Hidrometalurgi

Hidrometalurgi merupakan cabang tersendiri dari metalurgi. Secara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Dua cabang metalurgi lainnya adalah pirometalurgi dan elektrometalurgi.

Pirometalurgi adalah teknik metalurgi paling tua, dimana logam diolah dan dimurnikan menggunakan panas yang sangat tinggi. Panas didapatkan dari tanur berbahan bakar batubara (kokas) yang sekaligus bertindak sebagai reduktan. Suhu pada proses ini bias mencapai ribuan derajat Celcius.

Elektrometalurgi, seperti namanya, adalah pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara elektrokimia. Natrium adalah logam yang paling sering diolah dengan cara ini.

Saat ini hidrometalurgi adalah teknik metalurgi yang paling banyak mendapat perhatian peneliti. Hal ini terlihat dari banyaknya publikasi ilmiah semisal jurnal kimia berskala internasional yang membahas pereduksian logam secara hidrometalurgi. Logam-logam yang banyak mendapat perhatian adalah nikel (Ni), magnesium (Mg), besi (Fe) dan mangan (Mn).

Hidrometalurgi memberikan beberapa keuntungan:

1. Bijih tidak harus dipekatkan, melainkan hanya harus dihancurkan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
2. Pemakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam jumlah besar dapat dihilangkan.
3. Polusi atmosfer oleh hasil samping pirometalurgi sebagai belerang dioksida, arsenik(III)oksida, dan debu tungku dapat dihindarkan.
4. Untuk bijih-bijih peringkat rendah (low grade), metode ini lebih efektif.
5. Suhu prosesnya relatif lebih rendah.
6. Reagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan.
7. Produk yang dihasilkan memilki struktur nanometer dengan kemurnian yang tinggi

Pada prinsipnya hidrometalurgi melewati beberapa proses yang dapat disederhanakan tergantung pada logam yang ingin dimurnikan. Salah satu yang saat ini banyak mendapat perhatian adalah logam mangan dikarenakan aplikasinya yang terus berkembang terutama sebagai material sel katodik pada baterai isi ulang. Baterial ion litium konvensional telah lama dikenal dan diketahui memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Namum jika katodanya dilapisi lagi dengan logam mangan oksida maka kapasitas penyimpanan energi baterai tersebut menjadi jauh lebih besar.

Secara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu:

1. Leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reduktan organik.
2. Pemekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya.
3. Recovery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching.

Reduktan organik adalah hal yang sangat penting dalam proses ini. Reduktan yang dipilih diusahakan tidak berbahaya bagi lingkungan, baik reduktan itu sendiri maupun produk hasil oksidasinya. Kebanyakan reduktan yang digunakan adalah kelompok monomer karbohidrat, turunan aldehid dan keton karena punya gugus fungsi yang mudah teroksidasi. Contohnya adalah proses reduksi mangan dengan adanya glukosa sebagai reduktan:

C₆H₁₂O₆ + 12MnO₂ + 24H⁺ = 6CO₂ + 12Mn²⁺ + 18H₂O

Larutan hasil leaching tersebut kemudian dipekatkan dan dimurnikan. Ada tiga proses pemurnian yang umum digunakan yaitu evaporasi, ekstraksi pelarut dan presipitasi (pengendapan). Di antara ketiganya, presipitasi adalah yang paling mudah dilakukan, juga lebih cepat. Namun cara ini kurang efektif untuk beberapa logam.

Logam hasil pemurnian biasanya diaktivasi dengan asam tertentu terlebih dahulu sebelum diambil dari larutannya. Cara ini menjamin didapatkannya logam dalam struktur nanometer dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi. Logam yang berstruktur nanometer harganya bisa puluhan kali lipat dibandingkan dengan logam yang berstruktur biasa.

Suhu selama proses leaching, konsentrasi reaktan, ukuran partikel sampel dan PH larutan merupakan faktor-faktor yang paling menentukan keberhasilan proses hidrometalurgi. Apabila kita mampu menemukan kombinasi yang tepat dari keempat faktor ini maka proses hidrometalurgi akan semakin optimal. Kedepan diharapkan para ahli teknik kimia dapat menciptakan teknologi yang mampu mengaplikasikan hidrometalurgi agar terpakai lebih luas dalam dunia industri.

