TUGAS METALURGI

Nama : Deny Prabowo

NIM : K2513016

Semester : V

Prodi : Pendidikan Teknik Mesin

Dosen :

UNSUR – UNSUR PENYUSUN BAJA KARBON RENDAH

A. KARBON ( C )Karakteristik dan sifatKarbon ditemukan di Bumi dalam bentuk tiga alotrop berbeda termasuk amorf, grafit, dan berlian. Alotrop adalah bahan yang terbuat dari unsur yang sama, tetapi atom mereka berbeda. Setiap alotrop karbon memiliki sifat fisik yang berbeda.Dalam alotrop berlian, karbon adalah zat yang paling sulit dikenal di alam. Hal ini juga memiliki konduktivitas termal tertinggi dari setiap elemen. Berlian berwarna transparan. Grafit, di sisi lain, adalah salah satu bahan yang paling lembut dan berwarna hitam-abu-abu. Grafit adalah konduktor listrik yang baik. Karbon amorf umumnya hitam dan digunakan untuk menggambarkan batubara dan jelaga.Salah satu karakteristik kunci dari karbon adalah kemampuannya untuk membuat rantai panjang molekul melalui menghubungkan dengan atom karbon lainnya. Karbon juga memiliki titik lebur tertinggi dari semua elemen.Simbol : CNomor atom : 6Berat atom : 12,011Klasifikasi : bukan logamFase pada Suhu Kamar : PadatBerat jenis: amorf: 1,8-2,1, berlian : 3,515, grafit: 2,267 gram per cm3

Titik leleh (berlian) : 3550 ° C, 6442 ° FTitik didih (berlian) : 4200 ° C, 7600 ° FSublimasi Titik (grafit) : 3642 ° C, 6588 ° FDitemukan oleh : Carbon yang diketahui sejak zaman kuno

1. Sifat Fisika Fasa pada suhu kamar : padat Bentuk kristalin : intan dan grafit Massa jenis : 2,267 g/cm³ (grafit) dan 3,513 g/cm³ (diamond) Titik leleh : 4300-4700 K Titik didih : 4000 K Densitas : 2,267 g/cm3 (grafit) 3,515 g/cm3 (diamond)

1

Kalor lebur : 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol (diamond) Kalor uap : 355,8 kJ/mol Kalor jenis : 8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/molK (diamond)

2. Sifat Kimia   Bilangan oksidasi : 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4   Elektronegatifitas : 2,55 (skala pauli)   Energi ionisasi : 1086 kJ/mol   Energi ionisasi ke-2 : 2352,6 kJ/mol   Energi ionisasi ke-3 : 4620,5 kJ/mol   Jari-jati atom : 70 pm   Jari-jari kovalen : 77 pm   Jari-jari Vander Waals : 170 pm   konduktifitas termal : 119-165 (grafit) 900-2300 (diamond) W/mK    Struktur Kristal : heksagonal

B. FERUM ( Fe)1. Sifat Kimia

a. Unsur besi bersifat elektropositif yaitu mudah melepaskan elektron. Karena sifat inilah bilangan oksidasi besi bertanda positif.

b. Besi dapat memiliki biloks 2, 3, 4 dan 6. Hal ini disebabkan karena perbedaan energi elekktron pada subkulit 4s dan 3d cukup kecil, sehingga elektron pada subkulit 3d juga terlepas ketika terjadi ionisasi selain elektron pada subkulit 4s.

c. Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu.

d. Besi memiliki bentuk allotroik ferit yaitu alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700oC, 928oC, dan 1530oC. 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 sulfur, fosfor, boron, karbon dan silikon.

f. Larut dalam asam-asam mineral encer.g. Oksidanya bersifat amfoter yaitu oksida yang menunjukkan sifat-sifat asam

sekaligus basa.

2. Sifat Fisikaa. Pada suhu kamar berwujud padat, mengkilap dan berwarna keabu-abuan.b. Merupakan logam feromagnetik karena memiliki empat elektron tidak berpasangan

pada orbitan d.c. Merupakan penghantar panas yang baik.d. Kation logam besi berwarna hijau (Fe2+) dan jingga (Fe3+). Hal ini disebabkan oleh

adanya elektron tidak berpasangan dan tingkat energi orbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, elektron mudah tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi menimbulkan warna tertentu.

