Alllumunium dan Kromium
-
Upload
neng-sri-widianti -
Category
Documents
-
view
258 -
download
15
description
Transcript of Alllumunium dan Kromium
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Logam merupakan salah satu unsur alam yang sudah digunakan oleh manusia beribu-ribu
tahun yang lalu. Pada jaman dulu, logam digunakan sebagai perkakas dan sebagai bahan
untuk pembuatan benda-benda yang memiliki makna spiritual. Seiring perkembangan jaman,
logam semakin banyak dimanfaatkan terutama di bidang industri, pertanian, dan kedokteran.
Salah satu tujuan teknik kimia adalah menemukan bahan-bahan baru dan
mengembangkan bahan-bahan yang sudah ada dan dalam penggunaannya tidak mengganggu
lingkungan hidup manusia. Bahan-bahan tersebut telah menyatu dengan peradaban manusia,
sehingga manusia mengenal peradaban seperti zaman batu, zaman perunggu dan zaman besi.
Bahan diambil dari alam dan diproses menjadi bentuk tertentu, seperti cangkul, pisau,dan
lain-lain untuk membantu kehidupan manusia. Ketika kita mengenali sifat bahan yang kita
gunakan maka sudah barang tentu penggunaan yang nanti kita lakukan akan menjadi efektif
karena kita telah mengetahui kekurangan dan kelebihan bahan yang kita gunakan. Salah satu
bahan yang banyak digunakan sekarang ini adalah Alluminium dan Kromium.
Aluminium adalah unsur kimia yang berwarna keperakan. Aluminium bukan merupakan
jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari
permukaan bumi. Aluminium termasuk logam golongan utama (IIIA) yang bersifat amfoter
dan ringan. Kromium termasuk kedalam golongan logam transisi dan termasuk golongan
logam berat. Krom adalah logam yang berwujud padat, sangat keras dan berwarna seperti
perak.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam penyusunan makalah ini dirumuskan beberapa rumusan masalah antara lain :
1. Bagaimanakah sifat fisik, kimia dan mekanik dari Alumunium dan Kromium ?
2. Bagaimana cara Pembuatan logam Alumunium dan Kromium ?
3. Seperti apakah pengklasifikasian Paduan Alumunium dan Kromium ?
4. Bagaimana dampak dan penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam alumunium
dan kromium bagi manusia dan lingkungan ?
1.3 Tujuan
Tujuan dalam Penyusunan makalah pengetahuan bahan Aluminium dan Kromium antara
lain :
1. Mengetahui sifat fisik, kimia dan mekanik dari logam Alumunium dan Kromium.
2. Memahami cara pembuatan logam alumunium dan kromium.
3. Mengetahui aplikasi dan kegunaan logam alumunium dan kromium.
4. Mengetahui beberapa penggolongan logam paduan (alloy) dari alumunium dan kromium
5. Mengetahui dampak Penanggulangan bahaya yang ditimbulkan logam alumunium dan
kromium bagi manusia dan lingkungan
1.4 Cara Memperoleh Data dan Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan makalah ini, materi dan data diperoleh dengan cara studi literatur.
Sumber-sumbernya berasal beberapa situs Web. Makalah ini disusun menjadi beberapa Bab,
yaitu : Bab I Pendahuluan, Bab II Aluminium, Bab III Kromium, dan Bab IV Simpulan dan
Saran.
BAB II
LOGAM ALUMINIUM DAN PADUANNYA
2.1 Pengertian Aluminium
Aluminium (atau aluminum, alumunium,
almunium, alminium) ialah unsur kimia yang
berpenampilan keperakan. Lambang aluminium
ialah Al dan nomor atomnya 13. Aluminium bukan
merupakan jenis logam berat, namun merupakan
elemen yang berjumlah sekitar 8% dari
permukaan bumi. Aluminium termasuk logam golongan utama (IIIA) yang bersifat amfoter
dan ringan bersama magnesium dan platina.
Aluminium ditemukan oleh Sir Humprey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu unsur,
dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh H. C. Oersted, tahun 1825. Secara industri
Paul Heroult di perancis dan C. M. Hall di amerika serikat secara terpisah telah memperoleh
logam aluminum dari alumina dengan cara elektrolisa dari garamnya yang terfusi. Sampai
sekarang proses Heroult Hall masih dipakai untuk memproduksi aluminium.
Sampai sekarang alumunium banyak digunakan sebagai pelapisan logam, karna
alumunium tidak mudah terkena korosi, alumunium juga punya kelemahan yaitu; tidak tahan
terhadap benturan, mudah tergores dan sukar untuk dilas. Selain itu ada yang harus di
perhatikan dalam penggunaan aluminium yaitu dampak terhadap lingkungan dan kesehatan
manusia. Diantaranya pencemaran air, udara dan tanah yang menyebabkan banyak penyakit
bagi makhluk hidup disekitarnya.
Aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak dalam kulit bumi setelah oksigen dan
silikon. Aluminium juga merupakan logam terpenting dari golongan IIIA. Namun demikian
aluminium tergolong logam yang relatif mahal karena mineral yang dapat dijadikan sebagai
sumber Aluminium sangat terbatas dan senyawa aluminium sukar direduksi.
2.2 Sumber Aluminium
Aluminium merupakan logam yang paling
banyak ditemukan di kerak bumi (8.1%), tetapi
tidak pernah ditemukan secara bebas di alam. Di
alam aluminium terutama terdapat dalam bentuk
senyawa aluminosilikat (Al2Si2O5)(OH)4, yaitu
suatu mineral yang mengandung aluminium, silikon dan oksigen. Mineral itu tidak
mempunyai nilai komersial karena sukar diolah.
Adapun mineral yang merupakan sumber aluminium hanyalah bauksit (Al2O3nH2O).
Mineral lainnya yang cukup bernilai yaitu kriolit (Na3AlF6) dan veldspath/spat padang
(KAlSi3O8). Di Indonesia bijih aluminium (bauksit) terdapat di pulau bintan Riau dan
Kalimantan Barat.
2.3 Sifat-sifat Aluminium
2.4.1 Sifat Fisik
Aluminium adalah konduktor listrik yang baik. Merupakan konduktor yang baik
juga untuk panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan
diekstrusi menjadi batangan menjadi bermacam-macam penampang, dan tahan pula
terhadap korosi.
Data sifat fisik dari Logam Aluminium
Unsur Alumunium
Massa Atom Relatif 26,98
Konfigurasi Elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Titik Didih 660,4 oC
Titik Leleh 2467 oC
Rapatan pada 25oC 2,70 gram/cm3
Warna Metalik
Energi Ionisasi 277,6 (kJ/mol)
Afinitas Elektron 42,6 (kJ/mol)
Keelektronegatifan 1,61 (skala pauling)
Jari-jari Atom 143 pm
Bauksit
Potensial Elektrode -1,71 volt
2.4.2 Sifat Kimia
Aluminium merupakan unsur yang sangat reaktif dan reduktor yang baik. Beberapa
reaksi Aluminium dengan senyawa lain :
Bereaksi dengan air dan melepaskan H2 dan alumunium oksida yang ulet dan
menempel pada logam yang melindungi masuknya air serta oksigen.
Al(s)+ 3 H2O(l) Al2O3(s) + 3 H2(g)
Alumunium bersifat amfoter dan dapat larut dalam asam atau basa encer
Al(s) + 6 H+(aq) 2 Al+
(aq) + 3 H2(g)
2 Al(s) + 2 OH-(aq) + 2 H2O(l) 2 AlO2
-(aq) + 3 H2(g)
Reaksi Termit
Sifat afinitas terhadap oksigen dari alumunium yang secara spontan akan
melepaskan sejumlah kalor yang cukup untuk melelehkan hasil reaksinya.