DAFTAR KEPUSTAAKAAN

Sugiyarto, Kristian H. 2003. Dasar-dasar Kimia Anorganik Logam. Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta. Hal: 5.46-5.49.

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_material/hidrometalurgi/

Korosi

Ekstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosi

"Back to Nature (kembali ke alam)" merupakan istilah yang digunakan oleh banyak orang, agar masyarakat kembali memanfaatkan bahan-bahan kimia yang telah disediakan oleh alam dan bukan bahan sintetis. Trend back to nature ini didasarkan oleh berbagai kekurangan, keamanan, dan bahaya kesehatan dari penggunaan yang terus menerus dari bahan kimia sintetis. Contoh sederhananya adalah dalam bidang pertanian, dimana banyak petani dan konsumen lebih memilih hasil pertanian yang dipupuk dengan mengunakan pupuk alami (kompos/kotoran ternak) dibandingkan dengan pupuk sintetis. Contoh-contoh lainnya adalah penggunaan plastik, dimana sekarang sedang digalakkan pencarian bahan baku plastik alami (biopolimer) yang diharapkan dapat menggantikan peranan plastik sintetis yang bersifat nonbiodegradable dan tidak ramah lingkungan. Begitupun dengan zat aditif makanan (alami dan sintetis), soft drink, dan lain-lain.

Istilah back to nature juga berlaku dalam aplikasinya dibidang kimia korosi. Tetapi sebelum meninjau lebih jauh aplikasinya, mungkin penulis akan menjelaskan terlebih dahulu apa itu korosi dan inhibitor.

Korosi atau secara awam dikenal sebagai pengkaratan merupakan suatu peristiwa kerusakan atau penurunan kualitas suatu bahan logam yang disebabkan oleh terjadi reaksi dengan lingkungan. Biasanya proses korosi logam berlangsung secara elektrokimia yang terjadi secara simultan pada daerah anoda dan katoda yang membentuk rangkaian arus listrik tertutup. Proses pencegahan korosi dapat dilakukan, diantaranya dengan pelapisan pada permukaan logam, perlindungan katodik, penambahan inhibitor korosi dan lain-lain. Sejauh ini, penggunaan inhibitor merupakan salah satu cara yang paling efektif untuk mencegah korosi, karena biayanya yang relatif murah dan prosesnya yang sederhana.

Inhibitor korosi sendiri didefinisikan sebagai suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap logam. Umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa-senyawa organik dan anorganik yang mengandung gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas, seperti nitrit, kromat, fospat, urea, fenilalanin, imidazolin, dan senyawa-senyawa amina. Namun demikian, pada kenyataannya bahwa bahan kimia sintesis ini merupakan bahan kimia yang berbahaya, harganya lumayan mahal, dan tidak ramah lingkungan, maka sering industri-industri kecil dan menengah jarang menggunakan inhibitor pada sistem pendingin, sistem pemipaan, dan sistem pengolahan air produksi mereka, untuk melindungi besi/baja dari serangan korosi. Untuk itu penggunaan inhibitor yang aman, mudah didapatkan, bersifat biodegradable, biaya murah, dan ramah lingkungan sangatlah diperlukan.

Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor

Salah satu alternatifnya adalah ekstrak bahan alam khususnya senyawa yang mengandung atom N, O, P, S, dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas. Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam. Dari beberapa hasil penelitian seperti Fraunhofer (1996), diketahui bahwa ekstrak daun tembakau, teh dan kopi dapat efektif sebagai inhibitor pada sampel logam besi, tembaga, dan alumunium dalam medium larutan garam. Keefektifan ini diduga karena ekstrak daun tembakau, teh, dan kopi memiliki unsur nitrogen yang berfungsi sebagai pendonor elektron terhadap logam Fe²⁺ untuk membentuk senyawa kompleks.