2

e. Besi bersifat keras dan kuat.f. Sifa-sifat besi yang lain

1) Nomor Atom : 262) Nomor Massa                          : 573) Massa Atom                                        : 55,85 g/mol4) Kepadatan                                           : 7,8 g/cm 3 pada 20 °C5) Titik Lebur                                          : 1536 °C6) Titik Didih                                           : 2861 °C7) Isotop : 88) Energi Ionisasi Pertama                     : 761 kJ/mol9) Energi Ionisasi Kedua                       : 1556,5 kJ/mol10) Energi Ionisasi Ketiga                       : 2951 kJ/mol

C. MANGAN ( Mn )1. Sifat Fisika

Mangan adalah kimia logam aktif, abu-abu merah muda yang di tunjukkan pada symbol Mn dan nomor atom 25. Ini adalah elemen pertama di Grup 7 dari tabel periodic. Mangan merupakan unsur yang dalam keadaan normal memiliki bentuk padat. Massa jenis mangan pada suhu kamar yaitu sekitar 7,21 g/cm3, sedangkan massa jenis cair pada titik lebur sekitar 5,95 g/cm3. Titik lebur mangan sekitar 1519oC, sedangkan titik didih mangan ada pada suhu 2061oC. Kapasitas kalor pada suhu ruang adalah sekitar 26 , 32 J/mol.K.

2. Sifat Kimiaa. Reaksi dengan air

Mangan bereaksi dengan air dapat berubah menjadi basa secara perlahan dan gas hidrogen akan dibebaskan sesuai reaksi:Mn(s) + 2H2O → Mn(OH)2 +H2

b. Reaksi dengan udaraLogam mangan terbakar di udara sesuai dengan reaksi:3Mn(s) + 2O2 → Mn3O4(s)3Mn(s) + N2 → Mn3N2(s)

c. Reaksi dengan halogenMangan bereaksi dengan halogen membentuk mangan (II) halida, reaksi:Mn(s) +Cl2 → MnCl2Mn(s) + Br2 → MnBr2Mn(s) + I2 → MnI2Mn(s) + F2 → MnF2Selain bereaksi dengan flourin membentuk mangan (II) flourida, juga menghasilkan mangan (III) flourida sesuai reaksi:2Mn(s) + 3F2 → 2MnF3(s)

d. Reaksi dengan asam

3

Logam mangan bereaksi dengan asam-asam encer secara cepat menghasilkan gas hidrogen sesuai reaksi:Mn(s) + H2SO4 → Mn2+(aq) + SO42-(aq) + H2(g)

D. CHROM ( Cr )Kromium adalah 21 paling banyak unsur dalam kerak bumi dengan konsentrasi rata-rata 100 ppm. Senyawa Kromium terdapat di dalam lingkungan, karena erosi dari batuan yang mengandung kromium dan dapat didistribusikan oleh letusan gunung berapi. Rentang konsentrasi dalam tanah adalah antara 1 dan 3000 mg / kg, dalam air laut 5-800 μg / liter, dan di sungai dan danau 26 μg / liter dengan 5,2 mg / liter. Hubungan antara Cr (III) dan Cr (VI) sangat tergantung pada pH dan oksidatif sifat lokasi, tetapi dalam banyak kasus, Cr (III) adalah spesies dominan, meskipun di beberapa daerah di tanah air dapat mengandung sampai 39 μg dari total kromium dari 30 μg yang hadir sebagai Cr (VI).Keberadaan di alamBijih utama khrom adalah khromit, yang ditemukan di Zimbabwe, Rusia, Selandia Baru, Turki, Iran, Albania, Finlandia, Republik Demokrasi Madagaskar, dan Filipina. Logam ini biasanya dihasilkan dengan mereduksi khrom oksida dengan aluminum.