Al(s)+ Fe2O3(s) Al2O3(l) + 2 Fe(l)
Kalor yang dihasilkan mencapai 3000 oC
2.4.3 Sifat Mekanik
Kekerasan
Kekerasan bahan aluminium murni sangatlah kecil, yaitu sekitar 65 skala Brinnel,
sehingga dengan sedikit gaya saja dapat mengubah bentuk logam. Untuk kebutuhan
aplikasi yang membutuhkan kekerasan, aluminium perlu dipadukan dengan logam
lain dan/atau diberi perlakuan termal atau fisik.
Kekuatan tensil
Kekuatan tensil pada aluminium murni pada berbagai perlakuan umumnya sangat
rendah, yaitu sekitar 90 MPa, sehingga untuk penggunaan yang memerlukan
kekuatan tensil yang tinggi, aluminium perlu dipadukan. Dengan dipadukan dengan
logam lain, ditambah dengan berbagai perlakuan termal, aluminium paduan akan
memiliki kekuatan tensil hingga 580 Mpa (paduan 7075).
Ductility
Ductility didefinisikan sebagai sifat mekanis dari suatu bahan untuk menerangkan
seberapa jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpa terjadinya retakan.
Aluminium murni memiliki ductility yang tinggi. Aluminium paduan memiliki
ductility yang bervariasi, tergantung konsentrasi paduannya, namun pada umumnya
memiliki ductility yang lebih rendah dari pada aluminium murni, karena ductility
berbanding terbalik dengan kekuatan tensil, serta hampir semua aluminum paduan
memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi dari pada aluminium murni.
Secara garis besar, sifat mekanik dari logam Aluminium dapat ditulis dalam tabel
dibawah ini :
2.4 Proses Pembuatan Aluminium
Sifat Mekanik
Pembenahan magnetik paramagnetik
Keterhambatan elektris (20 °C) 26,50 nΩ·m
Konduktivitas termal (300 K) 237 W·m−1·K−1
Ekspansi termal (25 °C) 23,1 µm·m−1·K−1
Kecepatan suara (thin rod) (suhu kamar) 5000 m·s−1
Modulus Young 70 GPa
Modulus geser 26 GPa
Modulus limbak 76 GPa
Rasio Poisson 0,35
Kekerasan Mohs 2,75
Kekerasan Viker 167 MPa
Kekerasan Brinell 245 MPa
Titik didih2792 K
(2519 °C, 4566 °F)
Aluminium terutama diproduksi untuk pembuatan alloy yang ringan. Pengolahan logam
aluminium dibagi menjadi 2 tahap, yaitu tahap pemurnian dan tahap elektrolisis. Pemurnian
Aluminium sehingga didapatkan alumina disebut proses Bayer. Elektrolisis Alumina untuk
mendapatkan Aluminium disebut dengan Proses Hall-Heroult.
Secara rinci proses pengolahan aluminium dijelaskan sebagai berikut:
Tahap Pemurnian
Tahap pemurnian disebut Proses Bayer, dikembangkan oleh Karl Josef Bayer,
seorang ahli kimia berkebangsaan Jerman. Proses ini biasanya digunakan untuk
memperoleh alumunium murni.
Aluminium diproduksi dari bauksit yang mengandung pengotor Fe2O3. Pengotor
ini harus dihilangkan dengan cara melarutkan bauksit tersebut dalam NaOH (aq) dibawah
pengaruh tekanan dan pada suhu dibawah titik didih. Besi oksida (Fe2O3) yang bersifat
basa tidak larut dalam larutan NaOH. Reaksi :
Al2O3(s)+ 2NaOH(aq) + 3H2O(ℓ) → 2NaAl(OH)4 (aq)
Setelah proses selesai, tekanan dikurangi dan ampas yang terdiri dari oksida besi
yang tak larut, silikon, titanium dan kotoran lainya ditekan melalui saringan dan
dikesampingkan. Cairan yang mengandung alumina dalam bentuk aluminat natrium
dipompa ke dalam tangki pengendapan. Selanjutnya, aluminium diendapan dari filtrat
dengan mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.
2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) → 2Al(OH)3(s)+ Na2CO3(aq) + H2O(ℓ)
Endapan A1(OH)3 kemudian disaring dan dipanaskan sampai mencapai suhu
980oC, sehingga diperoleh A12O3 murni (alumina). Alumina siap dilebur.
2A1(OH)3(s)+ A12O3(s) → A12O3(s)+ 3H2O(g)
Gambar 3: Proses Bayer
Tahap Elektrolisis
Selanjutnya pada tahap kedua, reduksi Al2O3 dilakukan melalui elektrolisis
menurut proses Hall Heroult. Metode elektrolisis itu ditemukan secara terpisah tetapi
hampir bersamaan pada tahun 1886 oleh dua orang peneliti muda, yaitu Charles M. Hall
di Amerika Serikat dan Paul Deroun Heroult di Perancis.
Proses elektrolisa ini menelektrolisis alumina menjadi oksigen dan alumunium.
Al2O3 mempunyai titik leleh yang sangat tinggi, yaitu lebih dari 2000oC. Oleh karena itu
elektrolisis lelehan Al2O3 murni tidak ekonomis. Dalam proses Hall Heroult, Al2O3
dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana dari baja berlapis grafit yang
sekaligus berfungsi sebagai katode. Dengan cara itu elektrolisis dapat dilangsungkan
pada suhu 950oC. Arus listrik dialirkan dalam campuran melalui elektroda karbon
(anode). Pada saat tertentu, alumunium disadap dari sel dan logam cair tersebut
dipindahkan ke dapur penampung untuk dimurnikan atau untuk keperluan paduan,
setelah itu dituang ke dalam ingot untuk diolah lebih lanjut.
Sebenarnya reaksi elektrolisis ini
berlangsung rumit dan belum
sepenuhnya dipahami, tetapi dengan
mengacu pada hasil akhirnya dapat
dituliskan sebagai berikut:
Al2O3(ℓ) →2A13+(ℓ) + 3O2-
(ℓ)
Anoda : 2O2- → O2 + 4e
Katoda : Al3+ + 3e → Al
2.4.1 Daur Ulang Aluminium
Salah satu keuntungan aluminium lainnya adalah mampu didaur ulang tanpa
mengalami sedikitpun kehilangan kualitas. Proses daur ulang tidak mengubah struktur
aluminium, daur ulang terhadap aluminium dapat dilakukan berkali-kali
(wasteonline.org).
Mendaur ulang aluminium hanya mengkonsumsi energi sebesar 5% dari yang
digunakan dalam memproduksi aluminium dari bahan tambang (economist.com). Di
Eropa, terutama negara Skandinavia, 95% aluminium yang beredar merupakan bahan
hasil daur ulang.
Proses daur ulang aluminium berawal dari kegiatan meleburkan dengan
pemanasan suhu tinggi beberapa sampah aluminium. Hal ini akan menghasilkan
endapan. Endapan ini dapat diekstraksi ulang untuk mendapatkan aluminium, dan
limbah yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan campuran aspal dan beton
karena merupakan limbah yang berbahaya bagi alam.
2.5 Aluminium dan Paduan
Aluminium 99% tanpa tambahan logam paduan apapun dan dicetak dalam keadaan biasa,
hanya memiliki kekuatan tensil sebesar 90 MPa, terlalu lunak untuk penggunaan yang luas.
Oleh karena itu, untuk mendapatkan sifat yang lebih baik, aluminium banyak dipadukan
dengan berbagai logam. Diantaranya :
Paduan Aluminium-Silikon
Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan
kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 Mpa pada aluminium paduan
yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15%,
tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal
granula silika.