Sudrajat dan Ilim (2006) juga mengemukakan bahwa ekstrak daun tembakau, lidah buaya, daun pepaya, daun teh, dan kopi dapat efektif menurunkan laju korosi mild steel dalam medium air laut buatan yang jenuh CO₂. Efektivitas ekstrak bahan alam sebagai inhibitor korosi tidak terlepas dari kandungan nitrogen yang terdapat dalam senyawaan kimianya seperti daun tembakau yang mengandung senyawa-senyawa kimia antara lain nikotin, hidrazin, alanin, quinolin, anilin, piridin, amina, dan lain-lain (Reynolds, 1994). Lidah buaya mengandung aloin, aloenin, aloesin dan asam amino. Daun pepaya mengandung N-asetil-glukosaminida, benzil isotiosianat, asam amino (Andrade et al., 1943). Sedangkan daun teh dan kopi banyak mengandung senyawa kafein dimana kafein dari daun teh lebih banyak dibandingkan kopi.

Mekanisme Proteksi

Mekanisme proteksi ekstrak bahan alam terhadap besi/baja dari serangan korosi diperkirakan hampir sama dengan mekanisme proteksi oleh inhibitor organik. Reaksi yang terjadi antara logam Fe²⁺ dengan medium korosif seperti CO₂ diperkirakan menghasilkan FeCO₃, oksidasi lanjutan menghasilkan Fe₂(CO₃)₃ dan reaksi antara Fe²⁺ dengan inhibitor ekstrak bahan alam menghasilkan senyawa kompleks. Inhibitor ekstrak bahan alam yang mengandung nitrogen mendonorkan sepasang elektronnya pada permukaan logam mild steel ketika ion Fe²⁺ terdifusi ke dalam larutan elektrolit, reaksinya adalah Fe -> Fe²⁺ + 2e^- (melepaskan elektron) dan Fe²⁺ + 2e^- -> Fe (menerima elektron).

Produk yang terbentuk di atas mempunyai kestabilan yang tinggi dibanding dengan Fe saja, sehingga sampel besi/baja yang diberikan inhibitor ekstrak bahan alam akan lebih tahan (ter-proteksi) terhadap korosi.

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/berita/ekstrak_bahan_alam_sebagai_alternatif_inhibitor_korosi/

Teh

Saatnya membiasakan minum teh

Nanopartikel emas yang dibuat dengan menggunakan zat-zat kimia yang ditemukan pada daun teh bisa digunakan untuk mengobati kanker, menurut ilmuwan di Amerika Serikat.

Kattesh Katti, Raghuraman Kannan dan rekan-rekannya di University of Missouri, Columbia, menggunakan zat-zat fitokimia (senyawa-senyawa bioaktif) dari teh Darjeeling untuk mereduksi garam-garam emas menjadi nanopartikel emas. Zat-zat fitokimia juga menstabilkan nanopartikel tersebut dan menutupinya dengan sebuah lapisan non-toksik yang kuat. Karena hanya zat-zat kimia alami yagn digunakan dalam reaksi ini, maka tidak ada produk-produk limbah toksik yang dihasilkan, sehingga menjadikannya sebagai proses hijau 100 persen, kata Katti.

Reaksi-reaksi sederhana untuk membentuk nanopartikel emas menggunakan zat-zat kimia toksik, sehingga tidak cocok dijadikan sebagai obat. Disamping itu, tiol digunakan untuk menstabilkan dan mencegah bergabungnya nanopartikel-nanopartikel tersebut, tetapi ini berarti bahwa partikel-partikel ini tidak bisa terikat ke gugus obat yang mentargetkan lokasi penyakit. Metode Katti mengatasi masalah ini, karena lapisan yang terbentuk oleh zat-zat fitokimia menghentikan penggabungan nanopartikel tetapi masih memungkinkannya untuk berikatan dengan gugus-gugus obat.

Tim Katti telah menguji nanopartikel mereka untuk sel-sel kanker prostat dan kanker payudara. Mereka menemukan bahwa partikel-partikel tersebut memiliki afinitas yang sangat baik untuk reseptor-reseptor sel-sel kanker, yang berarti bahwa bisa digunakan dalam obat antikanker.

“Nanoteknologi hijau merupakan sebuah bidang yang baru muncul, yang menjembatani nanoteknologi dan ilmu alam,” kata Katti. “Proses kami sangat mungkin dilakukan dalam skala yagn lebih besar sehingga memungkinkan penemuan aplikasi medis dan teknologi nanopartikel emas yang lebih luas.”

