Table of Contents

Laporan Praktikum Anorganik: Aluminium Dan Senyawa-Senyawanya

Tujuan Percobaan 

Mempelajari sifat-sifat logam aluminium dan senyawa-senyawanya

Landasan Teori

Tahun 1809 Aluminium ditemukan oleh Sir Humphrey dalam sebagai suatu unsur dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh Oersted. Secara industri tahun 1886, Paul Heroult di Perancis memperoleh logam aluminium dari alumina dengan cara elektrolisasi dari garam yang terfusi. Sampai sekarang memperoleh logam aluminium masih dipakai melaui proses Heroult (Alian & Safikno, 2018). Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik dan sifat – sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam. Sebagai tambahan terhadap, kekuatan mekaniknya yang sangat meningkat dengan penambahan Cu, Mg, Si, Mn, Zn, Ni, dsb (Saefulah, et al., 2018). Secara satu persatu atau bersamasama, memberikan juga sifat-sifat baik lainnya seperti ketahanan korosi, ketahanan arus, koefisien pemuaian rendah. Material ini dipergunakan di dalam bidang yang luas bukan saja untuk peralatan rumah tangga tapi juga dipakai untuk keperluan,material pesawat terbang, mobil, kapal laut, konstruksi (Surdia & Saito, 1999).

Aluminium merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim periodicunsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol (sma). Struktur kristal aluminium adalah struktur kristal FCC, sehingga aluminium tetap ulet meskipun pada temperatur yang sangat rendah. Keuletan yang tinggi dari aluminium menyebabkan logam tersebut mudah dibentuk atau mempunyai sifat mampu bentuk yang baik. Aluminium memiliki beberapa kekurangan yaitu kekuatan dan kekerasan yang rendah bila dibanding dengan logam lain seperti besi dan baja. Aluminium memiliki karakteristik sebagai logam ringan dengan densitas 2,7 g/cm3 (Jeffery, et al., 1989).

Aluminium banyak digunakan pada peralatan industri maupun kemasan pangan karena sifatnya yang ringan, relatif murah, dan kuat. Aluminium murni memiliki tensile strength 34 MPa dan yield strength 90 MPa. Garam aluminium tidak merusak lingkungan dan tidak beracun sehingga dapat digunakan sebagai material kemasan makanan. Selain itu, aluminium juga memiliki konduktivitas panas tinggi yaitu 247 W.m-1.K-1 sehingga cocok digunakan sebagai bahan konstruksi peralatan proses pengolahan bahan pangan. Namun, kontak antara aluminium dengan fluida proses atau bahan pangan berpotensi menimbulkan korosi kareana asam sitrat banyak digunakan di dalam produk minuman rasa buah. Selain itu, asam sitrat juga difungsikan sebagai bahan pengawet, anti-oksidan, penstabil, dan agen chelating pada produk-produk makanan. Di dalam larutan asam sitrat 5%-w/w, korosi aluminium akan mengakibatkan pengurangan ketebalan aluminium sekitar 10 μm/tahun pada temperatur ruang dan 0,1 mm/tahun pada temperatur 50oC. Laju korosi dipengaruhi oleh tingkat keasaman fluida, oksigen terlarut, temperatur, lama waktu kontak, dan cara kontak fluida proses. Fluida dapat berkontak dengan aluminium pada kondisi diam (statik) atau bergerak (dinamis) (Nurdin, et al., 2018)