Paduan Aluminium-Magnesium
Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam
paduan yang cukup drastis, dari 660 oC hingga 450 oC. Namun, hal ini tidak menjadikan
aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan
terjadi pada suhu di atas 60 oC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan
dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan
logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut.
Paduan Aluminium-Tembaga
Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun
rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki
konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl2 dalam logam
yang menjadikan logam rapuh.
Paduan Aluminium-Mangan
Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan
pengerasan tegangan dengan mudah (work-hardening) sehingga didapatkan logam
paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh. Selain itu,
penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium.
Paduan Aluminium-Seng
Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena
merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini memiliki
kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, Aluminium dengan 5,5% seng dapat
memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi sebesar 11% dalam setiap
50mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium yang memiliki
kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6% setiap 50 mm
bahan.
Paduan Aluminium-Lithium
Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis dan
peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap
penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan
peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium tidak lagi
diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat meningkatkan biaya
keselamatan kerja.
Paduan Aluminium-Skandium
Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada
paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang panas.
Paduan ini semakin jarang diproduksi, karena terdapat paduan lain yang lebih murah dan
lebih mudah diproduksi dengan karakteristik yang sama, yaitu paduan titanium. Paduan
Al-Sc pernah digunakan sebagai bahan pembuat pesawat tempur Rusia, MIG, dengan
konsentrasi Sc antara 0,1-0,5% (Zaki, 2003, dan Schwarz, 2004).
Paduan Aluminium-Besi
Besi (Fe) juga kerap kali muncul dalam aluminium paduan sebagai suatu
“kecelakaan”. Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan menggunakan
cetakan besi yang tidak dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek kehadiran Fe dalam
paduan adalah berkurangnya kekuatan tensil secara signifikan, namun diikuti dengan
penambahan kekerasan dalam jumlah yang sangat kecil. Dalam paduan 10% silikon,
keberadaan Fe sebesar 2,08% mengurangi kekuatan tensil dari 217 hingga 78 MPa, dan
menambah skala Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi akibat terbentuknya kristal Fe-
Al-X, dengan X adalah paduan utama aluminium selain Fe.
Aluminium Paduan Cor
Komposisi utama aluminium paduan cor pada umumnya adalah tembaga, silikon,
dan magnesium. Al-Cu memberikan keuntungan yaitu kemudahan dalam pengecoran dan
memudahkan pengerjaan permesinan. Al- Si memmberikan kemudahan dalam
pengecoran, kekuatan, ketahanan pada temperatur tinggi, dan pemuaian yang rendah.
Sifat pemuaian merupakan sifat yang penting dalam logam cor dan ekstrusi, yang pada
umumnya merupakan bagian dari mesin. Al-Mg juga memberikan kekuatan, dan lebih
baik dibandingkan Al-Si karena memiliki ketahanan yang lebih tinggi hinggalogam
mengalami deformasi plastis (elongasi). Namun konsentrasi lebih dari 10% dapat
mengurangi kemudahan dalam pengecoran.
2.6 Aplikasi atau Kegunaan Alumunium
Logam aluminium banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Logam aluminium
bersifat ringan tapi kuat, tidak bersifat magnet, dan tidak beracun. Logam ini merupakan
penghantar panas dan listrik yang baik serta dapat memantulkan apnas dan cahaya. Logam
aluminium tahan dari serangan korosi meskipun secara elektrolisis mudah mengalami korosi.
Permukaan aluminium segera bereaksi dengan udara membentuk aluminium oksida yang
membuatnya terlindung dari korosi. Selain itu, aluminium juga murah dan dapat didaur
ulang.
Beberapa alat tranpostasi seperti mobil, pesawat terbang, truk, kereta api dan sepeda
menggunakan logam aluminium sebagai bahan badan atau rangka. Botol minuman ringan
dan makanan kaleng juga mengandung aluminium. Peralatan masak seperti wajan dan panci
terbuat dar aluminium karena sifatnya menghantar panas, sedangkan jaringan transmisi listrik
memanfaatkan aluminium sebagai bahannya karena ringan, mudah menghantarkan listrik dan
murah.
Selain itu, aluminium juga digunakan sebagai:
1. Thermit (campuran A1 dan Fe2O3) digunanakan untuk mengelas logam.
2. Aluminium sulfat (A12(SO4)3. 17H2O) digunakan pada pewarnaan tekstil.
3. K2SO4A12(SO4)3. 24H2O atau KAI(SO4)2. 12H2O yang dikenal dengan tawas digunakan
untuk menjernihkan air.
4. Sebagai bahan pembersih bersama dengan padatan N3OH. Jika keduanya ditambahkan air,
akan dihasilkan panas yang dapat membantu melelehkan lemak dan minyak pernyumbat
dan kemudian dapat terlarut dalam NaOH(aq).
5. Bubuk aluminium digunakan untuk menjalankan roket.
Beberapa kegunaan aluminium dan paduannya di industri, antara lain :
Sebagai pelapis pada reaktor stainless steel (tahan korosi).
Digunakan pada industri otomotif, yaitu untuk badan mobil dan velg.
Pipa refrigeran (paduan Al dan Cu)
Beberapa jenis roda gigi menggunakan paduan Al-Cu. Penggunaan paduan Cu untuk
mendapatkan tingkat kekerasan yang cukup dan memperpanjang usia benda akibat
fatigue.
2.7 Bahaya dan Keamanan Aluminium
Aluminium memiliki resiko apabila masuk kedalam tubuh manusia berlebih dan dapat
berakibat buruk bagi lingkungan. Dampaknya seperti:
Dapat menyebabkan Alzheimer (ganguan daya ingat)
Poly Aluminium Chloride menyebabkan iritasi pada mata
Jika dalam bentuk uap dapat menyebabkan iritasi pada saluran pernafasan
Dampak Aluminium pada lingkungan diantaranya :
Pencemaran kehidupan air
Ion alumunium bereaksi dengan protein dalam insang ikan dan embrio katak yang
mengakibatkan kematian. Hewan seperti burung atau bahkan manusia yang memakan
ikan tersebut juga akan otomatis terkontaminasi.
Pencemaran udara
Debu alumunium mudah terhisap oleh burung, serangga, atau manusia yang
mengakibatkan berat badan turun drastis, penurunan aktivitas hingga terjadi kematian.
Pencemaran tanah
Alumunium terakumulasi dalam air tanah yang akan merusak akar tanaman dan
mencemari bagian dalam tanaman sehingga bila ada hewan atau manusia yang memakan
tanaman tersebut maka akan terpapar secara tidak langsung. Selain itu alumunium juga
dapat mengurangi kadar posfat karena ion alumunium bereaksi dengan ion fosfat,
sehingga organisme-organisme tanah akan kekurangan fosfat sebagai protein yang akan
menyebabkan kemtaian organisme tersebut.
Perlu tindakan yang aman dalam menggunakan bahan kimia seperti aluminium, yaitu
dengan cara:
Hati-hati saat menggunakan padatan aluminium, karena padatan aluminium mudah
terbakar
Patuhi aturan yang berlaku saat menyimpan dan menggunakan aluminium.
Memakai kacamata pelindung dan bekerja dengan aluminium pada ruangan yang
berventilasi baik.
Apabila terkena mata dan kulit segera cuci dengan air bersih, dan apabila terhirup dengan
jumlah banyak segera hubungi tim medik.