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/teknologi_tepat_guna/saatnya-membiasakan-minum-teh/

Fullerene

FULLERENE

FULLERENE, mungkin belum banyak dikenal. Namun, jenis material ini sebenarnya tengah mendapat perhatian yang luar biasa, khususnya para peneliti teknologi nano. Selain menarik dikaji secara ilmiah, fullerene juga berpotensi besar diaplikasikan dalam berbagai bidang. Penemu material tersebut, meraih penghargaan Nobel bidang kimia tahun 1996.

Satu nano-meter sama dengan sepermiliar meter. Sebelum penemuan itu, para ahli kimia karbon tidak menyangka bahwa akan ditemukan material lagi dari unsur karbon.

Fullerene tersusun dari unsur murni karbon berjumlah 60 atom (dikenal dengan C60) atau lebih yang antara satu dengan lainnya terhubung dengan ikatan kimia berjenis orbital sp3. Selama ini telah dikenal beberapa jenis fullerene seperti C60, C70, C120, dan lain-lain. Dari jenis tersebut, C60 merupakan material yang paling populer karena yang ditemukan pertama dan berbentuk unik seperti bola sepak.

Sebelum fullerene muncul, para ahli kimia karbon beranggapan bahwa tidak ada lagi material dari unsur karbon yang lebih stabil dari berlian dan grafit. Karena itu, munculnya fullerene dengan komposisi unsur karbon simetris dan bentuk yang elok, amat menyegarkan iklim penelitian di bidang kimia karbon. Penemuan fullerene memicu ditemukannya material baru bernama carbon nanotube (disingkat CNT) berbentuk pipa, yang tidak kalah penting di bidang teknologi nano.

Kalau awalnya para ahli hanya mengakui kalau zat C60 bersifat stabil, maka baru pada tahun 1990, dua peneliti bernama W Kratschmer dari Jerman dan D Huffman dari Amerika dalam suatu kerja sama penelitian, berhasil memproduksi C60 dalam skala besar dengan metode baru. Hasilnya, bentuk C60 bisa diukur dan dibuktikan memang seperti bola sepak seperti prediksi penemunya.

Hasil eksperimen tersebut menguatkan keberadaan fullerene dan sekaligus membuat penasaran para peneliti untuk menguji karakteristiknya. Maka menjamurlah penelitian dengan fokus fullerene dari berbagai macam disiplin ilmu.

DILIHAT dari sifat penghantar listrik, pada umumnya fullerene bersifat isolator. Tetapi, jika logam alkali didoping/dimasukkan ke dalam fullerene, maka pada suhu ruangan material ini akan bersifat sebagai logam. Telah ditemukan juga, jika unsur - kalium - yang didopingkan, benda tersebut berubah menjadi superkonduktor.

Tahun 2001 ditemukan lagi keunikan material baru tersebut, yakni bahwa fullerene bersifat sebagai magnet pada suhu dan tekanan yang tinggi. Dengan metode lain bisa didapatkan pula fullerene yang bersifat sebagai semikonduktor. Begitulah, banyak fenomena-fenomena unik yang muncul dari fullerene ini, yang mungkin masih akan terus bertambah.

Sifatnya penghantar fullerene yang bisa dikontrol, struktur dalam ukuran nanometer, dan sifat kimiawi yang stabil inilah yang menarik perhatian para peneliti karena yakin bisa diaplikasikan di bidang elektronika terutama kuantum.

Sekarang saja telah banyak perusahaan-perusahaan elektronika, terutama di Jepang (seperti Toshiba, Sumitomo Kagaku, Osaka Gas, Mitsubishi Kagaku, dan lain-lain) memakai material fullerene untuk mengembangkan solar cell (penghasil energi dari sinar matahari). Selain cost-down yang memungkinkan, fullerene berpotensi menghasilkan solar cell dengan efisiensi yang lebih tinggi dibanding solar cell dari poli-silikon sekarang.

Fullerene juga berpotensi digunakan dalam pengembangan fuel cell, sebagaimana dilakukan grup peneliti di Institut Teknologi California dan perusahaan Sony Jepang. Fuel cell adalah jenis baterai pembangkit energi listrik dari reaksi kimia antara gas hidrogen dan oksigen. Karena output-nya hanya menghasilkan air saja, teknologi ini tidak polusif dan sangat ramah lingkungan.

