.15 K

Sifat Kimia Timah (Sn) Bobot atom : 118.710 sma Berat jenis : 7,3 g/cm3 Jari-jari atom : 145 (145) pm Jari-jari kovalen : 141 pm Jari-jari van der Waals : 217 pm Konfigurasi elektron : [Kr]4d10 5s2 5p2 Elektron per tingkat energi : 2, 8, 18, 18, 4 Bilangan oksidasi: 4,2, -4 Nomor atom : 50 Nomor massa : 118,71 Elektronegatifitas : 1,96 (skala pauli) Energi ionisasi 1: 708,6 kJ/mol Energi ionisasi 2: 1411,8 kJ/mol Energi ionisasi 3: 2943,0 kJ/mol Jari-jari atom: 140 pm Jari-jari ikatan kovalen: 139 pm Jari-jari van der waals : 217 pm Struktur kristal : tetragonal (Sn putih) kubik diamond (Sn abu-abu) Konduktifitas termal : 66,8 W/mK

Logam timah

----Dicetak dalam bentuk lempengan anoda ----Sebagai katoda starter (awal) digunakan lempengan tipis logam 4 N ----Anoda dan katoda starter disusun dalam bak sel elektrolitik dengan jarak 14 cm. Jumlah anoda dan katoda dalam setiap sel masing-masing 12 keping. ----Setiap sel elektrolitik berisi larutan elektrolit sebanyak 2000 liter dan disirkulasi dengan menggunakan pompa tahan asam dengan laju 19 liter/menit. ----Aditif ditambahkan setiap hari ----Rapat arus yang digunakan 63 A/m2 (arus pada rectifier di stel 1000 A). ----Tegangan sel diatur tidak melewati 300 mV ----Larutan elektrolit dipanasi sampai suhu 40oC ----Setelah 6 hari, katoda diangkat dan direndam. Anoda dicuci dan dipasang kembali. Di pasang katoda baru ----Setelah berat berkurang sekitar 75% ( 1 siklus atau 6 hari berikutnya), anoda diangkat dan dicuci. ----Demikian juga katoda diangkat dan direndam ----Sisa anoda dilelehkan untuk dicetak menjadi anoda baru ----Katoda diangkat dan dicetak dalam bentuk ingot

Uraian Proses Peleburan Timah

Peleburan timah merupakan peleburan reduksi yang dilakukan di dalam tanur pantul (Reverberatory Furnance). Material Produksi bertugas menyediakan bahan baku untuk peleburan di pabrik. Bahan baku tersebut berupa campuran bijih timah ( 74 % Sn), antrasit (Fix Carbon > 80 %), dan batu kapur (> 50 % CaO). Perbandingan komposisi yang digunakan adalah 150 kg antrasit dan 15 kg batu kapur untuk 1 ton bijih timah. Komposisi dicampur secara homogen dan kemudian dikirim ke bunker pabrik dengan menggunakan belt conveyor. Setiap bunker berisi komposisi yang berbeda berdasarkan pengelompokan yang dilakukan di Material Produksi.

Reaksi reduksi peleburan bijih timah :SnO2 + CO SnO + CO2SnO + CO Sn + CO2

Peleburan timah ini dilakukan dua tingkat, yaitu :