Penanggulangan lingkungan yang dapat dilakukan diantaranya sebagai berikut :
Bioremoval atau penambahan biomassa/mikroorganisme yang dapat mengurangi
kandungan logam dalam air
Penyaringan air menggunakan filter mangan zeolit dan filter karbon aktif yang dilengkapi
dengan filter cartridge dan sterilisator Ultra Violet untuk menangkap segala bentuk ion
logam berbahaya dalam air
Perebusan tanaman dengan NaCl dan asam asetat konsentrasi rendah yang akan
menetralisir kandungan logam dalam tanaman.
BAB III
LOGAM KROMIUM DAN PADUANNYA
3.1 Pengertian Logam Kromium
Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam
tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan
nomor atom 24. Termasuk kedalam golongan
logam transisi yang berada pada golongan VI B
perioda 4. Krom adalah logam yang berwujud
padat, sangat keras dan berwarna seperti perak
dengan berat atom 51,9961 sma, memiliki titik
didih dan titik leleh yang tinggi. Khrom
berwarna abu-abu, sangat mengkilap, keras sehingga memerlukan proses pemolesan yang
cukup tinggi dan sangat tahan terhadap korosi. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak
digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti
knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang
dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih.
Kromium termasuk kedalam golongan logam berat. Logam berat (heavy metal) adalah
logam dengan massa jenis lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Logam
berat dianggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh.
Beberapa di antaranya bersifat membangkitkan kanker (karsinogen) (Wikipedia Indonesia).
Kromium tidak ditemukan sebagai logam bebas di alam. Kromium ditemukan dalam
bentuk bijih kromium, khususnya dalam senyawa PbCrO4 yang berwarna merah.
PbCrO4 dapat digunakan sebagai pigmen merah untuk cat minyak.
Logam kromium dapat bersenyawa dengan oksigen, klorin, dan ion sulfat, berturut-turut
membentuk CrO, CrCl3 dan (Cr2(SO4)3)
Semua senyawa kromium dapat dikatakan beracun. Meskipun kromium berbahaya, tetapi
kromium banyak digunakan dalam berbagai bidang. Misalnya dalam bidang biologi kromium
memiliki peran penting dalam metabolisme glukosa. Dalam bidang kimia, kromium
digunakan sebagai katalis, seperti K2Cr2O7 merupakan agen oksidasi dan digunakan dalam
analisis kuantitatif. Dalam industri tekstil, kromium digunakan sebagai mordants. Kromium
memiliki beberapa istop. Diantara isotop-isotop kromium, ada beberapa isotop kromium
yang digunakan untuk aplikasi medis, seperti Cr-51 yang digunakan untuk mengukur volume
darah dan kelangsungan hidup sel darah merah.
Pada pertengahan abad ke-18 seorang analisis dari Siberia menunjukkan bahwa kromium
terdapat cukup banyak dalam senyawa PbCrO4, tetapi juga terdapat dalam senyawa lain. Ini
akhirnya diidentifikasi sebagai kromium oksida. Kromium oksida ditemukan pada 1797 oleh
Louis-Nicholas Vauquelin.
Louis-Nicholas Vauquelin adalah seorang analis dari Prancis yang menemukan kromium.
Sebelumnya, Vauquelin menganalisis zamrud dari Peru dan menemukan bahwa warna hijau
pada zamrud adalah karena adanya unsur baru, yaitu kromium. Bahkan, nama kromium
berasal dari kata Yunani “kroma” yang berarti “warna”, dinamakan demikian karena
banyaknya senyawa berwarna berbeda yang diperlihatkan oleh kromium. Satu atau dua tahun
kemudian seorang kimiawan dari Jerman, Tassaert yang bekerja di Paris menemukan
kromium dalam bijih Kromit, Fe(CrO2)2, yang merupakan sumber utama kromit hingga
sekarang.
Setelah penelitian lebih lanjut, Louis-Nicholas Vauquelin mendeteksi jejak unsur
kromium dalam permata yang memberikan karakteristik warna merah batu delima dan
zamrud hijau khas, serpentine, dan mika krom.
Selama bertahun-tahun aplikasi utama penggunaan kromium adalah sebagai pigmen cat.
Pada tahun 1820 Kochlin memperkenalkan penggunaan kalium dikromat sebagai mordan
dalam industry pencelupan pada tahun 1820.
Penggunaan garam kromium dalam penyamakan kulit diadopsi secara komersial pada
tahun 1884. Sementara kromit pertama kali digunakan sebagai bahan tahan api di Perancis
pada tahun 1879, penggunaan sebenarnya dimulai di Britania pada tahun 1886. Pencampuran
kromium dalam baja telah dilakukan sejak tahun 1865, tetapi skala besar penggunaan
kromium mulai dikembangkan pada awal 1900-an.
3.2 Sumber Kromium
Kromium adalah unsur yang paling banyak ke-21 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).
Di alam kromium tidak ditemukan sebagai logam bebas. Bijih utama khrom adalah
khromit (FeCr2O4), yang banyak 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. Selain ditemukan dalam bijih
kromit, kromium juga dapat ditemukan dalam PbCrO4, yang merupakan mineral kromium
dan banyak ditemukan di Rusia, Brazil, Amerika Serikat, dan Tasmania. Selain itu, kromium
juga dapat ditemukan di matahari, meteorit, kerak batu dan air laut.
3.3 Sifat-sifat Logam Kromium
3.3.1 Sifat Fisik
Fase Padat
Kepadatan 7,140 kg m -3
Massa Jenis 7,15 g/cm3 (250C)
Titik Lebur 2180 K; 3465 °F; 1907 °C
Titik Didih 2944 K; 4840 °F; 2671 °C
Kalor Peleburan 21.0 kJ·mol−1
Kalor Penguapan 339.5 kJ·mol−1
Kapasitas Kalor 23.35 J·mol−1·K−1
Konduktivitas Termal 94 W m -1 K -1
Koefisien ekspansi termal linier 4,9 x 10 -6 K -1
Sifat Resistivitas listrik 12,7 10 -8 Ω m
3.3.2 Sifat Kimia
Nomor Atom 24
Massa Atom 51,9961 g/mol
Konfigurasi elektron [Ar] 3d5 4s1
Bilangan Oksidasi 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2
(oksida asam kuat)
Elektronegativitas 1.66 (skala Pauling)
Afinitas electron 64,3 kJ / mol -1
Ikatan energi dalam gas 142,9 ± 5,4 kJ / mol -1.
Panjang Ikatan Cr-Cr 249 pm
Jari-jari atom 128pm
Senyawa beracun dan mudah
terbakar
Reaksi Dengan Senyawa Lain
1) Reaksi kromium dengan udara
Logam kromium tidak bereaksi dengan udara atau oksigen pada suhu kamar
2) Reaksi kromium dengan air
Logam kromium tidak bereaksi dengan air pada suhu kamar.
3) Reaksi kromium dengan halogen
a) Fluorida
Kromium bereaksi langsung dengan fluorin, F2, pada suhu 400°C, dan
200-300 atmosfer untuk membentuk kromium (VI) fluorida, CrF6.
Cr(s) + 3F2 (g) → CrF6 (s) [kuning]
Di bawah kondisi ringan, kromium (V) bereaksi dengan fluorida,
membentuk CrF5.
2Cr (s) + 5F2 (g) → 2CrF5 (s) [merah]
2Cr (s) + 3F2 (g) → 2CrF3 (s) [hijau]
Selain membentuk kromium heksafluorida, CrF6, kromium trifluorida,
CrF3 dan kromium pentafluorida, CrF5, reaksi kromium dengan fluorida juga
dapat membentuk kromium difluorida, CrF2, dan kromium tetrafluorida, CrF4.
b) Klorida
Di bawah kondisi yang masih ringan, logam kromium dapat bereaksi
dengan unsur klorin, Cl2 membentuk CrCl3.
