kimia bab 9 bahan buatan industri

8/12/2019 Kimia Bab 9 Bahan Buatan Industri

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-bab-9-bahan-buatan-industri 1/27

Nota Bab 9 :

BahanBuatan

Industri



Bab 9 : BAHANBUATAN

INDUSTRI



9.1:Asid Sulfurik

Maksud : Asid sulfurik ialah bahan buatan yang sangat penting dala in!

dustri dan digunakan untuk ebuat bahan buatan lain"

Sebahagian besar asid sulfurik diguna-

kan dalam pembuatan baja :

Baja ammonium sulfat disedia daripada

tindak balas peneutralan antara

asid sulfurik

dan

ammonia akues.

H4SO4 + 2NH ---! "NH4#2SO4

Baja kalium sulfat disedia daripada tindak balas

peneutralan antara asid aulfurik

dan kalum hidroksida

H2SO4 + 2$OH ---! $ 2SO4 + H2O



%etergen

&entian tiruan

"polimer#

'igmen (at

'enggunaan pembuatan

asid sulfurik )ang

lain ialah :

Sebagai elektrolit dalam aku-

mulator asid plumbum.

Sebagai agen penanggal oksida

logam dalam pembersihan

permukaan logam sebelum

proses pen)aduran logam

elektrik



'embuatan asid se(ara

industri



'en(emaran *lam oleh Sulfur

%ioksida.

1. Gas sulfur dioksida ialah gas berasid dan beracun yang boleh mengakibatkan

pencemaran alam sekitar.

2. Pernafasan udara yang mengandungi gas sulfur dioksida boleh mengakibatkan

penyakit di sistem pernafasan dan penyakit peparu.. Gas sulfur dioksida yang melarut dalam air hujan menghasilkan asid sulfurus,

H2SO.

!. Gas sulfur dioksida yang bertindak balas dengan oksigen di udara menghasilkan

sulfur trioksia , seterusnya melarut dalam air hujan untuk menghasilkan asid

sulfurik . "edu#dua asid sulfurus dan asid sulfurik mengakibatkan pembentukan

hujan asid .

$. Punca sulfur dioksida utama adalah dari pembakaran bahan api fosil seperti

petroleum yang mengandungi sulfur .

%.

$esan buruk hujan asid

erendahkan pH air sungai dan

air kolam dan seterusn)a

membunuh hidupan akuatik.

en(epatkan hakisan bahan

buatan logam.

erosakan bangunan konkrit

enjadikan tanah berasid



9.2:

Ammonia

dangaramnya



'enggunaan

*mmonia,. *mmonia )ang mempun)ai formula NH ialah sebatian )ang sangat berguna dalam

industri .

2. , besar ammonia digunakan dalam pembuatan baja bernitrogen.

a# *mmonium sulfat terbentuk dariapada tindak balas ammonia dengan asid sulfurik

2NH + H2SO4 ------! "NH4#2SO4

b# *mmonim nitrat terbentuk daripada ammonia dengan asid nitrik

NH + HNO ------! NH4 NO

. $egunaan utama ammonia )ang lain :

a# Sebagai pen)ejuk dalam peti sejuk.

b# embuat asid nitrik dalam proses Ostald

(# embuat bahan letupan

d# en(egah susu getah membeku

e# enghasilkan ammium klorida



Sifat *mmonia

,. *mmonia ialah satu gas )ang tidak bearna dan berbau sengit. /a adalah lebih ringan

daripada udara.

2. &as ammonia bersifat alk ali dan dapat menukar kertas litmus merah k e biru.

. *mmonia melarut dalam air untuk menhasilkan suatu alkali lemah

NH + H2O 01! NH4+ + OH-

4. &as ammonia bertindak balas dengan gas hidrogen klorida membentuk asap putih

ammonium klorida " digunakan sebagai ujian gas ammonia#.