Dalam baterai fuel cell, penggunaan fullerene diharapkan bisa menghasilkan fuel cell dalam ukuran kecil yang tidak bisa direalisasikan dengan bahan yang dipakai sekarang.

APLIKASI lain dari fullerene adalah untuk hardisk komputer, karena fullerene punya sifat magnet dalam kondisi tertentu. Fullerene juga bisa diaplikasikan dalam bidang kesehatan.

Konon, fullerene berpotensi untuk mencegah perkembangan virus HIV (Human Immunodeficiency Virus), yang berarti memungkinkan dipakai sebagai obat AIDS (Acquired Immuno Deficiency Syndrome).

Begitu kaya untuk dikaji secara keilmuwan dan besarnya potensi yang dimiliki fullerene ini, membuat ketiga penemunya mendapat penghargaan Nobel bidang kimia pada tahun 1996.

(http://groups.yahoo.com/group/alumnikimiaupi/message/1508)

Phobia in Chem-Phis

Phobia in Chem-Phis

Kau tahu? Ternyata Tuhan tidak sepenuhnya mengabulkan permintaanku (~50% mungkin) ketika sebelumnya aku berdoa untuk tidak bertemu subyek mengerikan ini lagi. Bahkan lebih gawat lagi ketika sepertinya subyek satu ini menemukan partner sejatinya. Yup, Kimia Fsika, pasangan sempurna yang bisa menimbulkan komplikasi rasa pesimis yang begitu mendalam hingga dalam penyelesaiannya dibutuhkan pemulihan bakat masa lalu, seperti berpikir ”sok tehu”,”sok serius”, hingga sampai pada tahap seseorang masuk dalam khayalan tingkat tinggi (high level imagination).
Kimia Fisika menimbulkan dampak yang serius bagi populasi Prodi Pendidikan Kimia 2007. Salah satunya dan yang sangat nyata adalah berubahnya tingkah laku mahasiswa dalam mengikuti mata kuliah mencapai 1800 atau dengan kata lain ”out from habbitually”. Jadi jangan heran kalau sebelumnya kuliah dalam keadaan ramai karena banyaknya pertunjukan ekstra dari anak-anak hiperaktif menjadi dalam keadaan sunyi kelam. ”New Era” dimana baru-baru ini telah tercipta suasana kuliah yang 100% kondusif dan tanpa bahan pengawet. Dalam hal ini semua mata dan jiwa terfokus pada kerumitan rumus-rumus kimia fisika yang bisa mencabik-cabik perasaan anda. Darimanakah rumus itu berasal? Yup, tak lain dan tak bukan karena begitu banyaknya ilmuwan kreatif dan mempunyai rasa inovatif yang begitu besarnya untuk menciptakan banyak rumus dengan turunan yang panjang tiada terkira hingga mereka tidak sadar banyak orang orang yang berotak standar (sama dengan atau di bawah rata-rata kadar kecerdasan dalam otak orang pada umumnya) ikut terkena imbas kebrilianan otak mereka. Hal ini menyebabkan pencapai batas kemampuan (overloaded) orang-orang yang berotak standar.

P.S.
Mungkin ini balasan untuk kami karena sebelumnya kami sering tidak memperhatikan kuliah, bahkan terkadang mengabaikannya. Dan pada saat kami ingin memperhatikan sebuah mata kuliah saja kami didera cobaan yang sangat berat dalam kasus memahami materi.

P.P.S.
Menurut Kapten Batalion ke I dalam Research Laboratory in The Smallest of Human Brain menyatakan bahwa belum pernah ditemukan sebelumnya fenomena manusia berpikir hingga tahap high level imagination dimana mereka mulai mengembangkan kemampuan otak kanannya sedangkan otak kirinya berada pada masa-masa kegelapan dan tidak bisa diharapkan. Hingga saat ini Wakil Kapten Batalion ke I Zona Otak Kanan mulai membuka berkas-berkas lama beberapa tahun silam dimana subyek yang bernama FISIKA telah menyabotase seluruh pusat konsentrasi hingga muncul dan membawa virus-virus mematikan yang membahayakan Zona Kapten Batalion ke II yang dominan mengendalikan emosi dan perasaan manusia yang cenderung sensitif dan berlebihan dalam menerima rangsangan dari luar. Dalam menyelesaikan permasalahan seperti ini (misal waktu diadakannya ujian red.) sebenarnya sistem motorik tangan kanan agak sedikit ragu dan tidak percaya pada penyelesaian yang seharusnya dikirimkan oleh Wakil Kapten Batalion ke I Zona Otak kiri ternyata dikirimkan oleh Wakil Kapten Batalion ke II Zona Otak Kanan yang penyelesaiannya walaupn kreatif dan inovatif tapi cenderung berbahaya dan gila.