2Cr(s) + 3Cl2(g) → 2CrCl3(s) [merah-violet]
Selain membentuk kromium triklorida, CrCl3, reaksi kromium dengan
klorida juga dapat membentuk kromium diklorida, CrCl2 dan kromium
tetraklorida, CrCl4.
c) Bromida
Di bawah kondisi yang masih ringan, logam kromium dapat bereaksi
dengan unsur bromida, Br2 membentuk CrBr3.
2Cr(s) + 3BR2(g) → 2CrBr3(s) [sangat hijau]
Selain membentuk kromium tribromida, CrBr3, reaksi kromium dengan
bromida juga dapat membentuk kromium dibromida, CrBr2 dan kromium
tetrabromidaa, CrBr4.
d) Iodida
Di bawah kondisi yang masih ringan, logam kromium dapat bereaksi
dengan unsur iodida, I2 membentuk CrI3.
2Cr(s) + 3I2(g) → 2CrI3(s) [hijau gelap]
Selain membentuk kromium triiodida, CrI3, reaksi kromium dengan iodida
juga dapat membentuk kromium diiodida, CrI2 dan kromium tetraiodida, CrI4.
4) Reaksi kromium dengan asam
Logam kromium larut dalam asam klorida encer membentuk larutan Cr(II) serta
gas hidrogen. Dalam keadaan tertentu, Cr(II) hadir sebagai ion kompleks [Cr(OH2)6]2+.
Hasil yang sama terlihat untuk asam sulfat, tetapi kromium murni tahan terhadap
asam. Logam kromium tidak bereaksi dengan asam nitrat, HNO3.
Contoh reaksi kromium dengan asam klorida:
Cr(s) + 2HCl(aq) → Cr 2+ (aq) + 2Cl - (aq) + H2 (g)
5) Oksida
Reaksi kromium dengan oksida dapat membentuk beberapa senyawa, diantanya:
Kromium dioksida, CrO2, Kromium trioksida, CrO3, Dikromium trioksida, Cr2O3 dan
Trikromium tetraoksida, Cr3O4.
6) Sulfida
Reaksi kromium dengan sulfida dapat membentuk beberapa senyawa, diantanya :
kromium sulfida, CrS dan dikromium trisulfida, Cr2S3.
7) Nitrida
Reaksi kromium dengan nitrida dapat membentuk senyawa kromium nitrida, CrN.
8) Karbonil
Reaksi kromium dengan karbonil dapat membentuk senyawa kromium
heksakrbonil, Cr(CO)6. Kromium juga dapat bereaksi dengan unsur tertentu
membentuk senyawa kompleks, misalnya reaksi kromium dengan kompleks nitrat
membentuk nitrat hexaaquakromium trihidrat, [Cr(NO3)3.9H2O].
3.3.3 Sifat Mekanik
Struktur Kristal Body-centered Cubic
Pembenahan Magnetik antiferomagnetik
Keterhambatan Elektris (20 °C) 125 nΩ·m
Ekspansi termal (25 °C) 4.9 µm·m−1·K−1
Modulus Young 279 GPa
Modulus Shear 115 GPa
Bulk modulus 160 GPa
Rasio Poisson 0.21
Kekerasan Mohs 8.5
Kekerasan Viker 1060 MPa
Kekerasan Brinell 1120 MPa
3.4 Proses Pembuatan Logam Kromium
Logam Cr murni tidak penah ditemukan di alam. Logam ini ditemukan dalam bentuk
persenyawaan padat atau mineral dengan unsur-unsur lain. Cr paling banyak ditemukan
dalam bentuk batuan besi krom atau kromit FeCr2O4. Untuk memperoleh kromium murni
dapat dilakukan dengan :
Mineral kromite (FeCr2O4) direaksikan dengan basa dan oksigen untuk menghasilkan
kromat [mengubah Cr(III) menjadi Cr(VI)]
4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
Perubahan kromat menjadi dikromat dapat dilakukan dengan menambahkan H2SO4.
Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Dikromat direduksi menjadi Cr(III) dengan karbon,
Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO
Kemudian direduksi dengan aluminium (proses aluminothermy). Reaksi Reduksi Cr(III)
menjadi Cr.
Cr2O3(s) + 2Al(s) → Al2O3(s)+ 2Cr(s)
Atau dapat pula direduksi dengan silikon
2Cr2O3 + 3Si → 4Cr + 3SiO2
Pada proses ini menghasilkan Kromium dengan kemurnian 97-99%.
Salah satu proses isolasi yang lain adalah dengan proses electroplating. Ini
dilakukan dengan melarutkan Cr2O3 dalam sulfat sehingga terbentuk larutan elektrolit untuk
proses electroplating.
3.5 Logam Paduannya/Alloys
Paduan Logam Stainless
a. Baja Stainless Martensitik
Baja ini merupakan paduan kromium dan karbon yang memiliki struktur martensit
body-centered cubic (bcc) terdistorsi saat kondisi bahan dikeraskan. Baja ini
merupakan ferromagnetic, bersifat dapat dikeraskan dan umumnya tahan korosi di
lingkungan kurang korosif. Kandungan kromium umumnya berkisar antara 10,5 –
18%, dan karbon melebihi 1,2%. Kandungan kromium dan karbon dijaga agar
mendaptkan struktur martensit saat proses pengerasan. Karbida berlebih
meningkatkan ketahanan aus. Unsur niobium, silicon,tungsten dan vanadium
ditambah untuk memperbaiki proses temper setelah proses pengerasan. Sedikit
kandungan nikel meningkatkan ketahan korosi dan ketangguhan.
b. Baja stainless Ferritik
Baja jenis ini mempunyai struktur body centered cubic (bcc). Unsur kromium
ditambahkan ke paduan sebagai penstabil ferrit. Kandungan kromium umumnya
kisaran 10,5 – 30%. Beberapa tipe baja mengandung unsur molybdenum, silicon,
aluminium, titanium dan niobium. Unsur sulfur ditambahkan untuk memperbaiki sifat
mesin. Paduan ini merupakan ferromagnetic dan mempunyai sifat ulet dan mampu
bentuk baik namun kekuatan di lingkungan suhu tinggi lebih rendah dibandingkan
baja stainless austenitic. Kandungan karbon rendah pada baja ferritik tidak dapat
dikeraskan dengan perlakuan panas.
Tingkat kekerasan beberapa tipe baja stainless ferritik dapat ditingkatkan dengan
cara celup cepat. Metode celup cepat merupakan proses pencelupan banda kerja
secara cepat dari keadaan temperature tinggi ke temperature ruang. Sifat mampu las,
keuletan, ketahanan korosi dapat ditingktakan dengan mengatur kandungan tertentu
unsur karbon dan nitrogen.
c. Baja Stainless Austenitik
Baja Stainless austenititk merupakan paduan logam besi-krom-nikel yang
mengandung 16-20% kromium, 7-22%wt nikel, dan nitrogen. Logam paduan ini
merupakan paduan berbasis ferrous dan struktur kristal face centered cubic (fcc).
Struktur kristal akan tetap berfasa austenit bila unsur nikel dalampaduan diganti
mangan (Mn) karena kedua unsur merupakan penstabil fasa austenit. Fasa austenitic
tidak akan berubah saat perlakuan panas anil kemudian didinginkan pada temperatur
ruang. Baja stainless austenitik tidak dapat dikeraskan melalui perlakuan celup cepat
(quenching). Umumnya jenis baja ini dapat tetap menjaga sifat asutenitik pada
temperature ruang, lebih bersifat ulet dan memiliki ketahanan korosi lebih baik
dibandingkan baja stainless ferritik dan martensit. Setiap jenis baja stainless austenitic
memiliki karakteristik khusus tergantung dari penambahan unsur pemadunya.
