Latihan soal bab Gelas dan Kaca 1.
Jelaskan perbedaan antara gelas dan kaca dari segi bahan baku, proses pembuatan dan kegunaannya! Jawab :
Gelas Bahan baku
1. SiO2 2. Na2O 3. CaO atau MgO 4. B2O3 5. Al2O3 6. PbO
Proses Pembuatan 1. .Penyiapan bahan Pada tahap ini dilakukan penggilingan, pengayakan bahan baku serta pemisahan dari pengotor-pengotornya. Serbuk bahan baku ditimbang sesuai komposisi, termasuk bahan-bahan aditif lain yang diperlukan seperti zat pewarna atau zat-zat yang sesuai dengan produk yang dikendaki.
2. Peleburan bahan Bahan baku yang sudah homogen, diayak dahulu sebelum Dimasukkan kedalam tungku ( furnace ) bersuhu sekitar 1500 o sehingga campuran akan mencair. Cara peleburannya ada beberapa cara -
:
Peleburannya dengan pot atau krus. masa gelas ditempatkan dalam suatu bejana tahan api, dan bejana itu dibakar dalam tungku sampai masa yang ada dalam bejana melebur. Kemudian dari bubur gelas ini diambil sedikit demi sedikit bila akan dibuat benda yang diingini
-
Peleburan dengan tungku bak. Tungku bak ini biasanya dibagi menjadi 2 ruangan dimana ruang pertama merupakan ruang untuk meleburkan, sedangkan ruang kedua untuk pengadukan, sehingga masa gelas homogen dan bebas dari gelembung udara. Untuk industri yang bekerja kontinu dan industri modern dari ruang 2 ini masa bubur gelas itu langsung dikerjakan menjadi produk yang macam-macam bentuknya, dan perlengkapan peralatan yang dipasang tidak sama, tergantung pada jenis produknya.
3. Pembentukan Cara pembentukan ada beberapa cara : 1. Dengan press / pakai cetakan baja tuang. Untuk produk yang bermulut lebar lebih lebar dari dasarnya, seperti : piring, gelas minum, genteng kaca.
2. Dengan sistem tiupan. Untuk bentuk-bentuk yang bermulut kecil, seperti botol, pipa gelas.
3. Proses tarik ( proses kambangan / float ) atau gilas. Dengan proses tarikan, masa gelas dari ruang pengadukan dipancing, ditarik ke atas pada saat suhu ruangan masih tinggi sekitar 500 atau 6000C yang diperlukan untuk proses pendinginan bertahan. Hasil tarikan ini melalui rol baja tahan suhu tinggi sehingga diperoleh lembaran-lembaran kaca yang siap dipotong menurut ukuran yang dikehendaki. Pada cara floating, masa gelas dialirkan melalui rol penggilas untuk membentuk lembaran yang ketebalannya dapat diatur.
4. Anealing Annealing adalah suatu proses dimana benda gelas setelah dibentuk setelah gelas dibentuk, perlu dipanasi pada suhu kurang lebih 500 atau 600 oC , dan suhu ini diturunkan secara perlahan-lahan. Sebab bila massa gelas dimana waktu dibentuk segera mendingin diudara biasa, umumnya mudah pecah, akibat perubahan kejutan suhu.
5. Perbaikan bentuk Benda gelas setelah dibentuk, biasanya masih memiliki sisi-sisi yang belum baikatau tajam dan ini perlu diperbaiki. Misalnya pada mulut botol, biasanya digenrinda agar tidak tajam atau dipanasi agar meleleh. Untuk kaca lembaran biasanya hanya dipotong menurut ukuran pasaran saja. Pada perbaikan bentuk ini sering terjadi benda gelas itu pecah, dan pecahan gelas itu disebut cullet, dikumpulkan dan dileburkan lagi dalam tungku.