Keterangan Umum Unsur Nama¸ Lambang¸ Nomor atom : kromium¸ Cr, 24 Deret kimia : logam transisi Golongan¸ Periode, Blog : 6, 4, d Penampilan : perak metalik Massa atom : 51.9961(6) g/mol Konfigurasi elektron : [Ar]3d 4s Jumlahel elektron tiap kulit : 2, 8,13,1

Ciri-ciri fisik Fase : Solid Massa jenis( sekitar suhu kamar ) : 7.15 g/cm³ Massa jenis cair pada titik lebur : 6.3 g/cm³ Titik lebur : 2180 K ( 1907ºC,3465ºF ) Titik didih : 2944 K ( 2671ºC, 4840ºF ) Kalor peleburan : 21.0 kJ/mol Kalor penguapan : 339.5 kJ/mol Kapasitas Kalor : ( 25ºC )23.35 j/( mol.K ) Tekanan uap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

pada

T/K 1656 1807 1991 2223 2530 2942

E. ALUMUNIUM ( Al )1. Sifat Fisika

4

Aluminium memiliki sifat fisika seperti yang ditunjukkan pada Tabel berikut:

NO Sifat Nilai

1 Jari-jari atom

2 Volume atom 10 cm/gr.atm

3 Density (660oC) 2,368 gr/cm3

4 Density ( 20oC) 2,6989 gr/cm3

5 Potensial elektroda (25 oC) -1,67 volt

6 Kapasitas panas (25oC) 5,38 cal/mol oC

7 Panas pembakaran 399 cal/gr mol

8 Tensile strength 700 MPa

9 Kekerasan brinnel 12-16 skala mehs

10 Hantaran panas (25oC) 0,49 cal/det oC

11 Valensi 3

12 Kekentalan (700oC) 0,0127 poise

13 Panas peleburan 94,6 cal/gr

14 Panas uap 200 cal/gr

15 Massa atom 26,98

16 Titik lebur 660oC

17 Titik didih 2452oC

18 Tegangan permukaan 900 dyne/cm

19 Tegangan tarik 4,76 kg/mm

2. Sifat Kimiaa. Aluminium mempunyai nomor atom 13, dan massa atom relatif 26,98. Aluminium

juga bersifat amfoter. Ini dapat ditunjukkan pada reaksi sebagai berikut:a.       Al2O3 +    3H2SO4 Al2(SO4)3 +      3H2Ob.      Al2O3 +    6NaOH            2Na3AlO2 +      6H2O

b. Aluminium merupakan unsur yang sangat reaktif sehingga mudah teroksidasi. Karena sifat kereaktifannya maka Aluminium tidak ditemukan di alam dalam bentuk unsur melainkan dalam bentuk senyawa baik dalam bentuk oksida Alumina maupun Silikon.

c. Sifat-sifat Aluminium yang lebih unggul bila dibandingkan dengan logam lain adalah sebagai berikut:1) Ringan

Massa jenis Aluminium pada suhu kamar (29oC) sekitar 2,7 gr/cm3.2) Kuat

Aluminium memiliki daya renggang 8 kg/mm3, tetapi daya ini dapat berubah menjadi lebih kuat dua kali lipat apabila Aluminium tersebut dikenakan proses pencairan atau roling. Aluminium juga menjadi lebih kuat dengan ditambahkan unsur-unsur lain seperti Mg, Zn, Mn, Si.

3) Ketahanan Terhadap Korosi

5

Aluminium mengalami korosi dengan membentuk lapisan oksida yang tipis dimana sangat keras dan pada lapisan ini dapat mencegah karat pada Aluminium yang berada di bawahnya. Dengan demikian logam Aluminium adalah logam yang mempunyai daya tahan korosi yang lebih baik dibandingkan dengan besi dan baja lainnya.

4) Daya Hantar Listrik Yang BaikAluminium adalah logam yang paling ekonomis sebagai penghantar listrik karena massa jenisnya  dari massa jenis tembaga, dimana kapasitas arus dari Aluminium kira-kira dua kali lipat dari kapasitas arus pada tembaga.

5) Anti MagnetisAluminium adalah logam yang anti magnetis.

6) ToksifitasAluminium adalah logam yang tidak beracun dan tidak berbau.

7) Kemudahan dalam prosesAluminium mempunyai sifat yang baik untuk proses mekanik dari kemampuan perpanjangannya, hal ini dapat dilihat dari proses penuangan, pemotongan, pembengkokan, ekstrusi dan penempaan Aluminium

8) Sifat dapat dipakai kembaliAluminium mempunyai titik lebur yang rendah, oleh karena itu kita dapat memperoleh kembali logam Aluminium dari scrap.