Baja stainless austenitic hanya bisa dikeraskan melalui pengerjaan dingin.
Material ini mempunyai kekuatan tinggi di lingkungan suhu tinggi dan bersifat
cryogenic. Tipe 2xx mengandung nitrogen, mangan 4-15,5%wt, dan kandungan
7%wt nikel. Tipe 3xx mengandung unsur nikel tinggi dan maksimal kandungan
mangan 2%wt. Unsur molybdenum, tembaga, silicon, aluminium,titanium dan
niobium ditambah dengan karakter material tertentu seperti ketahanan korosi sumuran
atau oksidasi. Sulfur ditambah pada tipe tertentu untuk memperbaiki sifat mampu
mesin.
Salah satu jenis baja stainless austenitic adalah AISI 304. Baja austenitic ini
mempunyai struktur kubus satuan bidang (face center cubic) dan merupakan baja
dengan ketahanan korosi tinggi. Komposisi unsur – unsur pemadu yang terkandung
dalam AISI 304 akan menentukan sifat mekanik dan ketahanan korosi. Baja AISI 304
mempunyai kadar karbon sangat rendah 0,08%wt. Kadar kromium berkisar 18-
20%wt dan nikel 8-10,5%wt yang terlihat pada Tabel 1. Kadar kromium cukup tinggi
membentuk lapisan Cr2O3 yang protektif untuk meningkatkan ketahanan korosi.
Komposisi karbon rendah untuk meminimalisai sensitasi akibat proses pengelasan.
d. Baja Stainless Dupleks
Jenis baja ini merupakan paduan campuran struktur ferrite (bcc) dan austenit.
Umumnya paduan-paduan didesain mengandung kadar seimbang tiap fasa saat
kondisi anil. Paduan utama material adalah kromium dan nikel, tapi nitrogen,
molybdenum,tembaga,silicon dan tungsten ditambah untuk menstabilkan struktur dan
memperbaiki sifat tahan korosi. Ketahanan korosi baja stainless dupleks hampir sama
dengan baja stainless austenitik. Kelebihan baja stainless dupleks yaitu nilai tegangan
tarik dan luluh tinggi dan ketahanan korosi retak tegang lebih baik dari pada baja
stainless austenitik. Ketangguhan baja stainless dupleks antara baja austenitic dan
ferritik.
e. Baja Stainless Pengerasan Endapan
Jenis baja ini merupakan paduan unsure utama kromium-nikel yang mengandung
unsur precipitation-hardening antara lain tembaga, aluminium, atau titanium. Baja ini
berstruktur austenitic atau martensitik dalam kondisi anil. Kondisi baja berfasa
austenitic dalam keadaan anil dapat diubah menjadi fasa martensit melalui perlakuan
panas. Kekuatan material melalui pengerasan endapan pada struktur martensit.
Paduan tembaga kromium adalah paduan tembaga tinggi, mengandung 0,6 sampai
1,2% Cr. Para paduan tembaga kromium digunakan untuk kekuatan tinggi, ketahanan
korosi dan konduktivitas listrik.
Paduan Tembaga Kromium
Paduan tembaga kromium adalah paduan
tembaga tinggi, mengandung 0,6 sampai 1,2% Cr.
Para paduan tembaga kromium digunakan untuk
kekuatan tinggi, ketahanan korosi dan konduktivitas
listrik.
3.6 Kegunaan Logam Kromium
Beberapa kegunaan dari Kromium diantaranya :
1) Dalam industri logam, kromium terutama digunakan untuk membuat paduan (aliase)
dengan besi, nikel, dan kobalt. Penambahan kromium memberikan kekuatan dan
kekerasan serta sifat tahan karat pada paduan logam. Baja tahan karat (stainless steels)
mengandung sekitar 14% kromium.
2) Oleh karena kekerasannya, paduan kromium dengan kobalt dan tungsten (wolfram)
digunakan untuk membuat mesin potong cepat.
3) Kegunaan senyawa kromium :
a. Kromium (II) Oksida (CrO) sebagai pewarna dalam percetakkan, industri tekstil dan
keramik.
b. Kromium (III) Klorida (CrCl3) sebagai zat pewarna hijau dalam pembuatan keramik.
c. Kromium (III) Sulfat (Cr2(SO4)3) sebagai pelapis atau penyapuhan logam dan sebagai
pewarna dalam industri tekstil dan keramik.
4) Refraktori (pelapis tahan panas bagi tanur bersuhu tinggi). Penggunaan kromium sebagai
refraktori terutama karena mempunyai titik leleh yang tinggi (1857°C), koefisien muai
yang tidak terlalu besar dan mempunyai bentuk kristal yang stabil.
5) Beberapa senyawa kromium digunakan sebagai katalis. Misalnya Phillips katalis untuk
produksi polietilen adalah campuran dari kromium dan silikon dioksida atau campuran
dari krom dan titanium dan aluminium oksida.
6) Kromium (IV) oksida digunakan untuk pembuatan pita magnetik digunakan dalam
performa tinggi dan standar kaset audio.
7) Asam kromat adalah agen oksidator yang kuat dan merupakan senyawa yang bermanfaat
untuk membersihkan gelas laboratorium dari setiap senyawa organik. Kalium dikromat
merupakan zat kimia reagen, digunakan dalam membersihkan gelas laboratorium, dan
sebagai agen titrating (agen oksidasi dalam analisis kuantitatif) .
8) Senyawa lainnya banyak digunakan di industri; timbal khromat berwarna kuning khrom,
merupakan pigmen yang sangat berharga. Senyawa khrom digunakan dalam industri
tekstil sebagai mordan atau penguat warna. Dalam industri penerbangan dan
lainnya,senyawa khrom berguna untuk melapisi aluminum.
9) Digunakan untuk memberi warna hijau pada kaca zamrud.
10) Merupakan suatu pigmen, khususnya krom kuning
11) Dibidang biologi kromium memiliki peran penting dalam metabolisme glukosa
12) Digunakan untuk aplikasi medis, seperti Cr-51 yang digunakan untuk mengukur volume
darah dan kelangsungan hidup sel darah merah.
13) Digunakan sebagai pigmen merah untuk cat minyak, khususnya senyawa PrCrO4
14) Digunakan dalam pembuatan batu permata yang berwarna. Warna yan kerap digunakan
adalah warna merah, yang diperoleh dari kristal aluminium oksida yang kedalamnya
dimasukkan kromium.
15) Bahan baku dalam pembuatan kembang api. Hal ini diperoleh dari Hasil pembakaran
amonium dikromat, (NH4)2Cr2O7, yang berisi pellet dari raksa tiosianat (HgCNS).
16) Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan
kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper
mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Pelapisan itu dilakukan
secara elektrolisis, yaitu dengan electroplating. Untuk tujuan itu digunakan senyawa
kromium dengan tingkat oksidasi +6. Dalam prosesnya, kromium mula-mula direduksi
menjadi Cr+ baru kemudian menjadi kromium. Akan tetapi, jika larutan yang digunakan
adalah Cr3+, ternyata pelapisan tidak terjadi. Hal itu disebabkan ion Cr3+ dalam air terikat
sebagi ion kompleks yang stabil, yaitu [Cr(H2O)6]3+. Ion kompleks ini tidak mudah
direduksi. Jika yang digunakan adalah Cr6+, maka ion Cr3+ terbentuk dalam suatu lapisan
di permukaan logam dan tidak lagi bereaksi dengan air, melainkan langsung direduksi
menjadi unsur kromium (Cr). Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan
sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
Pelapisan krom adalah suatu perlakuan akhir menggunakan elektroplating oleh
kromium. Pelapisan dengan krom dapat dilakukan pada berbagai jenis logam seperti besi,
baja, atau tembaga. Pelapisan krom juga dapat dilakukan pada plastik atau jenis benda
lain yang bukan logam, dengan persyaratan bahwa benda tersebut harus dicat dengan cat
yang mengandung logam sehingga dapat mengalirkan listrik.
