2013
MAKALAH KIMIA ANORGANIK “ SENG ”
O L E H: KELOMPOK 14 Novitasari Simatupang Retno Purwanti
SMK-SMAK MAKASSAR 2013
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur Kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga Makalah Kami yang berjudul “Unsur Zn” dapat terselesaikan. Penyusunan makalah kami ini dapat terselesaikan karena adanya dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini Kami mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak I Ketut Suryawirawan sebagai Guru Mata Pelajaran Kimia Anorganik Sekolah Menengah Analis Kimia Makassar. 2. Teman-teman sekalian yang senantiasa bekerja sama dan memberikan motivasi kepada Kami, sehingga kami mampu menyelesaikan makalah ini. Kami menyadari bahwa dalam tugas makalah ini banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, olehnya itu kami mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pembaca untuk penyusunan selanjutnya. Makassar, Januari 2013 Kelompok XIV
2
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL................................................. ........................................... iii KATA PENGANTAR...................................................................... .................... 2 DAFTAR ISI......................................................................................................... 3 PENDAHULUAN.................................................................................................. 4 ISI....................................................................................................................... PENGERTIAN ZINK (ZN) ......................................... ........................
7
KARAKTERISTIK............................................................................... 8 SIFAT ZINK.......................................................... .............................. 12 PERSENYAWAAN.............................................................................. 13 KEGUNAAN ZINK....................................................... ....................... PROSES PENGOLAHAN SENG ........................................................ .
19 21
PENUTUP........................................................................................................... 23 Kesimpulan............................................................................................ ........... DAFTAR PUSTAKA............................................................ .............................. 24
3
. 23
PENDAHULUAN :
1.1 Latar Belakang Masalah
Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi.
Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik.
Dari pernyataan di atas maka penulis akan mencoba mendiskripsikan mengenai unsur umum seng. Baik itu merupakan pengertian seng, sifat fisik, keberadaan unsur seng di muka bumi, bentuk isotop dari seng, sifat-sifat kimia seng, senyawasenyawa dari unsur seng dan proses pengolahan seng dari bahan mentah menjadi bahan jadi.
4
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan pokok yang melandasi penulisan mengenai unsur seng adalah untuk menjelaskan secara umum tentang unsur seng yang ada di muka bumi dan bagaimana proses pengolahan dari bahan mentah menjadi bahan jadi.
1.3 Maksud dan Tujuan 1.3.1 Maksud • Mencari informasi tentang pengertian umum mengenai unsure seng. • Mengetahui manfaat unsur seng bagi kehidupan manusia. • Menjelaskan proses pengolahan seng dari bahan mentah menjadi barang jadi.
1.3.2 Tujuan • Siswa dapat mengetahui pengertian umum unsur seng yang ada di muka bumi. • Dapat mengetahui bagaimana proses pengolahan seng dari bahan mentah menjadi bahan jadi. • Dapat mengetahui manfaat aplikasi seng dalam kehidupan sehari -hari. 1.4 Sasaran Tulisan ini diajukan kepada seluruh siswa, terutama siswa yang terjun dan tertarik dalam bidang kimiawi. Juga tulisan ini diajukan kepada dosen atau tenaga pengajar pengampu mata kuliah di bidang kima baik, kimia murni atau kimia terapan.
1.5 Ruang Lingkup Ruang lingkup substansial bahasan pada tulisan ini adalah terdiri dari pengertian unsur seng secara umum, sifat fisik, keberadaan unsur seng di muka bumi, bentuk isotop dari seng, sifat-sifat kimia seng, senyawa-senyawa dari unsur seng dan proses pengolahan seng dari bahan mentah menjadi bahan jadi. 1.6 Sistematika Penulisan Makalah in terdiri dari tiga bagian yaitu : 1. Bab I pendahuluan Pendahuluan merupakan bagian yang menjelaskan makalah ini sendiri, tidak mencakup materi pembahasan. Pendahuluan terdiri dari :
5
a) Latar belakang b) Perumusan masalah c) Sasaran d) Ruang lingkup e) Kerangka pikiran f) Sistematika penulisan
2. Bab II Pembahasan Bab ini merupakan inti dari makalah, yang membahas segala permasalahan, proses, maupun solusi.
3. Bab III Kesimpulan dan Saran Berisi penarikan kesimpulan atas pembahasan yang telah diuraikan.
6
BAB II PEMBAHASAN PENGERTIAN ZINK (ZN)
Zink atau Seng adalah unsur kimia dengan lambang Zn, nomor atom 30 dan massa atom relatif 65,39 g/mol. Ditemukan oleh Andreas Marggraf di Jerman pada tahun 1764. Seng (bahasa Belanda: zink ) adalah
unsur kimia dengan lambang kimia Zn. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida). Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi. Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada 7
deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik. Seng merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh. Terdapat sekitar dua milyar orang di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan seng. Defisiensi ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit.