F. TEMBAGA ( Cu )1. 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.

2. 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 ºC, akan terbentuk tembaga(I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah.

3. 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.Asam sulfat pekatpun dapat menyerang tembaga,

4. Asam nitrat encer dan pekat dapat menyerang tembaga, 5. Tembaga tidak bereaksi dengan alkali, tetapi larut dalam amonia oleh adanya udara

membentuk larutan yang berwarna biru dari kompleks Cu(NH3)4+.

6. 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.

G. FOSFOR ( P )1. Sifat Fisika Unsur Fosfor

Warna : tidak berwarna/merah/putih

6

Wujud : padat Titik didih : 550 K (2770C) Titik leleh : 317,3 K (44,20C) Massa jenis (fosfor merah) : 2,34 g/cm3 Massa jenis (fosfor putih) : 1,823 g/cm3 Massa jenis (fosfor hitam) : 2,609 g/cm3 Energi ionisasi (fosfor putih) : 1011,8 kj/mol Secara umum fosfor membentuk padatan putih yang lengket yang memiliki bau

yang tak enak tetapi ketika murni menjadi tak berwarna dan transparan Fosfor putih mudah menguap dan larut dalam pelarut nonpolar benzena Fosfor merah tidak larut dalam semua pelarut.

2. Sifat Kimia Unsur Fosfor Fosfor putih bersifat sangat reaktif, memancarkan cahaya, mudah terbakar di

udara, beracun. Fosfor putih digunakan sebagai bahan baku pembuatan asam fosfat di industri.

Fosfor merah bersifat tidak reaktif, kurang beracun. Fosfor merah digunakan sebagai bahan campuran pembuatan pasir halus dan bidang gesek korek api.

H. SULFUR ( S ) 1. Sifat Fisika

Unsur  belerang bentuknya non-metal yang tidak berasa dan tidak berbau. pada umumnya berbentuk padatan kuning dengan titik leleh 112,8 C. Bila belerang  dipanaskan  akan mencair dan saat didinginkan menjadi seperti karet . Belerang juga berbentuk molekuler, larut dalam CS2. MOlekul S2 dan S3 ada dalam fase gas. Unsur khalkogen dalam asam sulfat menunjukkan warna biru, merah, dan kuning. Spesi polikation S4

2+, S64+,S4

2+ memberikan warna ini. Masa jenis pada suhu kamar adalah α=2.07 g/cm3, β=1.96  g/cm3, ɣ=1.92 g/cm3, titik didih= 717,8 K

2. Sifat KimiaBelerang  merupakan unsur  khalkogen. Keelektronegativannya lebih rendah dari keelektronegativan oksigen, senyawa ini menunjukkan derajat ion yang lebih rendah dan kenaikan  derajat kekovalenan ikatan dan akibatnya derajat ikatan hydrogennya menjadi lebih kecil. Unsur belerang mempunyai banyak alotrop seperti S2, S3, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S18, dan S… yang menecerminkan kemampuan katenasi atom belerang. Elektronegativitas atom belerang = 2.58 (skala pauling) dan jari-jari atomnya = 100 pm.

I. SILIKON ( Si )1. Sifat Fisik Silikon

Konfigurasi                                  : [Ne] 3S23P2

Fase (suhu kamar)                        : Solid

7

Massa Jenis                                  : 2,33 g/cm3

Titik leleh                                    : 1687 K (14100 C, 5909 0F) Titik didih                                    : 3538 K (2355 0C, 5909 0F) Kalor Lebur                                  : 50,21 kJ/mol Kalor Penguapan                          : 359 kJ/mol Energi Pengionan                         : 8,2 eV/atm      Jari-jari kovalen atom                   : 790 (1,17A) Jari-jari ion                                   : 0,41 A (Si4+) Keelektronegatifan                      : 1,8 Berat atom standar                       : 28,085 g.mol-1

2. Sifat Kimia SilikonSilikon dikulit bumi terdapat dalam berbagai bentuk silikat, yaitu senyawa silikon dengan oksigen. Unsur ini dapat dibuat dari silikon dioksida (SiO2) yang terdapat dalam pasir, melalui reaksi:

SiO2(s) + 2C(s) → Si(s) + 2CO(g)