Kegunaan Digunakan untuk pembuatan a. Gelas kapur soda b. Gelas Cair c. Gelas Silika d. Gelas Bor e. Gelas Timbal atau Lead Glass f. Gelas Opal / Gelas Susu g. Gelas Translucent h. Gelas Ets
Kaca
Bahan Baku a. Pasir b. Soda (Na2O) c. Feldspar d. Boraks e. Kerak Garam f. Arsen Trioksida g. Nitrat h. Kulet ( cullet )
Proses Pembuatan a.Peleburan Tanur kaca dapat diklasifikasikan sebagai tanur periuk atau tanur tanki. Tanur periuk dengan kapasitas sekitar 2t (t=100kg) atau kurang lebih dapat digunakan secara menguntungkan untuk membuat kaca khusus dalam jumlah kecil dimana tumpak cair itu harus dilindungi terhadap hasil pembakaran. Tanur ini digunakan dalam pembuatan kaca optic dan kaca seni melalui proses cetak Dalam tanur tangki bahan tumpak itu dimuat di satu ujung tangki besar yang terbuat dari blok-blok refraktori , di antaranya ada yang berukuran 38x9x1.5 m dengan kepasitas kaca cair 1350t. Kaca tersebut membentuk kolam diatas tanur itu , sedang nyala api menjilat dari ujung lain tangki itu, operasinya kontinyu. Dalam tanur jenis ini sebagaimana juga dalam tangki periuk, dindingnya mengalami korosi karena kaca panas. Kualitas kaca dan umur tangki tergantung pada kualitas blok konstruksi. Karena itu perhatian biasanya ditujukan pada refraktori tanur kaca. b. Pembentukan dan Pencetakan
Kaca dapat dibentuk dengan mesin atau dengan cetak tangan. Faktor yang terpenting yang harus diperhatikan dalam cetak mesin adalah bahwa cawan rancang mesin itu haruslah sedemikian rupa sehingga pencetakan barang kaca dapat deselesaikan dalam tempo beberapa detik saja. Dalam waktu yang sangat singkat itu kaca berubah dari zat cair viskos menjadi zat padat bening
Kegunaan a.Silika lembut Silika lembut atau silica vitreo dibuat melalui pirolisis silicon teaklorida pada suhu tinggi atau dari peleburan kuarsa atau pasir bumi. Kaca ini digunakan untuk pembuatan kuvet
b. Alkali silikat Alkali silikat adalah satu-satunya kaca 2 komponen yang secara komersial. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur bersamasama dan hasilnya yang disebut natrium silikat, mempunyai komposisi berkisar antara Na 2O.SiO2 sampai Na2.4SiO2. Larutan silikat soda, juga dikenal sebagai kaca larut air yang banyak dipakai sebagai adhesive dalam pembuatan kotak-kotak karton gelombang. Selain dari itu bhaan ini juga digunakan untuk memberi sifat tahan api. Variasi kaca ini yang mengandung alkali tinggi digunakan untuk mencuci sebagai detergen dan pembangun sabun.
c. Kaca soda gamping Kaca soda gamping (soda lime glass) merupakan 95% dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca digunakan untuk membuat segala macam bejana, jendela mobil dan lain-lain, gelas dan barang pecah belah
d.Kaca timbale Dengan menggunakan oksidasi timbale sebagai pengganti kalsium oksida dalam campuran kaca air, didapatlah kaca timbale ( lead glass ). Kaca ini sangat penting dalam bidang optic karena mempunyai indeks refraksi dan disperse yang tinggi. Kaca ini juga digunkan dalam jumlah besar untuk membuat lampu reklame neon, radiotron, terutama karena kaca ini mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi.
e. Kaca borosilikat Biasanya mengandung 10-20% B 2O3, 80%-87% silica dan kurang dari 10% Na 2O. Kaca jenis ini mempunyai koefisien ekspansi yang rendah, lebih tahan terhadap kejutan , dan mempunyai stabilitas kimia yang tinggi , serta tahanan terhadap listrik tinggi. Perabot laboratorium yang dibuat dari kaca jenis ini dikenal dengan mana dagang pyrex. Akhir-akhir ini nama pyrex juga digunakan untuk berbagai barang kaca yang terbuat dengan komposisi lain , misalnya kaca alumino silikat yang digunakan pada perabot laboratorium, juga digunakan untuk membuat isolator tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Mt. Palomer (AS)
f. Kaca khusus Kaca berwarna, bersalut, oval, translusen, kaca keselamatan, kaca optic, dan kaca keramik, semuanya termasuk kaca khusus. Komposisinya berbeda-beda tergantung pada akhir yang diinginkan.
g. Serat kaca (fiber glass) Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus , yang tehan terhadap komposisi cuaca.
2.
Sebutkan masing-masing 3 contoh gelas yang digunakan pada industry dan rumah !
3.
Sebutkan masing-masing 3 contoh kaca yang digunakan pada industry dan rumah tangga !
4.
Jelaskan proses pembuatan kaca anti peluru !
5.
Jelaskan proses pembuatan botol !