Pada
anak-anak,
defisiensi
ini
menyebabkan
gangguan
pertumbuhan, memengaruhi pematangan seksual, mudah terkena infeksi, diare, dan setiap tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh dunia. Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu, dan defisiensi tembaga. Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan. KARAKTERISTIK
Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau. Seng sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal.Lehto 1968. Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100 sampai dengan 150 °C. Di atas 210 °C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya. Seng juga mampu menghantarkan listrik.
8
Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom seng, Zn, 30 Deret kimia
logam transisi
Golongan, Periode, Blok
12, 4, d
Penampilan
abu-abu muda kebiruan
Massa atom
65,409(4) g/mol
Konfigurasi elektron
[Ar] 3d10 4s2
Jumlah elektron tiap kulit
2, 8, 18, 2
Ciri-ciri fisik
Fase
padat
Massa jenis (sekitar suhu
7,14 g/cm³
kamar) Massa jenis cair pada titik
6,57 g/cm³
lebur Titik lebur
692,68 K (419,53 °C, 787,15 °F)
Titik didih
1180 K (907 °C, 1665 °F)
Kalor peleburan
7,32 kJ/mol
Kalor penguapan
123,6 kJ/mol
Kapasitas kalor
(25 °C) 25,390 J/(mol·K)
Tekanan uap P /Pa
1
10
100
1k
10 k
100 k
pada T /K
610
670
750
852
990
(1185)
9
Ciri-ciri atom
Struktur kristal
Heksagonal
Bilangan oksidasi
2 (Oksida amfoter)
Elektronegativitas
1,65 (skala Pauling)
Energi ionisasi
pertama: 906,4 kJ/mol ke-2: 1733,3 kJ/mol ke-3: 3833 kJ/mol
Jari-jari atom
135 pm
Jari-jari atom (terhitung)
142 pm
Jari-jari kovalen
131 pm
Jari-jari Van der Waals
139 pm
Lain-lain
Sifat magnetik
diamagnetik
Resistivitas listrik
(20 °C) 59,0 nΩ·m
Konduktivitas termal
(300 K) 116 W/(m·K)
Ekspansi termal
(25 °C) 30,2 µm/(m·K)
Kecepatan suara
(suhu kamar)
(pada wujud kawat)
(kawat tergulung) 3850 m/s
Modulus Young
108 Gpa
Modulus geser
43 Gpa
Modulus ruah
70 Gpa
Nisbah Poisson
0,25
Skala kekerasan Mohs
2,5
Kekerasan Brinell
412 Mpa
10
Isotop iso
NA
waktu paruh
64Zn
48,6%
Zn stabil dengan 34 neutron
65Zn
syn
244,26 hari
DM DE (MeV)
DP
ε
-
65Cu
γ
1,1155
-
66Zn
27,9%
Zn stabil dengan 36 neutron
67Zn
4,1%
Zn stabil dengan 37 neutron
68Zn
18,8%
Zn stabil dengan 38 neutron
70Zn
0,6%
Zn stabil dengan 40 neutron
Kadar komposisi unsur seng di kerakbumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 palingmelimpah di kerak bumi. Tanah mengandung sekitar 5±770 ppm seng dengan rata-ratanya 64ppm. Sedangkan pada air laut kadar sengnya adalah 30 ppb dan pada atmosfer kadarnyahanya 0,1±4 µg/m3. Logam Zn umumnya tidak bereaksi dengan molekul air. Ion pelindungtidak akan melarutkan lapisan Seng Hidroksida (Zn(OH) 2) dengan ion OH terlarut. Reaksi inidapat dituliskan : Zn2 + 2OH → Zn(OH)2 (s) Seng akan bereaksi dengan ion H+, sesuai reaksi Zn(s) + 2H+ →Zn2+ (aq) + H2(g) Reaksi ini melepaskan hydrogen, dimana terjadi letupan oksigen. Garam Zn dapat menyebabkan tingginya kekeruhan bila konsentrasinya terlalu tinggi. Akumulasi Zn dapat membuat air menjadi berasa tidak enak umumnya 11
sekitar 2 mg Zn2+/L.Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik.Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100°C sampai dengan 150 °C. Di atas 210 °C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapatdihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya. Seng juga mampu menghantarkanlistrik. Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C) dan tidikdidih (900 °C) yang relatif rendah. Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yangterendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium. Sifat Fisika Zink (Zn) NO. 1
KLASIFIKASI
SIFAT ZINK
Penampilan
Abu-abu muda kebiruan
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Fase Massa Jenis Titik Lebur Titik Didih Kalor Peleburan Kalor Penguapan Kapasitas Kalor Elektronegativitas Energi Ionisasi
Padat 7,14 g/cm3 692,68 K 1.180 K 7,32 kJ/mol 123,6 kJ/mol 25,390 J/(mol.K) 1,65 (1) 906,4 kJ/mol (2) 1.733,3 kJ/mol (3) 3.833 kJ/mol
11
Jari-jari atom
135 pm
12
Jari-jari kovalen
131 pm
13
Jari-jari Van Der Waals
139
12
Sifat Kimia Zink (Zn)
·
Seng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan unsur
golongan 12 tabel periodik. ·
Reaktif
·
Reduktor kuat
·
Jika dibakar menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan dan
mengeluarkan asap seng oksida ·
Seng bereaksi dengan asam, basa, dan non-logam lainnya.