Selain sifat-sifat tersebut aluminium mempunyai sifat-sifat yang sangat baik

dan bila dipadu dengan logam lain bisa mendapatkan sifat-sifat yang tidak bisa ditemui pada logam lain. Adapun sifat-sifat dari aluminium antara lain : ringan, tahan korosi, penghantar panas dan listrik yang baik. Sifat tahan korosi pada aluminium diperoleh karena terbentuknya lapisan oksida aluminium pada permukaaan aluminium (Sinha, 2003). Lapisan oksida ini melekat pada permukaan dengan kuat dan rapat serta sangat stabil (tidak bereaksi dengan lingkungannya) sehingga melindungi bagian yang lebih dalam. Adanya lapisan oksida ini disatu pihak menyebabkan tahan korosi tetapi di lain pihak menyebabkan aluminium menjadi sukar dilas dan disoldier (titik leburnya lebih dari 2000º C. sifat mekaniknya. Ketahan korosi berubah menurut kemurnian, pada umumnya untuk kemurnian 99,0 % atau diatasnya dapat dipergunakan di udara tahan dalam bertahun-tahun. Hantaran listrik Al, kira-kira 65 % dari hantaran listrik tembaga, tetapi masa jenisnya kira-kira sepertiganya sehingga memungkinkan untuk memperluas penampangnya. Oleh karena itu dapat dipergunakan untuk kabel tenaga dan dalam berbagai bentuk umpamanya sebagai lembaran tipis (foil) (Totten, 2003). Alumina (Al2O3) merupakan material keramik nonsilikat yang paling penting. Material ini meleleh pada suhu 2051 °C dan mempertahankan kekuatannya bahkan pada suhu 1500 sampai 1700°C. Alumina mempunyai ketahanan listrik yang tinggi dan tahan terhadap kejutan termal dan korosi. Alumina (Al2O3) diperoleh dari pengolahan biji bauksit yang mengandung 50-60% Al2O3; 1- 20% Fe2O3; 1-10% silika; sedikit sekali titanium, zirkonium dan oksida logam transisi lain; dansisanya (20-30%) adalah air. Aluminium oksida (Al2O3) atau yang lebih dikenal dengan alumina insulator (penghantar) panas dan listrik yang baik.Aluminium oksida (Al2O3) berperan penting dalam ketahanan logam aluminum terhadap perkaratan dengan udara, Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara. Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium, Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut (Sidabutar, 2017). Pada praktikum ini dilakukan percobaan untuk mengetahui reaksi alumunium dan senyawa-senyawa pada reaksi asam, basa, dan oksigen.

Alat Dan Bahan

Dalam percobaan ini mengguakan alat diantaranya adalah tabung reaksi, gelas kimia pembakar spirtus. Bahan yang digunakan yaitu HCl encer, beberapa potongan logam Al, larutan HgCl2 0,1 M (dalam pelarut etanol), larutan NaOH 0,1 M

Skema Kerja

Eksperimen 1

(Gambar 1. Skema Reaksi HCl dan NaOH)

Eksperimen 2

(Gambar 2. Skema Eksperimen 2)

Eksperimen 3

(Gambar 3. Skema Eksperimen 3)

Hasil

Berdasarkan percobaan dari reaksi Alumunium dan senyawa-senyawanya diperoleh hasil berikut (table. 1)

Tabel 1. Percobaan Logam Alumunium (Al) Dan Senyawanya

Eksperimen

Perlakuan

Pengamatan

Eksperimen 1 HCl + logam Al Muncul sedikit gelembung dan larutan tak berwarna
HCl + logam Al (dipanaskan) Gelembung gas, perubahan warna, bening abu-abu
Reaksi yang terjadi Penghilangan Oksida Al:

Al2O3 (s) /Al (s) + 6HCl (aq) → 2AlCl3 (aq) + Al (s) + 3H2 (g)

Setelah Oksidasi Al:

Al (s) + 3H2O (l) → Al(OH)3 (s) + 3H2(g)

Al (OH)3 (s) + 6HCl (aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2O(aq)

Eksperimen 2 NaOH + logam Al Pada Awal penambahan logam Al terbentuk sedikit gas, beberapa menit kemudian terbentuk endapan
NaOH + logam Al

(dipanaskan)

Terbentuk Gelembung Gas banyak
Reaksi yang terjadi Penghilang Oksida Al

Al2O3 /Al (s)+ 2NaOH (aq) + 6H2O(l) → 2Na[Al(OH)4](aq) + 3H2 (g)

Setelah Oksidasi Al

2Al (s) + 3OH (aq) → Al(OH)3 (s) + 3H2(g)

2Al(OH)3 (s) + 2NaOH- (aq) → 2Na[Al(OH)4](aq)

Eksperimen 3 logam Al (diamplas) +

HgCl2 + O2

Lapisan permukaan logam aluminium (lapisan oksida) mengelupas (bereaksi) dengan HgCl2, setelah beberapa menit direndam dengan HgCl2

Setelah dibiarkan di udara terbuka terbentuk serabut seperti jarum berwarna putih keabuan

Reaksi yang terjadi Al2O3 (s) /Al (s) + 3HgCl2 (aq) → 2AlCl3 (aq) + 3Hg (l) + Al (s)

Al (s) + Hg (l) → Amalgam Al.Hg (s)