1. Peleburan Konsentrat (Tingkat I) Bahan baku dengan komposisi yang telah ditetapkan dikeluarkan dari bunker dan dimasukkan ke dalam cuble kemudian ditimbang. Cuble (kapasitas 2,5 ton) yang berisi komposisi diangkat menggunakan grabe crane dan dicurahkan ke dalam hopper yang terdapat dalam tanur. Pengisian pertama sebanyak 25 ton komposisi untuk masing-masing tanur yang akan dioperasikan. Setelah komposisi dimasukkan ke dalam tanur, brander dihidupkan, maka percikan api akan melebur komposisi tersebut. Brander dilakukan secara bergantian dari dua arah setelah dua jam. Dan setiap satu jam komposisi dalam tanur diaduk secara manual (raffing) oleh beberapa orang. Untuk mengurangi volume di dalam tanur komposisi yang telah melebur di dalam tanur akan dikeluarkan (tapping A). Tapping A dilakukan setelah peleburan berjalan 6 jam. Hasil dari tapping ini akan keluar melalui kanal tapping yang dibor dengan oksigen dan kemudian akan mengalir masuk ke fore hearth. Di sini akan terjadi pemisahan antara slag dengan crude tin. Crude tin akan masuk ke float, kemudian diangkat menggunakan grabe crane ke ketel refining (Gambar 2). Sedangkan Slag akan mengalir ke bak granulasi dan disemprot dengan tekanan tinggi sehingga slag menjadi berbongkah-bongkah. Slag ini dinamakan slag 1 dan akan dilebur kembali pada peleburan tigkat II, dikarenakan masih mengandung timah yang relatif tinggi. Setelah tapping A selesai dilakukan, kanal tapping ditutup kembali dengan tanah liat dan kemudian dilakukan pengisian kedua sebanyak 15 ton komposisi untuk masing-masing tanur yang akan dioperasikan. Setelah 17 jam proses peleburan berjalan sejak pengisian pertama, selanjutnya dilakukan pengeluaran seluruh produk peleburan dari dalam tanur (tapping C). Hasil dari tapping ini juga masuk ke dalam fore hearth dan akan terjadi pemisahan antara crude tin dengan slag. Crude tin akan masuk ke float dan kemudian akan diangkat ke ketel rafinasi sedangkan slag akan mengalir ke bak granulasi dan disemprot dengan tekanan tinggi sehingga slag menjadi berbongkah-bongkah. Slag ini juga dinamakan slag 1, dan masih mengandung timah yang relatif tinggi. Selain menghasilkan crude tin dan slag, pada peleburan tingkat I juga menghasilkan dross dan dust. Dross dari tanur dimasukkan ke dalam flame oven dan kemudian dimasukkan ke dalam bunker. Sedangkan dust diproses dengan pelletizer dan akan menghasilkan tin dust yang juga dimasukkan ke dalam bunker. Kedua produk ini dijadikan sebagai material tambahan untuk pengisian berikutnya.

2. Peleburan Slag 1 (Tingkat II)Peleburan ini merupakan peleburan tingkat II yang prosesnya sama seperti peleburan tingkat I dan hasilnya nanti berupa hardhead dan slag. Hardhead dijadikan sebagai bahan tambahan pada peleburan tingkat I (material sirkulasi). Slag 1 dengan kadar 20-30 % Sn dilebur lagi bersama antrasit dan batu kapur dengan perbandingan tertentu. Slag dari peleburan tingkat II yang telah mengalami penggumpalan di dalam bak granulasi dinamakan slag 2 dengan kadar 1 % Sn dan diangkat menggunakan grabe crane ke dump truck dan kemudian dibawa ke stock pile slag. Selain menghasilkan hardhead dan slag, pada peleburan tingkat II juga menghasilkan dust. Dust ini kemudian diolah sebagaimana dust pada peleburan tingkat I. Produk ini juga dijadikan sebagai material tambahan untuk pengisian berikutnya.

Pemurnian Crude Tin (Timah Cair)

Crude tin yang berada di ketel masih mempunyai pengotor berupa unsur Pb yang mengendap di dasar ketel. Untuk crude tin yang mempunyai kadar Pb tinggi terlebih dahulu harus dilakukan pemurnian dengan menggunakan kristalizer (Gambar 3.). Crude tin tersebut dipompa menuju holding pot (kapasitas 2 ton) yang terdapat di kristalizer. Hasil pemurnian kristalizer diangkat kembali ke ketel dengan menggunakan grabe crane dan kemudian dilakukan stirring homogen. Setelah benar-benar homogen, crude tin diambil sampel untuk dianalisa di laboratorium. Setelah hasil analisa menunjukkan bahwa crude tin sudah memenuhi standar cetak, crude tin tersebut dipompa ke ketel cetak.

Sedangkan untuk crude tin yang mempunyai kadar Pb rendah dapat langsung dilakukan stirring serbuk kayu. Proses ini akan mengikat pengotor yang terkandung di dalamnya dan akan membentuk dross yang mengendap di atas ketel. Setelah dross selesai diskop, crude tin diambil sampel seperlunya untuk dianalisa. Setelah hasil analisa menunjukkan bahwa crude tin sudah memenuhi standar cetak, crude tin tersebut dipompa ke ketel cetak.Crude tin dicetak secara manual dengan cetakan standar perusahaan yang sesuai dengan jenis produknya. Jenis-jenis produk yang diproduksi oleh perusahaan dibedakan atas kualitas dan bentuknya (Gambar 4.).