Pelapisan krom menggunakan bahan dasar asam kromat, dan asam sulfat sebagai
bahan pemicu arus, dengan perbandingan campuran yang tertentu. Perbandingan yang
umum bisa 100:1 sampai 400:1. Jika perbandingannya menyimpang dari ketentuan
biasanya akan menghasilkan lapisan yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Faktor lain yang sangat berpengaruh pada proses pelapisan krom ini adalah
temperatur cairan dan besar arus listrik yang mengalir sewaktu melakukan pelapisan.
Temperatur pelapisan bervariasi antara 35 °C sampai 60 °C dengan besar perbandingan
besar arus 18 A/dm2 sampai 27 A/dm2.
Elektroda yang digunakan pada pelapisan krom ini adalah timbal (Pb) sebagai
anoda (kutub positif) dan benda yang akan dilapis sebagai katoda (kutub negatif). Jarak
antara elektroda tersebut antara 9 cm sampai 29 cm. Sumber listrik yang digunakan
adalah arus searah antara 10 - 25 Volt, atau bisa juga menggunakan aki mobil.
17) Pewarnaan Kulit
Kromium (III) garam, terutama tawas krom dan kromium (III) sulfat, digunakan
dalam penyamakan dari kulit. kromium (III) menstabilkan kulit secara lintas yang
menghubungkan kolagen serat dalam kulit. Kromium kecokelatan kulit dapat
mengandung antara 4% dan 5% dari kromium, yang erat terkait pada protein.
3.7 Bahaya Kromium
Logam krom (Cr) adalah salah satu jenis polutan logam berat yang bersifat toksik, dalam
tubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion Cr3+. Krom dapat
menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal. Jika kontak dengan kulit
menyebabkan iritasi dan jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah. Usaha-
usaha yang dilakukan untuk mengurangi kadar pencemar pada perairan biasanya dilakukan
melalui kombinasi proses biologi, fisika dan kimia. Pada proses fisika, dilakukan dengan
mengalirkan air yang tercemar ke dalam bak penampung yang telah diisi campuran pasir,
kerikil serta ijuk. Hal ini lebih ditujukan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-
kotoran kasar dan penyisihan lumpur. Pada proses kimia, dilakukan dengan menambahkan
bahan-bahan kimia untuk mengendapkan zat pencemar misalnya persenyawaan karbonat.
Ada beberapa jenis kromium yang mempunyai dampak/efek bahaya yang berbeda
terhadap organisme. Jenis-jenis kromium ini adalah krom (III) dan krom (VI). Kromium
masuk ke udara, air, tanah melalui proses-proses alam dan aktivitas manusia.Kegiatan utama
manusia yang meningkatkan konsentrasi kromium (III) yang meracuni kulit yaitu manufaktur
tekstil. Sedangkan kegiatan utama manusia yang meningkatkan konsentrasi kromium (VI)
adalah bahan-bahan kulit, manufaktur tekstil, bahan-bahan elektro dll. Ini semua merupakan
aplikasi dari bahan-bahan industry.
Aplikasi ini akan meningkatkan konsentrasi kromium dalam air. Melalui pembakaran
batu bara di udara akan meningkatkan konsentrasi kromium dalam udara. Dan melalui
pembuangan limbah kromium akan meningkatkan konsentrasi kromium di tanah. Sebagian
besar kromium di udara pada akhirnya akan menetap di tanah atau di perairan. Apabila hal
itu terjadi, maka tanah dan perairan akan terkontaminasi oleh logam krom yang mempunyai
sifat toksik apabila konsentrasinya melebihi ambang batas yang telah ditentukan.
Kromium (III) merupakan unsur yang dapat mengganggu metabolism gula dalam tubuh
dan menyebabkan kondisi hati menjadi terganggu. Kromium (VI) adalah racun bagi
organisme yang dapat menyebabkan perubahan genetic dan kanker. Ketika konsentrasi
kromium dalam tanah dan tanaman rendah, tidak akan membahayakan kehidupan serta
lingkungan. Namun ketika konsentrasi kromium melebihi nilai tertenti maka akan
membahayakan lingkungan dan kehidupan.
Krom dapat menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal. Jika
kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan
muntah, lalu bisa menyebabkan juga masalah pernafasan, kulit ruam dan sistem kekebalan
tubuh yang rendah. Usaha-usaha yang dilakukan untuk mengurangi kadar pencemar pada
perairan biasanya dilakukan melalui proses biologi, fisika dan kimia. Pada proses fisika,
dilakukan dengan mengalirkan air yang tercemar ke dalam bak penampung yang telah disi
campuran pasir, kerikil serta ijuk. Hal ini lebih ditujukan untuk mengurangi atau
menghilangkan kotoran-kotoan kasar dan penyisihan lumpur. Pada proses kimia, dilakukan
dengan menambahkan bahan-bahan kimia untuk mengendapkan zat pencemar misalnya
persenyawaan karbonat. Namun seiring berkembangnya teknologi, cara yang kini mudah
dilakukan dan banyak diminati adalah teknologi Reverse osmosis yaitu suatu sistem
pengolahan air dari air mentah menjadi air siap minum dengan kualitas banyak oksigen yang
terkandung dan kandungan logam yang sangat rendah.
Kromium juga perlu diwaspadai bagi orang-orang yang bekerja di industri baja dan
tekstil. Orang yang merokok tembakau juga memiliki kesempatan yang lebih tinggi tercemar
kromium.
Bila Cr terabsorpsi melalui lambung, kulit, atau alveoli paru-paru akan timbul iritasi dan
korosif.
Apabila terhirup (inhalasi) dan menyerap kromium valensi 6 akan menimbulkan iritasi
saluran pernapasan bagian atas, bersin, gangguan hidung, terjadi penyempitan pembuluh
darah, spasme bronchus, asmatik attart dan dapat mengakibatkan penderita meninggal
dunia.
Keracunan kromium valensi 6 yang kronis mengakibatkan gangguan lokal yang menonjol
daripada gangguan secara umum.
Kromium valensi 6 diduga merupakan bronkhogenik (penyebab kanker bronkhus).
Logam atau persenyawaan Cr yang masuk ke dalam tubuh akan ikut dalam proses
fisiologis atau metabolisme tubuh.
Senyawa-senyawa ligan (piropospat, metionin, serin, glisin, leusin, lisin, dan prolin) yang
terdapat dalam tubuh dapat mengubah Cr menjadi bentuk yang mudah terdifusi sehingga
dapat masuk ke dalam jaringan.
Cr dapat mengkatalisis suksinat dalam enzim sitokrom reduktase sehingga dapat
mempengaruhi pertumbuhan dan beberapa reaksi biokimia lainnya dalam tubuh.
Ion-ion Cr6+ dalam proses metabolisme tubuh akan menghalangi atau mampu
menghambat kerja enzim benzopiren hidroksilase. Akibatnya terjadi perubahan dalam
kemampuan pertumbuhan sel, sehingga sel-sel menjadi tumbuh secara liar dan tidak
terkontrol, yang disebut dengan kanker.
Percobaan laboratorium menunjukkan bahwa Cr3+ dapat mengendapkan RNA dan DNA
pada pH 7.
