Home Kimia

Pembuatan dan Kegunaan Unsur Logam dan Senyawanya Aluminium

Updated: • • min read
Table of Contents

Pembuatan Aluminium

Aluminium termasuk salah satu logam terpenting dalam kerak bumi.


Bijih aluminium yang biasa digunakan untuk produksi aluminium adalah bauksit.


Pengolahan aluminium dari bauksit berlangsung dalam dua tahap, yaitu
  1. Tahap pemurnian
  2. Tahap peleburan alumina

Berikut ini adalah penjelasan ke dua tahap dalam pengolahan aluminium dari bauksit.

1. Tahap pemurnian bauksit

Tahap pemurnian aluminium bertujuan untuk memperoleh Al2O3 murni atau biasa disebut dengan alumina.


Pengolahan Al2O3 dari bauksit didasarkan pada sifat amfoter dari oksida aluminium itu sendiri. Pengotor utama dalam bauksit terdiri atas SiO2, Fe2O3, dan TiO2.


Apabila bauksit dilarutkan dalam larutan NaOH, maka Al 2O3 akan larut sedangkan pengotornya tidak ikut larut.


Pengotornya dipisahkan dengan penyaringan, dapat dituliskan dalam reaksi sebagai berikut.


Al2O3(s) + 2OH–(l) + 3H2O(l) → 2Al(OH)4–(aq)

Setelah melalui proses penyaringan, selanjutnya aluminium diendapkan dari filtrat dengan mengalirkan gas CO2 dan pengenceran. Kita dapat menuliskan persamaan reaksinya sebagai berikut.


2Al(OH)4–(aq) + CO2(g) → 2Al(OH)3(s) + CO32–(aq) + H2O(l)

Endapan Al(OH)3 disaring, dikeringkan kemudian dipanaskan, sehingga diperoleh Al2O3 murni. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti di bawah ini.
2Al(OH)3(s) → Al2O3(s) + 3H2O(g)


Tahap peleburan atau Reduksi alumina

Dalam tahap peleburan, reduksi alumina dilakukan melalui elektrolisis menurut proses Hall-Heroult.


Elektrolisis lelehan Al2O3 tidak ekonomis, sehingga memiliki titik leleh yang sangat tinggi biasanya kurang lebih 2000oC.

Karena memiliki titik leleh yang tinggi dalam proses Hall-Heroult, Al2O3 dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana dari baja berlapis grafit yang berfungsi sebagai katode, sehingga elektrolisis dapat berlangsung pada suhu kurang dari 1000oC.


Dalam proses Hall-Heroult digunakan batang grafit sebagai anode. Dan reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.
Al2O3(l) → 2Al3+(l) + 3O2–(l)
Katode Al3+(l) + 3e– → Al(s)
Anode 2O2–(l) → O2 (g) + 4e–


Untuk memproduksi 1 kg aluminium kurang lebih dihabiskan 0,44 kg anode karbon



Kegunaan aluminium dan senyawanya

1. Aluminium

Aluminium termasuk salah satu jenis logam yang banyak penggunaannya. Penggunaan aluminium didasarkan karena sifatnya yang khas, seperti
  • ringan (memiliki massa jenis 2,7 g cm–3)
  • Logam yang sangat kuat
  • Tahan terhadap korosi
  • Mudah untuk dibentuk
  • Tidak beracun
  • Dapat dipadukan dengan logam lain

Karena sifat Aluminium di atas, maka aluminium digunakan dalam berbagai hal seperti.
  • Dalam industri otomotif, Aluminium digunakan untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor lainnya.
  • Membuat bingkai jendela, kusen, dan kerangka ruang perkantoran.
  • Industri makanan digunakan sebagai aluminium foil dan kaleng aluminium untuk kemasan berbagai produk makanan atau minuman.
  • Aluminium juga digunakan untuk membuat alat-alat masak seperti panci, cangkir, ceret, dan lainnya.
  • Untuk membuat kabel listrik, mainan, serta barang kerajinan.
  • Untuk membuat termit, atau campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi(III) oksida yang digunakan untuk mengelas baja, seperti untuk menyambung rel kereta api. Campuran tersebut bereaksi sangat eksoterm sehingga menghasilkan panas yang dapat melelehkan besi dan baja.


2. Alumina (Al2O3)

Aluminium oksida atau alumina dapat berupa kristal ion.


Alumina meleleh pada suhu 2053oC dan tidak larut dalam air(H20), sangat keras, dan stabil. Alumina dibedakan atas alfa-alumina dan gamma-alumina.


Alfa-alumina adalah alumina yang sangat keras dan diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 pada suhu di atas 1000oC. Alfa-alumina di alam terdapat sebagai korundum atau suatu zat kristal yang sangat keras dan digunakan sebagai pengampelas.


Korundum yang mengandung zat pengotor berwarna merah disebut batu manikam, jika pengotornya berwarna biru disebut permata nilam.


Batu mulia seperti rubi, safir, ametis, dan topaz termasuk dalam alfa-alumina yang mengandung senyawa logam transisi yang memberi warna tertentu pada batu itu.
  • Rubi berwarna merah karena mengandung senyawa krom (III)
  • safir berwarna biru karena mengandung senyawa besi (II), besi (III), dan titanium (IV)
  • Ametis berwarna violet karena mengandung senyawa krom (III) dan titanium (IV)
  • Topaz berwarna kuning karena mengandung senyawa besi (III)

Adapun gamma-alumina dapat diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 di bawah suhu 450oC.


Gamma alumina dapat bereaksi dan larut dalam air (H2O).


Gamma alumina digunakan untuk pembuatan aluminium, untuk pasta gigi, industri keramik, dan industri gelas.



3. Aluminium sulfat (Al2(SO4)3)

Aluminium sulfat digunakan pada pengolahan air minum, yaitu untuk mempercepat koagulasi lumpur koloidal. Disamping itu, aluminium sulfat juga digunakan dalam pembuatan kertas.



4. Aluminium hidroksida (Al(OH)3)

Aluminium hidroksida yang terdapat pada antasid digunakan untuk menetralkan asam lambung yang berlebih.



Mengubah ion Aluminium menjadi Aluminium

Untuk mengubah ion aluminium menjadi aluminium diperlukan energi besar. Energi listrik sebanyak satu faraday atau 96500 coulomb, diperlukan untuk menghasilkan 9 gram aluminium. Jika sel atau baterai dibuat dari aluminium, maka setiap 9 gram aluminium yang bereaksi dapat menghasilkan listrik 1 faraday.


Pada peluncuran kapal ruang angkasa NASA, Columbia digunakan 160.000 kilogram serbuk aluminium yang dicampur dengan zat pengoksidasi sebagai bahan bakar padat untuk menembakkan roket. Reaksi yang berlangsung selama 2 menit menghasilkan energi yang cukup untuk menaikkan Columbia mencapai ketinggian lebih dari 43 kilometer.



Materi Terkait