Silikon murni berstruktur seperti Intan ( tetrahedral) sehingga sangat keras dan tidak menghantarkan listrik jika dicampur dengan sedikit unsur lain, seperti alumunium (Al) atau boron (B). Silikon bersifat semikonduktor (sedikit menghantarkan listrik), yang diperlukan dalam berbagai peralatan elektronik, seperti kalkulator dan komputer. Itulah sebabnya silikon merupakan zat yang sangat penting dalam dunia modern. Untuk itu dibutuhkan silikon yang kemurniannya sangat tinggi dan dapat dihasilkan dengan reaksi:

SiCl4(g) + 2H2(g) → Si(s) + 4HCl(g)

Jari-jari silikon lebih besar dari karbon, sehingga tidak dapat membentuk ikatan π (rangkap dua atau tiga) sesamanya, hanya ikatan tunggal (σ). Karena itu silikon tidak reaktif pada suhu kamar dan tidak bereaksi dengan asam, tetapi dapat bereaksi dengan basa kuat seperti NaOH.

Si(s) + 4OH-(aq) → SiO4(aq) + 2H2(g)

Batuan dan mineral yang mengandung silikon, umumnya merupakan zat padat yang mempunyai titik leleh tinggi, keras, yang setiap keping darinya merupakan suatu kisi yang kontinu terdiri dari atom-atom yang terikat erat. Sebuah contoh senyawa silikon yang memiliki titik leleh tinggi adalah silikon dioksida, yang terdapat dialam dalam bentuk kuarsa, agata (akik), pasir, dan seterusnya

J. NIKEL ( Ni )1. Sejarah

8

Nikel ditemukan oleh Cronstedt pada tahun 1751 dalam mineral yang disebutnya kupfernickel (nikolit)

2. Keberadaan di alamNikel adalah komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya. Meteorit besi atau siderit, dapat mengandung alloy besi dan nikel berkadar 5-25%. Nikel diperoleh secara komersial dari pentlandit dan pirotit di kawasan Sudbury Ontario, sebuah daerah yang menghasilkan 30% kebutuhan dunia akan nikel.Deposit nikel lainnya ditemukan di Kaledonia Baru, Australia, Cuba, Indonesia.

3. Sifat-sifatNikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal, yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga.

4. Proses pembuatanProses pengolahan biji nikel dilakukan untuk menghasilkan nikel matte yaitu produk dengan kadar nikel di atas 75 persen. Tahap-tahap utama dalam proses pengolahan adalah sebagai berikut:

a. Pengeringan di Tanur Pengering bertujuan untuk menurunkan kadar air bijih laterit yang dipasok dari bagian Tambang dan memisahkan bijih yang berukuran 25 mm.

b. Kalsinasi dan Reduksi di Tanur untuk menghilangkan kandungan air di dalam bijih, mereduksi sebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi.

c. Peleburan di Tanur Listrik untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi sehingga terbentuk fasa lelehan matte dan terak.

d. Pengkayaan di Tanur Pemurni untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte dari sekitar 27 persen menjadi di atas 75 persen.

e. Granulasi dan Pengemasan untuk mengubah bentuk matte dari logam cair menjadi butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan dikemas.

K. NIOBIUM ( Nb )1. Sifat Kimia dan Fisika Niobium

Niobium adalah logam langka, lunak, bisa ditempa, dan berwarna putih abu-abu.

Unsur ini memiliki struktur kristal kubus dengan sifat fisik dan kimia menyerupai tantalum.

Niobium mudah bereaksi dengan oksigen, karbon, halogen, nitrogen, dan sulfur, bahkan pada suhu ruang.

Logam ini inert terhadap asam, bahkan aqua regia pada suhu kamar, tetapi bereaksi dengan panas, asam pekat, dan terutama oleh basa dan oksidator.

9

Tanaman umumnya hanya memiliki niobium dengan konsentrasi amat rendah dan bahkan tidak memiliki sama sekali, meskipun beberapa lumut dapat memiliki nobium 0,45 ppm.

Namun, tanaman yang tumbuh dekat endapan niobium dapat mengakumulasi logam ini pada tingkat di atas 1 ppm.

Niobium ditambang terutama dari mineral columbite yang sebelumnya dikenal sebagai colombium (Cb).