Tips menghadapi ujian Kimia Fisika yang tidak mampu dijangkau otak kiri (Golongan Otak Standar):

• Tabahkan hati anda.
• Yakinkan bahwa otak kanan dan otak kiri anda dalam keadaan beres (tidak gila red.)
• Persiakan mental dan fisik anda dan usahakan dalam keadaan baik-baik saja.
• Hafalkan dan pahami semua materi yang diajarkan dan jangan sekali-kali anda ujian Kimia Fisika tanpa memegang materi sedikitpun karena itu akan menghambat kerja otak kanan (apabila otak kiri tidak bisa diharapkan dalam menyelesaikan soal) yang biasanya bekerja dengan bahasa dan gayanya sendiri dalam menerjemahkan materi.
• Carilah tempat duduk yang nyaman dan aman, usahakan didekat jendela agar anda bisa menghirup udara segar dan pemandangan indah di luar sehingga bisa mengurangi ketegangan akibat kelam dan suramnya keadaan di dalam ruangan. Dan yang paling penting jauh dari pengamatan guru yang usil yang seakan-akan bisa menembus jalan otak anda sehingga membuat anda gugup dan kelihatan idiot.
• Jangan coba-coba menyontek karena hal ini mengindikasikan bahwa anda sepenuhnya tidak percaya dan mengabaikan kemampuan otak kanan kamu atau dengan kata lain tidak ada koneksi antara batin/ emosiaonal dengan otak kanan anda sehingga anda sulit untuk masuk dalam high level imagination (akan mengalami kesulitan mengerjakan soal ujian).Sebelum mengerjakan mintalah doa restu dari kedua orang tua anda dan jangan lupa berdoalah sebelum mengerjakan soal setidaknya untuk menghilangkan nasib sial anda dan menghindari gangguan-gangguan setan yang menaburkan benih-benih kebodohan dan perbuatan tidak terpuji

selamat mencoba! ^-^

Soal Latihan Ikatan Metalik

Rabu, 11 Maret 2009

Soal latihan ikatan metalik

1.10. Satuan sel emas adalah kubus pusat muka (fcc). Berapa jumlah atom menempati satu satuan sel emas, dan berapa massa satu-satuan sel emas ini.

Jawab:

- Tiap satuan sel kubus pusat muka terdapat:

6x(1/2)+8x(1/8)=4 atom

- Massa satu-satuan sel emas

dik: Ar emas = 196,97 gram/mol

NA=6,02.10²³ atom/mol

Massa satu-satuan sel emas = jumlah atom ×Ar Emas/NA

= (4 atom x 196,97 gram/mol)/ 6,02.10²³ atom/mol

= 1,309.10^-21 gram

1.11. panjang satuan sel emas adalah 0,4079 nm. Hitung volume satu-satuan sel kubus emas dengan informasi dari soal 1.10. tersebut; hitung pula rapatan teoritis emas ini.

Jawab:

Dik: a = 0,4079 nm = 0,4079.10^-9m = 0,4079.10^-7cm

- Volume satu-satuan sel kubus emas

v=a³=(0,4079.10^-7 cm)³=6,787.10^-23 cm³

- Rapatan emas

ρ = ∑n_i x M_i / (N_A x V)

=4 x 196,97/(6,02.10²³ x 6,787.10^-23)

=19,283 g/cm³

1.12. Panjang satuan sel intan terukur 0,3567 nm. Hitung volume satuan sel kubus intan (dalam cm³) dan hitung rapatan teoritis intan jika massa satu atom karbon adalah 12,01 g/mol; bandingkan hasilnya dengan rapatan intan terukur pada 25 ⁰ C yaitu 3,513 g cm^-3