NH + H3 ----------! NH43

. *mmonia adalah sejenis alkali dan bertindak bals dengan asid dalam peneutralan untuk

membentuk garam :

2NH + H2SO4 ----------! "NH4#2SO4

NH + HNO----------! NH4 NO

5. 3arutan ammonium akues bertindak balas dengan ion logam "ke(uali ion Na+ 6 ion $+ dan

ion a2+ # untuk membentukmendakan hidroksida logam.



'embuatan *mmonia se(ara

industri.,. *mmonia disediakan se(ara besar-besaran daripada tindak balas antara gas nitrogen dan gas

hidrogen dalam proses Haber.

2. &as nitrogen dalam proses Haber diperoleh daripada pen)ulingan berperingkat udara (er(air

.

. Sumber gas hidrogen diperoleh daripada tindak balas stim dengan arang baru "karbon# atau

gas asli.

4. %alam proses Haber 6 (ampuran satu isi padu nitrogen dan tiga isi padu hidrogen bertindak

balas pada keadaan optimum berikut :

a# 7ekanan 288-88 tekanan atmosfera

b# Suhu 48 9 8

(# Serbuk besi sebagai mangkin

N2 + H2 01! 2H



Baja *mmonium

,. 7umbuh-tumbuhan memerlu unsur nitrogen untuk menghasilkan protein . nsur nitrogen

diserap oleh tumbuhan dalam bentuk ion nitrat 6 NO- )ang melarut dalam air.

2. Baja ammonium mengandungi ion ammonium 6 NH4+ )ang apat ditukarkan kepada ion

nitrat oleh bakteria dalam tanah

. $eberkesanan baja nitrogen disukat oleh peratus nitrogen mengikut jisim . 3ebih besar

peratus nitrogen mengikut jisim 6 lebih berkesan baja nitrogen.

4. 'eratus nitrogen mengikut jisim dihitungkan dengan menggunakan rumus berikut :



;. : *loi



aksud *loi dan 7ujuan

membuat *loi.,. *loi ialah (ampuran dua atau lebih unsur dengan komposisi )ang tertentu di mana

ju<uk utama ialah logam

2. 3ogam tulen adalah lemah dan lembut.

a# 3ogam tulen mengandungi atom )ang sama sai< )ang disusun se(ara rapat dan

teratur.

b# 3apisan-lapisan atom mudah menggelongsor di atas satu sama kain apabila satu

da)a dikenakan.

. 3ogam tulen boleh dimulurkan 6 iaitu logam boleh diregangkan dan ditarik menjadi

daai halus )ang panjang. 3ogam tulen juga boleh ditempakan iaitu dapat diketuk

kepada pelbagai bentuk.

4. %alam proses pengaloian 6 unsur-unsur asig di(ampurkan kepada leburan logam.

*pabila aloi membeku 6 kedudukan beberapa atom logam digantikan oleh atom-atom

unsur asing )ang mempun)ai sai< berlainan.

. *loi adalah lebih kuat dan lebih keras .

a# aloi mengandungi atom-atom )ang sai<

berlainan dalam (ampuran

b# atom unsur asing mengganggu susunan

teratur atom-atom logam.

(# atom-atom asing menghalan lapisan atom bergelongsor di atas satu sama lain.

5.

$enapa =

7ujuan pengaloian

enambah kekuatanenahan hakisan ebaiki rupa

logam



$omposisi *loi serta Sifat

dan 'enggunaann)a*loi $omposisi Sifat 'enggunaan

$eluli karbon >erum ditambah karbon $eras 'embinaan bangunan 6

jambatan dan badan kereta

$eluli nirkat >erum ditambah kromium

dan nikel

enahan

hakisan dan

pengaratan

'embuatan pisau 6 sudu 6

garpu dan alat dapur

&angsa $uprum ditambah stanum $eras dan

berkilat

*latan dapur 6 barangan

perhiasan dan kerja seni bina

3o)ang $uprum ditambah <ink $eras dan

berkilat

Barang hiasan 6 alat elektrik

dan alat mu<ik

angnalium *luminium ditambah

magnesium

?ingan dan

keras

'embuatan rangka kapal

terbang

%uralumin *luminium ditambah kuprum

dan magnesium

?ingan dan

keras

'embuatan badan kapal

terbang

'iuter Stanum ditambah plumbum

dan antinomi

$eras dan

berkilat

Barang hiasan dan

(enderamata

'ateri Stanum ditambah plumbum $uat dan takat

lebur rendah

Sambungan elektrik dan bahan

memateri dalam industri

kimpalan.