4Al (s) + 3O2 (g) → 2Al2O3 (s)

Logam Alumunium foil + HgCl2 + O2 Setelah ditambahkan HgCl2 Al foil warnanya menjadi lebih kusam atau tidak mengkilap dan Al foil juga terkorosi dalam larutan tersebut.

setelah didiamkan pada area terbuka Al foil tidak mengalami perubahan. Al terlihat seperti sebelumnya (kusam dan terkorosi)

Reaksi yang terjadi Al2O3 (s) /Al (s) + 3HgCl2 (aq) → 2AlCl3 (aq) + 3Hg (l) + Al (s)

Al (s) + Hg (l) → Amalgam Al.Hg (s)

4Al (s) + 3O2 (g) → 2Al2O3 (s)

logam Al (tdk diamplas) + HgCl2 + O2 tidak terjadi perubahan terhadap logam Al
Reaksi yang terjadi Al2O3 (s) /Al (s) + 3HgCl2 (aq) → 2AlCl3 (aq) + 3Hg (l) + Al (s)

Al (s) + Hg (l) → Amalgam Al.Hg (s)

4Al (s) + 3O2 (g) → 2Al2O3 (s)

Pembahasan

Eksperimen 1

Pada percobaan ini terjadi dua perlakuan dalam reaksi antara logam Al yang telah diamplas sebelumnya dengan larutan HCl encer yang memiliki konsentrasi 0,1 M atau 0,1 N, pada perlakuan pertama, diamati perubahan pada perlakuan ini yaitu. Muncul sedikit gelembung yang menandakan terbentuk nya gas H2 dan larutan tak berwarna,

Al2O3 (s) /Al (s) + 6HCl (aq) → 2AlCl3 (aq) + Al (s) + 3H2 (g)

Pada percobaan ini Al pada perlakukan pertama Al bereaksi secara lambat, meskipun memiliki energi potensialnya reduksinya berharga negative, namun sukar reaktif karena Al dilapisi lapisan oksidanya, lapisan dengan ketebalan 10-4 – 10-6 mm pada permukaan luar Alumunium yang dilapisi oksida yang menghambat terjadinya reaksi.

Al(s) → Al3+ + 3e­- E0 = -1,67 V
3H+ + 3e → 3/2H2 E0 = 0 V
Al(s) + 3H+ → Al3+ + 3/2 H2 E° = -1,67 V

Kemudian pada pada perlakuan yang kedua dalam reaksi logam Alumunium yang telah diamplas direaksikan dengan HCl encer 0,1 M atau 0,1 N diberi kalor atau dilakukan pemanasan, pemanasan dalam percobaan ini berperan penting proses pembentukan gas dengan mengkatalis reaksi dengan meningkatkan energi kitetik patikel sehingga terjadi partikel yang bertumbukan, menurunkan curva Energi Aktivasi menurut distribusi maxwel, melalui analisis dalam peran ini ternyata secara kualitatif ternyata diamati perubahannya terdapat gelembung gas, perubahan warna mennjadi bening menjadi abu-abu yang mendakan terbentuknya Al(OH)3. Perubahan ini terjadi menurut persemaan reaksi kimia:

Al (s) + 3H2O (l) → Al(OH)3 (s) + 3H2(g)

Al(OH)3 (s) + 6HCl (aq) → 2AlCl3(aq) + 3H2O(aq)

Pada larutan ini bersifat asam, terdapat lebih sedikit gelembung yang merupakan gas hidrogen yang terbentuk pada reaksi

Eksperimen 2

Pada percobaan seperti eksperimen 1 terjadi dua perlakuan dalam reaksi antara logam Al yang telah diamplas sebelumnya dengan larutan NaOH yang telah dilarukan sebelumnya yang memiliki konsentrasi 0,1 M atau 0,1 N, pada perlakuan pertama, diamati perubahan pada perlakuan ini pada awal penambahan logam Al terbentuk sedikit gas, beberapa menit kemudian terbentuk endapan putih yang menjadi indikasi terbentuknya spesi kimia Al(OH)3, perubahan secara kualitatif ini dikarena oleh reaksi yang terjadi melalui persamaan reaksi kimia

Al2O3 /Al (s)+ 2NaOH (aq) + 6H2O(l) → 2Na[Al(OH)4](aq) + 3H2 (g)

2Al (s) + 3OH (aq) → Al(OH)3 (s) + 3H2(g)