Logam lain yang ditambang adalah piroklor dan menjadi yang terpenting. Daerah pertambangan utama adalah Brazil (menghasilkan lebih dari 85% niobium dunia), Zaire, Rusia, Nigeria dan Kanada.

2. Penggunaan Niobium Niobium digunakan untuk produksi paduan logam tahan suhu tinggi dan

stainless steel khusus. Niobium mampu memberikan kekuatan lebih besar pada logam lain, terutama

ketika terkena suhu rendah. Niobium karbida digunakan dalam alat pemotong. Unsur ini juga digunakan

dalam paduan stainless steel untuk reaktor nuklir, jet, rudal, alat pemotong, pipa, magnet super, dan batang las.

Paduan niobium-timah dan niobium-titanium digunakan sebagai kabel magnet superkonduktor untuk menghasilkan medan magnet yang sangat kuat.

Niobium juga digunakan dalam bentuk murni untuk membuat superconducting accelerating structures untuk akselerator partikel.

Paduan Niobium digunakan pula dalam bedah implan karena tidak bereaksi dengan jaringan manusia.

L. VANADIUM ( V )1. Fakta Singkat Vanadium

Nomor atom : 23 Massa atom : 50,9414 g/mol Elektronegativitas menurut Pauling : 1,6 Densitas : 6,1 g/cm pada 20°C Titik lebur : 1910 °C Titik didih : 3407 °C Radius Vanderwaals : 0,134 nm Radius ionik : 0,074 nm (+3); 0,059 (+5) Isotop : 5 Energi ionisasi pertama : 649,1 kJ/mol Energi ionisasi kedua : 1414 kJ/mol Energi ionisasi ketiga : 2830 kJ/mol Energi ionisasi keempat : 4652 kJ/mol Ditemukan oleh : Nils Sefstrom pada tahun 1830

2. Sifat Kimia dan Fisika Vanadium

10

Vanadium adalah unsur langka, lunak, dan berwarna abu-abu putih yang ditemukan dalam mineral tertentu dan digunakan terutama untuk menghasilkan paduan logam.

Vanadium tahan terhadap korosi karena memiliki lapisan pelindung oksida di permukaannya.

Vanadium tidak pernah ditemukan secara murni di alam, melainkan terdapat bersenyawa pada sekitar 65 mineral yang berbeda seperti patronite, vanadinite, carnotite dan bauksit.

Vanadium terbentuk pada endapan mengandung karbon seperti minyak mentah, batubara, dan pasir tar.

Cadangan besar vanadium dapat ditemukan di Afrika Selatan dan di Rusia. Produksi bijih vanadium dunia sekitar 45.000 ton per tahun.

Vanadium umumnya terdapat di sebagian besar tanah dalam jumlah bervariasi dan diserap oleh tanaman.

Dalam biologi, atom vanadium merupakan komponen penting beberapa enzim, terutama nitrogenase vanadium yang digunakan oleh beberapa mikroorganisme nitrogen.

3. Penggunaan Vanadium Sebagian besar vanadium (sekitar 80 %) digunakan sebagai ferrovanadium

atau sebagai aditif baja. Campuran vanadium dengan aluminium dan titanium digunakan dalam mesin

jet dan rangka pesawat. Paduan vanadium dengan baja digunakan dalam as roda, poros engkol, roda

gigi, dan komponen penting lainnya. Paduan vanadium juga digunakan dalam reaktor nuklir karena logam ini

memiliki kemampuan penyerapan neutron yang rendah. Vanadium oksida (V2O5) digunakan sebagai katalis dalam pembuatan asam

sulfat dan anhidrida maleat serta dalam pembuatan keramik. Unsur ini juga ditambahkan ke kaca untuk menghasilkan warna hijau atau

biru. Kaca yang dilapisi dengan vanadium dioksida (VO2) dapat memblokir radiasi infra merah pada suhu tertentu

M. MOLIBDENUM ( Mo )1. Fakta singkat molibdenum

Nomor atom : 42 Massa atom : 95,94 g/mol Elektronegativitas menurut Pauling : 1,8 Kepadatan : 10,2 g/cm3 pada 20 °C Titik lebur : 2610 °C Titik didih : 4825 °C Radius Vanderwaals : 0,139 nm Radius ionik : 0,068 nm (+4) ; 0,06 nm (+6) Isotop : 11