Jawab:

- Volume satuan sel kubus intan (dalam cm³ )

Dik: a = 0,3567 nm = 0,3567.10^-7 cm

V = a³ = (0,3567.10^-7 cm)³ = 4,538.10^-23 cm³

- Rapatan Intan

Dik: jumlah setiap satuan sel intan terdapat:

8 x 1/8 atom + 6 x ½ atom pusat muka + 4 atom interior = 8 atom

NB: kristal molekular intan mengadopsi bangun utama fcc ditambah 4 atom terikat secara tetrahedral didalamnya(interior)

ρ = ∑n_i x M_i / (N_A x V)

= 8 x 12,01/(6,02.10²³ x 4,538.10^-23)

= 3,517 g/cm³

Berdasarkan perhitungan hasil yang diperoleh adalah 3,517 g/cm³ sedangkan rapatan intan terukur pada 25 ⁰ C yaitu 3,513 g cm^-3, jadi dalam hal ini selisih 0,004 dari perhitungan.

Keramik

Keramik

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran.

Kamus dan ensiklopedi tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat. (Yusuf, 1998:2).

Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum strukturnya sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas.

Kurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktor panas yang jelek. Di samping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya.

Klasifikasi keramik

Pada prinsipnya keramik terbagi atas:

Keramik tradisional

Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat dengan menggunakan bahan alam, seperti kuarsa, kaolin, dll. Yang termasuk keramik ini adalah: barang pecah belah (dinnerware), keperluan rumah tangga (tile, bricks), dan untuk industri (refractory).

Keramik halus

Fine ceramics (keramik modern atau biasa disebut keramik teknik, advanced ceramic, engineering ceramic, techical ceramic) adalah keramik yang dibuat dengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam, seperti: oksida logam (Al2O3, ZrO2, MgO,dll). Penggunaannya: elemen pemanas, semikonduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis. (Joelianingsih, 2004)

Sifat Keramik

sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini dapat kita lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya, coba jatuhkan piring yang terbuat dari keramik bandingkan dengan piring dari logam, pasti keramik mudah pecah, walaupun sifat ini tidak berlaku pada jenis keramik tertentu, terutama jenis keramik hasil sintering, dan campuran sintering antara keramik dengan logam. sifat lainya adalah tahan suhu tinggi, sebagai contoh keramik tradisional yang terdiri dari clay, flint dan feldfar tahan sampai dengan suhu 1200 C, keramik engineering seperti keramik oksida mampu tahan sampai dengan suhu 2000 C. kekuatan tekan tinggi, sifat ini merupakan salah satu faktor yang membuat penelitian tentang keramik terus berkembang.

Gambar Keramik

Kontruksi Diagram Orbital Molekular HCl dan KF

Rabu, 25 Februari 2009

Kontruksi Diagram Orbital Molekular HCl dan KF

Teori orbital molekular mengandaikan bahwa apabila dua atom atau lebih bergabung membentuk suatu spesies, maka spesies ini tidak lagi memiliki sifat orbital atomik secara individual, melainkan membentuk orbital molekular “baru”. Elektron yang terlibat dalam ikatan dipengaruhi secara serentak oleh kedua inti atom yang bergabung. Pendekatan sederhana menyarankan bahwa hanya elekron-elektron dalam orbital atomic “luar” saja yang dianggap membentuk ikatan, sehingga elektron ikatanini berada dalam orbital molekular; sedangkan elektron-elektron dalam orbital dalam masih tetap sebagaimana keadaannya dalam masing- masing atom secara individual.

1. Gambar Diagram Orbital Molekular HCl
Dik. HCl=1 H = 1s1
17 Cl = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6



Gambar 1. Diagram Orbital Molekular HCl


Konfigurasi electron : 1s 2s 2p 3s (σsp)2 3py 3pz
Orde Ikatan : (2-0)/2=1


2. Gambar Diagram Orbital Molekular KF
Dik. KF=19 K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
9 F = 1s2 2s2 2p5



Gambar 2. Diagram Orbital Molekular KF

Konfigurasi electron : 1s 2s 2p 3s 3p (σsp)2 2py 2pz
Orde Ikatan : (2-0)/2=1