;.4:'olimer

Sintetik



aksud 'olimer

,. 'olimer ialah molekul berantai panjang )ang terdiri daripada (antuman ban)ak unit molekul

ke(il "dikenali sebagai monomer#

2. 'empolimeran ialah poses di mana monomer-monomer men)ambung untuk menghasilkan

polimer

. 'olimer ialah satu makromolekul "molekul )ang sangat besar#. Oleh itu 6 polimer

mempun)ai jisim molekul relatif )ang besar. *kan tetapi 6 formula empirik polimer adalah

sama dengan monomern)a.

4. 'olimer mempun)ai sifat )ang berlainan dengan monomern)a @ misaln)a takat lebur 6

ketumpatan dan sifat kimia.

. 'olimer dibahagikan kepada dua jenis :

a# 'olimer semula jadi b# 'olimer sintetik



Struktur 6 monomer dan

penggunaan beberapa polimer.

'olimer sintetik Nama monomer 'enggunaan

'olitena Atena Beg pembungkus 6 bekas plastik dan (aan

plastik

'oliinil klorida "'.C.# $loroetena "inil klorida# Batang paip 6 baju hujan 6 penebat daai

dan beg

'olipropena 'ropena Botol plastik dan perabut plastik

'olistirena >eniletena "sirena# Bahan pembungkusan dan penebat haba.



'enggunaan 'olimer Sintetik

%alam $ehidupan Harian

,. 'olimer sintetik ada@ah digunakan se(ara meluas untuk menggantikan bahan semula jadi

kerana kelebihan berikut :

a# $uat dan ringan

b# urah

(# 7ahan kakisan dan tidak mereput

d# 3engai kepada serangan bahan kimia

2. 'enggunaan polimer sintetik mengakibatkan masalah pen(emaran alam sekitar kerana :

a# tidak terbiodegradasikan 6 iaitu tidak diuraikan oleh bakteria dan kulat.

b# Bekas botol dan plastik )ang tidak ditanam dalam tanah boleh menjadi tempat pembiakan

n)amuk.

. 'etroleum 6 bahan mentah pembuatan polimer sintetik adalah sumber )ang tidak dapat

diperbaharui.

4.

engitar semula polimer en(ipta polimer

terbiodegradasi

ara mengatasi masalah polimer:



aklumat tambahan



;. : $a(a

dan Seramik



'enggunaan $a(a dan

Seramik ,. $omponen utama kedua-dua ka(a dan seramik ialah silika 6 iaitu silikon dioksida 6 SiO2.

2. Silika ujud se(ara semula jadi dalam pasir.

. $edua-dua ka(a dan seramik mempun)ai sifat berikut :

a# $eras tetapi rapuh

b# 3engai se(ara kimia

(# 'enebat haba dan elektrik )ang baik.

4. $a(a dan seramik berbe<a seperti berikut :a# $a(a adalah lutsinar manakala seramik adalah legap

b# 7akat lebur seramik lebih tinggi daripada ka(a

. Denis-jenis ka(a 6 sifat 6 komposisi dan kegunaaann)a

Denis $a(a Sifat-sifat $omposisi

kimia

ontoh penggunaan

$a(a silika

terlakur

• 7akat lebur sangat tinggi ",88 #

• 3utsinar kepada sinar ultraungu daninframerah

• Sangat tahan serangan kimia

SiO2 ermin teleskop6 kanta dan

radas ka(a dalam makmal

$a(a soda

kapur

• 7aka lebur rendah "E88 #

• udah meretak apabila suhu

berubah se(ara mendadak

SiO2

Na2O

aO

Botol 6 tingkap 6 pinggan 6

mangkuk dan mentol

lampu.