Cr6+ dan Cr3+ dapat menyebabkan denaturasi pada albumin.
Senyawa Cr heksavalen(terutama kromat dan dikromat) dianggap beracun baik di
darat, perairan, tanah ataupun organisme. Kromium heksavalen jauh lebih beracun
daripada senyawa kromium trivalen. Hal tersebut dikarenakan keduanya memiliki sifat
kimia yang berbeda.Senyawa kromium heksavalen merupakan pengoksidasi yang kuat
dan sangat mudah larut, sedangkan senyawa kromium trivalen cenderung membentuk
endapan pada pH yang mendekati netral.Pada keadaan trivalen memiliki bentuk yang
stabil dalam kesetimbangan dengan tanah ataupun sistem air.
Logam Cr dapat masuk ke dalam semua strata lingkungan, yaitu pada perairan,
tanah ataupun udara. Kromium masuk ke lapisan udara yaitu salah satunya dari
pembakaran dan mobilisasi batu bara dan minyak bumi. Kromium di udara dalam bentuk
debu dan atau partikulat-partikulat. Debu dan partikel-partikel Cr tersebut dapat turun ke
tanah atau perairan karena di bawa oleh air hujan, angin, ataupun gaya gravitasi.
Kromium masuk ke tanah ataupun perairan dapat berasal dari partikulat Cr yang
jatuh dari udara ataupun dari limbah industri yang dibuang ke tanah dan perairan.
Kromium masuk ke tanah dan perairan dimulai dari senyawa Cr heksavalen yang
dilepaskan ke lingkungan, dimana dimungkinkan Cr tetap stabil dalam keadaan
heksavalen. Sehingga akan diambil oleh tanaman dan hewan, diadsorpsi oleh koloid-
koloid tanah yang melibatkan senyawa organik. Senyawa kromium heksavalen yang
masuk ke lingkungan ini akan diubah dalam bentuk trivalen oleh donor elektron
anorganik seperti Fe2+ dan S2- ataupun dengan bioproses bahan organik. Setelah diubah
menjadi trivalen diharapkan dapat membentuk oksida dan hidroksida ataupun
membentuk komplek dengan berbagai ligan.Kompleks Cr3+ larut seperti yang dibentuk
dengan sitrat, kemudian mengalami oksidasi ketika kontak dengan mangan dioksida, dan
kembali menjadi Cr heksavalen.
Penanganan Bahaya Logam Kromium :
1. Penanganan Pencemaran Tanah oleh Kromium
Penanganan masalah pencemaran tanah oleh kromium dapat dilakukan beberapa
langkah sebagai berikut:
Remediasi
Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar.
Terdapat dua jenis remediasi itu yaitu : remediasi in situ dan ex situ. Remediasi in
situ adalah pembersihan langsung di lokasinya. Sementara Remediasi ex situ
adalah pembersihan yang dilakukan di lokasi lain. Caranya ialah tanah tersebut
disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke
bak/tangki tersebut. Seterusnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang
kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah.
Bioremediasi
Secara umum bioremediasi adalah :
Teknik aplikasi berdasarkan prinsip - prinsip proses biologis
untuk membersihkan atau mengurangi senyawa-senyawa polutan berbahaya di
dalam tanah, air tanah dan perairan.
Penyisihan atau pengurangan cemaran / polutan melalui aktivitas enzimatis
organisme yang mampu menggunakan atau mentransformasikan senyawa
polutan sebagai sumber energi dan karbonnya.
Metode untuk mengurangi senyawa polutan berbahaya secara biologis. Agen
biologis yang berperan antara lain bakteri, aktinomycet, yeast, fungi, algae
dan tumbuh ± tumbuhan.
Dari pengertian di atas dapat di ambil kesimpulan bahwa bioremediasi
adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan aktivitas menggunakan
mikroorganisme (jamur, bakteri). Yang termasuk dalam polutan-polutan ini antara
lain logam-logam berat, petroleum hidrokarbon, dan senyawa-senyawa organik
terhalogenasi seperti pestisida, herbisida,dan lain-lain. Mikroorganisme dapat
menggunakan bahan pencemar sebagai sumber energi, sumber karbon atau
aseptor elektron untuk metabolisme hidupnya. Masuknya bakteri pada ukuran
populasi tertentu terutama bakteri yang adaptif dan resisten terhadap lahan
terpolusi, dapat mengikat logam berat karena mereka memproduksi protein
permukaan atau sequens peptida yang mampu mengikat logam berat.
Beberapa bakteri yang adaptif pada lahan yang terpolusi logam berat
antara lain Ralstonia, Pseudomonas dan Bacillus, mereka menghasilkan protein
pengikat logam berat yang disebut metallothionein. Teknik bioremediasi memiliki
beberapa keuntungan antara lain:
Bioremediasi merupakan proses alami.
Hasil proses bioremediasi bukan merupakan produk yang berbahaya.
Tanah terkontaminasi dapat kembali ditanami.
Namun demikian teknik ini juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu:
Tidak seluruh polutan mampu didegradasikan oleh mikroba
Akumulasi senyawa toksik yang merupakan metabolit sekunder selama
proses bioremediasi tidak dapat dihindari.
Proses perombakan akan mengalami kesulitan apabila polutan logam berat
bercampur dengan polutan organik .
BAB IV
SIMPULAN DAN SARAN
4.1 Simpulan
Logam Alluminium merupakan salah satu logam yang banyak digunakan di
berbagai sektor kehidupan. Alluminium banyak dijadikan logam paduan yang dapat
menghasilkan sifat logam yang berbeda.
Logam Kromium banyak digunakan sebagai logam paduan untuk meningkatkan
ketahanan logam tersebut terhadap korosi. Termasuk dalam salah satu jenis logam berat
yang beracun. Digunakan pula untuk melapisi ornamen-ornamen.
4.2 Saran
Meskipun logam Aluminium dan Kromium banyak dimanfaatkan dalam berbagai
sektor kehidupan, namun penggunaannya tidak luput dari bahaya yang akan ditimbulkan.
Oleh karena itu, dalam pemakaiannya, baik itu dalam bentuk logam maupun senyawanya
harus diperhatikan tingkat bahayanya agar tidak membahayakan manusia dan lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. Aluminium(Al). http://nicechemistry.wordpress.com/2011/06/12/21/. Diakses
pada Juni 2011.
Anonim. 2010. Kromium (Cr). (online).http://lovekimiabanget.blogspot.com/2010/04/kromium-
cr.html. Diakses pada tanggal 8 Agustus 2010
Anonim. 2008. Krom. (online). http://www.chem-is-try.org/. Diakses pada tanggal 8 Agustus
2010
Anonim. 2009. Latar Belakang Sejarah. (online).http://www.icdachromium.com/chromium-.
Diakses pada tanggal 8 Agustus 2010
Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : Universitas IndonesiaMulyana,
Segena. 2008. Kromium (online). http://kiminuklir.wordpress.com. Diakses pada tanggal 8
Agustus 2011.
Kabirul, Ahmad. 2012. Sifat Fisika dan Kimia Aluminium. http://zirk0nium.blogspot.com/
2012/12/sifat-fisika-dan-kimia-Alumunium.html. Diakses tanggal 28 Desember 2012.
Mohsin, Yulianto. 2006. Sejarah Aluminium. http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/
alumunium/. Diakses tanggal 21 oktober 2006
Pramudihasa, Aghanisme. 2012. Aluminium (Keberadaan, Sifat Fisis, Pembuatan, dan
Kegunaan).http://aghnanisme.blogspot.com/2012/10/aluminium-keberadaan-sifat-
fisis.html. Diakses tanggal 6 oktober 2012.