Berdasarkan kualitas, produk dapat dibedakan atas: Banka Tin (kadar 99.92 % Sn) Mentok Tin (kadar 99,85% Sn) Banka Low Lead (LL) terdiri atas Banka LL50ppm, Banka LL100ppm, Banka LL200ppm Banka Four Nine (kadar 99,99% Sn)

Berdasarkan bentuk, produk dapat dibedakan atas: Banka Tin Triangular Banka Tin Shot Banka Pyramid Banka Anoda a. Pyro Refining

Metode pyro refining memanfaaatkan panas yang tinggi untuk melakukan proses pemurnian logam dari unsur-unsur pengotor dalam timah. Pemurnian dengan metode pyrorefining dalam ketel rafinasi cukup effektif untuk memurnikan timah dari unsur-unsur Fe, As, Sb, Cu dan Ni. Proses pemuurnian terjadi pada ketel tuang dan ketel pindah sebelum akhirnya dipompakan ke ketel cetak untuk dilakukan pencetakan (casting).

Peralatan yang digunakan dalam proses pemurnian tersebut adalah:a. Ketel RafinasiKetel rafinasi berbentuk setengah bola dengan bagian tegah kosong. Diameter ketel 2,5 m dan terbuat dari besi tuang (cast iron). Jenis-jenis Ketel Rafinasi : ketel tuang, berfungsi untuk menampung timah kasar hasil peleburan, kemudian dilakukan pemurnian tahap I untuk menurunkan kadar Fe dengan penambahan serbuk gergaji. ketel pindah, berfungsi menampung logam timah hasil pemurnian tahap I dari ketel tuang, kemudian dilakukan pemurnian tahap II yaitu penuranan kadar unsure pengotor seperti Cu, As, sb dan lainnya. Ketel cetak, berfungsi untuk menampung logam timah hasil pemurnian dan mengalirkannnya ketempat pencetakan logam. ketel khusus untuk logam timah dengan kadar Pb rendah, Pb sedang, dan Pb tinggi.b. Stirrer (Pengaduk)Fungsi stirrer adalah untuk pengadukan agar reaksi dalam ketel lebih cepat berlangsung. Pada pemurnian timah dari unsure Fe, serbuk gregaji ditambahkan kemudian dilakukan stirring hingga permukaan tima cair membentuk dross. Stirring juga dilakukan pada saat penambahan Al untuk menurunkan kadar As dan Sb dalam logam timah.c. Pemanas (Heater) dan Pengatur TemperaturPanas yang diperluka dalam ketel rafinasi untuk mempercepat reaksi kimia yang diharapkan, berasal dari brander dan dialirkan melalui besi tuang (cast iron) denga temperature pemanasan antara 300oC-500oC dan diatur dengan alat pengatur temperature (thermocouple). Thermocouple dimasukkan kedalam cairan timah dan dihubungkan dengan brander untuk menentukan temperature pemanasan yang diinginkan sesuai dengan kebutuhhan. Aliran panas dari besi tuang yang berada dibawah ketel berputar hingga menghasilkan panas yang tinggi.b. Eutectic RefiningEutectic refining adalah metode pemurnain berdasarkan diagram 2 fase PbSn dan sangat efektif untuk menggurangi kadar unsur Pb dalam logam timah. Alat yang digunakan adalah crytallizer (Gambar 3.). Pada temperatur eutectic dengan perbandingan PbSn sekitar 40%-60%, maka PbSn pada kondisi cair, sedangkan Sn dalam bentuk padat.

Prinsip kerja crystallizerBerdasarkan titik lebur Pb (185oC) dan titik lebur Sn (232o), sedangkan paduan logam Pbsn mempunyai titik lebur lebih rendah dibanding logam Sn murni sehingga dengan crystallizer logam PbSn dipanaskan melalui chamber. Dengan perbedaan temperatur tersebut maka kadar Pb dalam logam timah akan semakin berkurang, karena mencair dan mengalir ke penampungan Pb.