2Al(OH)3 (s) + 2NaOH- (aq) → 2Na[Al(OH)4](aq)

Kemudian pada pada perlakuan yang kedua dalam reaksi logam Alumunium yang telah diamplas direaksikan dengan NaOH encer 0,1 M atau 0,1 N diberi kalor atau dilakukan pemanasan, pemanasan dalam percobaan ini berperan penting proses pembentukan gas dengan mengkatalis reaksi dengan meningkatkan energi kitetik patikel sehingga terjadi partikel yang bertumbukan, menurunkan curva Energi Aktivasi (Ea) menurut distribusi maxwel, melalui analisis dalam peran ini ternyata secara kualitatif ternyata diamati perubahannya terdapat gelembung gas dalam jumlah banyak. Karena penambahan basa berlebih membentuk senyawa [Al(OH)4]yang menyebabkan endapan menjadi larut. Pada percobaan ini gas yang terbentuk adalah gas hidrogen, gas hidrogen yang lebih banyak dihasilkan adalah pada eksperiman reaksi dengan HCl pada percobaan pertama dengan suasana Asam. Pada percobaan kedua Al bereaksi dengan NaOH dengan suasana basa.

Eksperimen 3

Pada percobaan ketiga dilakukan tiga perlakuan, pada perlakuan pertama logam logam Al (diamplas) direaksikan dengan HgCl2 Kemdian dibiarkan di udara bebas artinya berekasi dengan oksigen O2. Diamati pada percobaan Lapisan permukaan logam aluminium (lapisan oksida) mengelupas (bereaksi) dengan HgCl2, setelah beberapa menit direndam dengan HgCl2. Hal ini terjadi melalui persamaan reaksi kimia

Al2O3 (s) /Al (s) + 3HgCl2 (aq) → 2AlCl3 (aq) + 3Hg (l) + Al (s)

Setelah dibiarkan di udara terbuka terbentuk serabut seperti jarum berwarna putih keabuan, Al yang mengelupas ini akan beraksi dengan oksigen mebentuk Al2O3 pada permukaan logam.

Pada percobaan selanjutnya, Logam Alumunium foil direaksikan dengan HgCl2 Kemdian dibiarkan di udara bebas artinya berekasi dengan oksigen O2. Pada perlakuan ini diamati bahwa setelah ditambahkan HgCl2, Alumunium foil warnanya menjadi lebih kusam atau tidak mengkilap dan Al foil juga terkorosi dalam larutan tersebut. Hal ini terjadi melalui persamaan reaksi kimia

Al2O3 (s) /Al (s) + 3HgCl2 (aq) → 2AlCl3 (aq) + 3Hg (l) + Al (s)

setelah didiamkan pada area terbuka Al foil tidak mengalami perubahan. Al terlihat seperti sebelumnya (kusam dan terkorosi). Hal ini diakbitkan pada beraksi dengan oksigen mebentuk Al2O3 pada permukaan logam. Hal ini terjadi melalui persamaan reaksi kimia

Al (s) + Hg (l) → Amalgam Al.Hg (s)

4Al (s) + 3O2 (g) → 2Al2O3 (s)

Pada percobaan yang ketiga, logam Al (tidak diamplas) direaksikan dengan HgCl2 Kemdian dibiarkan di udara bebas artinya berekasi dengan oksigen O2. diamati tidak terjadi perubahan terhadap logam Al. Hal ini terjadi melalui persamaan reaksi kimia

Al2O3 (s) /Al (s) + 3HgCl2 (aq) → 2AlCl3 (aq) + 3Hg (l) + Al (s)

pada Al2O3 stabil karena sulit bereaksi dengan udara yang ada disekitarnya serta sulit bereaksi dengan asam atau basa encer dan asam pekat. Hal ini menunjukkan sifat. kovalen karena jari-jari atomnya yang kecil.

Kesimpulan

Senyawa Alumunium dapat bereaksi dalam suasana asam ataupun basa membentuk gas H2 ­namun Alumunium mememiliki kecenderungan terhadap reaksi dengan suasana basa dibandingkan dengan suasana asam. Logam Alumumium bersifat Amfoter. Logam Alumunium dapat dicuci dengan HgCl2 untuk menghilangkan oksida pada Alumunium, Alumunium dapat teroksidasi pada permukaan membentuk alumina atau Al2O3, kemudian akan permukaan akan menghambat reaksi lebih lanjut pada Alumunium di dalam permukaan.