11

Energi ionisasi pertama : 651 kJ/mol Potensial standar : – 0,2 V Ditemukan oleh : Carl Wilhelm Scheele pada tahun 1778

2. Sifat Fisika dan Kimia Molibdenum Molibdenum merupakan logam transisi berwarna putih keperakan dan lebih

lunak dibandingkan tungsten. Scheele menemukan molibdenum pada tahun 1778. Logam ini sering sulit

dibedakan dengan grafit dan bijih timah. Molibdenum memiliki modulus elastisitas tinggi, dengan hanya tungsten dan

tantalum yang terdapat lebih melimpah, memiliki titik leleh lebih tinggi. Molibdenum tidak mudah larut dalam tanah asam dan lebih mudah larut dalam

tanah basa. Hal ini membuat tanaman dapat memiliki hingga 500 ppm molibdenum ketika tumbuh di tanah basa.

Molibdenit adalah bijih mineral utama molibdenum, dengan wulfenit berada di urutan berikutnya.

Sebagian molibdenit diperoleh sebagai produk sampingan dari produksi tungsen dan tembaga.

Daerah pertambangan utama molibdenum adalah Amerika Serikat, Chili, Kanada, dan Rusia.

3. Penggunaan Molibdenum Molibdenum adalah agen paduan logam penting karena memberi kontribusi

terhadap kekerasan baja. Molibdenum mampu meningkatkan kekuatan baja pada suhu tinggi. Pada Perang Dunia II, Jerman memiliki senjata artileri yang disebut “Big

Bertha” yang mengandung molibdenum sebagai komponen penting baja pembuatnya.

Molibdenum digunakan pula dalam paduan berbasis nikel seperti “Hastelloys(R)” yang tahan panas dan tahan korosi pada larutan kimia.

Logam ini menemukan penggunaannya sebagai elektroda untuk tungku listrik pemanasan kaca.

Molibdenum digunakan pula dalam aplikasi energi nuklir, rudal, dan bagian pesawat terbang.

Logam ini berperan sebagai katalis dalam pemurnian minyak bumi serta menemukan aplikasinya sebagai bahan filamen dalam peralatan elektronik dan listrik.

Molibdenum merupakan unsur penting dalam nutrisi tanaman, sehingga membuat tanah menjadi tandus akibat kekurangan unsur ini.

Molibdenum sulfida berguna sebagai pelumas, terutama pada suhu tinggi dimana pelumas lain akan terurai.

Bubuk molibdenum digunakan dalam tinta sirkuit untuk papan sirkuit, dalam microwave, serta untuk perangkat solid-state.

12

4. Efek Kesehatan Molibdenum Berdasarkan percobaan pada hewan, molibdenum dan senyawanya diketahui

sangat beracun. Beberapa bukti terkait disfungsi hati dengan hiperbilirubinemia telah

dilaporkan terjadi pada pekerja di sebuah pabrik Mo-Cu di Uni Soviet. Selain itu, tanda-tanda gout juga ditemukan pada pekerja pabrik dan di antara

penduduk suatu daerah di Armenia yang kaya molibdenum. Beberapa gejala keracunan molibdenum diantaranya nyeri sendi di lutut,

tangan, kaki, cacat artikular, eritema, dan edema daerah sendi.