$a(a

borosilikat• 7akat lebur tinggi "F88 #

• 7idak mudah retak apabila suhu

berubah se(ara mendadak

SiO2

B2O

?adas makmal6 alat

memasak dan salur eletkrik

$a(a plumbum

• /ndeks biasa tinggi• embias sinar (aha)a dan

kelihatan bersinar

SiO2

'bO'risma 6 barangan

perhiasan 6 lampu dan ka(a

kristal

5. Seramik dibuat daripada tanah liat 6 pasir dan feldspar . 7anah liat mengandungi

aluminosilikat .



'enggunaan $a(a dan

Seramik )ang /noatif ,. ontoh penggunaan baru ka(a ialah ka(a fotokromik dan ka(a mengkonduksikan . ontoh

penggunaan baru seramik ialah superkonduktor dan blok enjin kereta.

2. $a(a fotokromik ialah sejenis ka(a )ang peka kepada keamatan (aa)a @ iaitu menjadi gelap

dalam sinaran matahari )ang terang tetapi menjadi (erah apabila keamatan (aha)a berkurang

. $a(a fotokromik dihasilkan dengan men(ampurkan argentum klorida 6 *g3 atau argentum

bromida 6 *gBr kepada ka(a biasa. *pabila terdedah kepada (aha)a ultaungu 6 *gBr atau

*gl terurai kepada atom argentum dan halogen . *tom argentum menjadikan ka(a gelap

*gBr ---------------! *g + ,G2Br 2

4. $a(a mengkonduksikan ialah sejenis ka(a )ang boleh menkonduksikan arus elektrik.

. $a(a mengkonduksikan dihasilkan dengan men)alut satu lapisan nipis bahan

mengkonduksikan pada sekeping ka(a.

5. Superkonduktor ialah sejenis seramik )ang boleh mengkonduksikan arus elektrik tanpa

rintangan . Superkonduktor boleh membuat magnet )ang ringan dan kuat.

E. Denis seramik )ang digunakan dalam pembinaan blok enjin kereta dapat menahan suhu

tinggi . %engan ini 6 pembakaran bahan apai menjadi lebih berkesan dan pen(emaran dapat

dikurangkan.



;.5 : Bahan

$omposit



Bahan $omposit

,. $omposit ialah bahan )ang mengandungi dua atau lebih jenis bahan )ang bergabung

bersama. Bahan baru )ang terhasil mempun)ai sifat fi<ikal )ang lebih baik daripada bahan

asaln)a .

2. Bahan komposit di(iptakan untuk memenuhi keprluan tertentu 6 dengan sifat )ang lebih

kukuh 6 teguh 6 kuat dan ringan

. ontoh bahan komposit 6 komponen asal 6 sifat serta pnggunaan

Bahan $omposit $omponen Sifat bahan komposit 'enggunaan

$onkrit )angdiperkukuhkan

$onkrit dan keluli Sangat kuat 6 kukuh dantidak berkarat.

Sebagai bahan pembinaandalam jambatan dan

bangunan tinggi

Superkonduktor $uprum"//# oksida 6

itrium oksida dan

barium oksida

engkonduksikan arus

elektrik tanpa rintangan

embuat magnet kuat

)ang ringan dan mikro(ip

komputer

&entian optik %ua jenis ka(a

dengan indeks biasan

)ang berlainan

aha)a mengalami

pantulan dan disalurkan

melalui salur ka(a halus

enghantar data dalam

bentuk (aha)a dalam

telekomunikasi

'lastik )ang

diperkukuhkan

dengan ka(a

'lastik polisterdan

gentian ka(a

$uat 6 tidak mudah

terbakar 6 ringan dan tidak

rapuh

embuat bot 6 tangki

makanan dan tangki air

$a(a fotokromik $a(a dan argentum

klorida

3utsinar dan peka terhadap

(aha)a

embuat (ermin mata

)ang menjadi gelap dalam

(aha)a dan terang dalam

gelap.



Rujukan

kimia bab 9 bahan buatan industri

Documents