Saran

Perlu dilakukan pada praktikum ini untuk metoda Analisis logam Al terhadap pengaruh korosi dari konsentrasi Asam Sitrat.

Daftar Pustaka

Alian, H. & Safikno, F. A., 2018. Pengaruh Temperatur Dan Waktu Tahan Pada Proses Artificial Aging Aluminium Daur Ulang Terhadap Kekerasan Dan Struktur Mikro. Jurnal Rekayasa Mesin, 18(2), pp. 79-84.

Jeffery, G. H., Bassett, J., Mendham, J. & Denney, R. C., 1989. Vogel’s: Textbook Of Quantitative Chemical Analysis. 5th ed. England: Longman Group UK Limited.

Nurdin, I., Pramujo, W. & Hary, D., 2018. Pengaruh Laju Alir Larutan Asam Sitrat terhadap Korosi Aluminium. Jurnal Teknologi Bahan dan Barang Teknik , 8(2), pp. 53-62.

Saefulah, I., Agus, P. & Ricki, H., 2018. Studi Karakteristik Sifat Mekanik Alumunium Matrix Composite (Amc) Paduan Al, 5%Cu, 12%Mg, 15% Sic Hasil Proses Stir Casting Dengan Variasi Temperatur Pengadukan. Jurnal TEKNIKA, 12(2), pp. 151-164.

Sidabutar, T. E., 2017. Pembuatan Dan Karakterisasi Keramik Magnesium Alumina Silika Dari Abu Vulkanik Gunung Sinabung. Jurnal Teknik Mesin (JTM), 6(1), pp. 28-35.

Sinha, A. K., 2003. Physical Metallurgy Handbook. New York: McGraw-Hill Companies, Inc..

Surdia, T. & Saito, S., 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Totten, G. E., 2003. Physical Metallurgy and Proses Handbook. New York: Marcel Dekker, Inc.

Baca Artikel Lainnya

Kelebihan Dan Kelemahan Titrasi Konduktometri Serta Contoh Soal Titrasi Konduktometri

Konduktometri merupakan metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik suatu larutan. Konduktometri ini salah satu metode analisa elektrokimia di samping potensiometri, amperometri dan sebagainya. Konduktometri ditekankan pada pengukuran secara kuantitatif menggunakan

Penerapan Pembelajaran Etnosains Pada Materi Kimia: Rekontruksi Pengetahuan Masyarakat Pada Pembuatan Kecap

Pengertian Etnosains Ethnoscience berasal dari kata ethnos dari bahasa Yunani yang berarti bangsa dan kata scientia dari bahasa Latin yang berarti pengetahuan. Etnosains kurang lebih berarti pengetahuan yang dimiliki oleh

Analisis Bahan Tambahan Pangan (BTP): Analisis Bahan Pengawet Pada Bahan Pangan

Bahan Tambahan Pangan (BTP) adalah bahan yang biasanya tidak digunakan sebagai makanan dan biasanya bukan merupakan komponen khas makanan, mempunyai atau tidak mempunyai nilai gizi, yang dengan sengaja ditambahkan ke

Laporan Praktikum: Penentuan Kadar Protein Secara Spektrofotometri & Sifat Asam Basa Asam Amino

Tujuan Memahami penggunaan spektrofotometri sebagai alat untuk menganalisis kadar protein dari telur Menjelaskan prinsip dasar penggunaan spektrofotometri dalam analisis kadar protein dari telur Terampil menggunakan spektrofotometri untuk menentukan kadar protein

Laporan Praktikum Kimia Bahan Pangan: Lemak dan Minyak

Tujuan Percobaan 1. Mampu menerapkan prinsip pembuatan VCO 2. Mampu menganalisis komponen yang terdapat dalam minyak atau lemak Landasan Teori Virgin Coconut Oil (VCO) adalah salah satu minyak nabati yang

Mengenal Istilah-Istilah Pajak Secara Umum dan Kewajiban Pajak yang Perlu Anda Ketahui (Bagian 2)

Pajak memainkan peran penting dalam kehidupan masyarakat modern. Di satu sisi, pajak berfungsi sebagai sumber pendapatan bagi pemerintah, sedangkan di sisi lain, pajak juga mempengaruhi kehidupan sehari-hari masyarakat. Perpajakan seringkali