N. WOLFRAM ( W )1. Fakta

Wolfram adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang W dan nomor atom 74. Nama unsur ini diambil dari bahasa Latin wolframium dan sering juga disebut wolfram. Logam transisi yang sangat keras dan berwarna kelabu sampai putih ini ditemukan pada mineral seperti wolframit dan schelit. Wolfram memiliki titik lebur yang lebih tinggi dibandingkan zat non-aloy lainnya. Bentuk murni Wolfram digunakan terutama pada perangkat elektronik. Senyawa dan aloy-nya digunakan secara luas untuk banyak hal, yang paling dikenal adalah sebagai filamen bola lampu, tabung sinar-x, dan superaloy.Wolfram murni adalah logam yang berwarna putih timah hingga abu-abu seperti baja. Wolfram yang sangat murni dapat dipotong dengan gergaji besi dan bisa dibentuk dengan mudah. Dalam keadaan tidak murni, wolfram rapuh dan sukar untuk membentuknya. Wolfram memiliki kekuatan regang tertinggi. Wolfram teroksidasi di udara dan harus dilindungi bila disimpan pada suhu yang meningkat. Pemuaian akibat panasnya hampir sama dengan kaca borosilikat, yang membuatnya berguna untuk segel dari kaca ke logam (Krisbiyantoro, 2008).Dari semua logam dalam bentuk murni, wolfram memiliki titik lebur tertinggi (3422° C, 6192 ° F ), tekanan uap terendah (pada suhu di atas 1.650 ° C, 3000 ° F ) dan memiliki kekuatan regang tertinggi. Wolfram memiliki koefisien ekspansi termal terendah dari setiap logam murni. Ekspansi termal yang rendah dan titik lebur yang tinggi dan kekuatan dari wolfram adalah karena kuatnya ikatan kovalen yang terbentuk antara atom wolfram oleh orbital elektron 5d. Karena kekuatan ini, pemaduan jumlah kecil wolfram dengan baja sangat meningkatkan ketangguhan (Setiawan, 2000).Bilangan oksidasi dari wolfram adalah +2 dan +6,. Wolfram bersenyawa dengan oksigen membentuk oksida tungstic berwarna kuning , WO3, yang larut dalam air dan larutan alkali untuk membentuk ion tungstat. W2C tahan terhadap serangan kimia, meskipun bereaksi kuat dengan klorin untuk membentuk hexachloride wolfram (Setiawan, 2000).Wolfram trioksida dapat membentuk interkalasi senyawa dengan logam alkali. Ini dikenal sebagai perunggu; contoh adalah natrium perunggu wolfram (Setiawan, 2000).

13

2. Sumber WolframBeberapa mineral sumber utama wolfram (W) antara lain : Scheelite (CaWO4) dan wolframite [Fe(Mn)WO4] Ferberite (FeWO4) Hubnerite (MnWO4)

Nuklida 180 W 182 W 183 W 184 W 185 W 186 W

Massa atom 179,9 181,9 183 184 186

Kelimpahan 0,1 % 26,3 % 14,3 % 30,7 % 0 % 28,6 %

Waktu paruh Stabil Stabil Stabil Stabil 75 hari stabil

3. Ekstraksi WolframWolfram diambil secara pemanasan langsung hingga meleleh dari campuranbijihnya dengan alkali kemudian diendapkan dalam air sebagai WO3 dengan penambahan asam. Reduksi dengan H2 pada ~ 850oC terhadap oksida ini akan menghasilkan serbuk logam abu-abu. Pengubahan serbuk logam baik Mo maupun W menjadi padatan massif dapat dilakukan dengan kompresi tinggi dengan gas H2.

4. Sifat - Sifat a. Sifat kimia

Tahan terhadap asam Tahan terhadap panas, 34100C Tahan terhadap oksigen Reaktif dengan flourin membentuk heksaflourida

b. Sifat fisika Simbol : W Nomor atom : 74 Konfigurasi elektron : [Xe] 4f14 5d4 6s2 (keadaan dasar) Massa atom : 183,84 gr/mol Golongan : VI B (golongan transisi) Periode : 6 Bentuk : Padat pada 298 K Warna : Putih keabu-abuan dan berkilauan Klasifikasi : Logam Titik didih : 5828 K atau 5555ᴼC Titik lebur : 3695 K atau 3422ᴼC Densitas : 19,25 gr/cm3 Afinitas elektron : -119 kJ/mol Radius atom : 1,41 Å Volume atom : 9,53 cm3/mol Radius kovalensi : 1,3 Å

14

Struktur kristal : Bcc Elektronegatifitas : 1,7 Potensial ionisasi : 7,98 V Bilangan oksidasi : +6, +5, +4, +3, dan +2 Entalpi penguapan : 422,58 kJ/mol Entalpi pembentukan : 35,4 kj/mol

Pada susunan kubus berpusat badan (bcc) setiap logam bersinggungan dengan 8 atom sejenis. Dalam susunan ini bilangan koordinasi untuk setiap atom logam adalah 8. Pada sel satuan kubus berpusat badan atom-atom terletak pada pojok-pojok dan pusat kubus. Volume sel satuan kubus berpusat badan yang ditempati oleh atom logam adalah sebesar 68,02% (Effendy, 1999).

15