·
Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi secara lambat dengan asam
pada suhu kamar. Asam kuat seperti asam klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan pelindung seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan gas hidrogen. Zn tidak dapat ditarik oleh magnet (diamagnetik) sebab semua elektronnya telah berpasangan dengan struktur kristal heksagonal. a. Reaksi dengan udara
Seng terkorosi pada udara yang lembab. Logam seng dibakar untuk membentuk seng (II) oksida yang berwarna putih dan apabila dipanaskan lagi, maka warna akan berubah menjadi kuning. 2Zn(s) + O2(g) → 2ZnO(s) b. Reaksi dengan halogen
Seng bereaksi dengan bromine dan iodine untuk membentuk seng (II) dihalida. Zn(s) + Br2(g) → ZnBr2(s) Zn(s) + I2(g) → ZnI2(s)
13
c. Reaksi dengan asam
Seng larut perlahan dalam asam sulfat encer untuk membentuk gas hidrogen. Zn(s) + H2SO4(aq) → Zn2+(aq) +SO42 - (aq) + H2(g)
Reaksi seng dengan asam pengoksidasi seperti asam nitrit dan HNO3 sangat kompleks dan bergantung pada kondisi yang tepat. d. Reaksi dengan basa
Seng larut dalam larutan alkali seperti potassium hidroksida dan KOH untuk membentuk zinkat. Persenyawaan a. Zink klorida (ZnCl2)
Senyawa ini bersifat molekuler, bukan ionik karena memiliki titik leleh nisbi rendah dan mudah menyublim. b. Zink oksida (ZnO)
Bersifat amfoterik dan membentuk zinkat dengan basa. Zink oksida dibuat melalui oksida zink panas di udara. c. Zinkat
Adalah garam yang terbentuk oleh larutan zink atau oksida dalam alkali. Rumusnya sering ditulis ZnO22- walaupun dalam larutan berair ion yang mungkin adalah ion kompleks dengan ion Zn2- terkoordinasi dengan ion OH-. Ion ZnO22- dapat berada sebagai lelehan natrium zinkat, tetapi kebanyakan zinkat padat adalah campuran dari berbagai oksida. d. Zink blende
Struktur krital dengan atom zink yang dikelilingi oleh empat atom sulfur pada sudut-sudut tetrahedron, setiap sulfur dikelilingi oleh empat atom zink. Kristal ini tergolong sistem kubus. 14
e. Zink sulfat
Bentuk umumnya adalah ZnSO4.7H2O Senyawa ini kehilangan air diatas 30°C menghasilkan heksahidrat dan molekul air selanjutnya dilepaskan diatas 100°C menghasilkan monohidrat. Garam anhidrat terbentuk pada 450°C dan ini mengurai diatas 500°C. f. Zink sulfide (ZnS)
Menyublim pada 1180 °C. g. Zink hidroksida Zn(OH)2
Zn hidroksi bersifat amfoter dan dapat membentuk kompleks amina bila direaksikan dengan ammonia kuat berlebih. Keberadaan Zink (Zn)
Keberadaan logam Seng (Zn) dapat berasal dari proses alamiah maupun adisi dari limbah industri dan pertanian. Pada lahan pertanian, seng sangat diperlukan untuk kesuburan tanah. Seng (Zn) adalah unsur hara mikro esensial bagi manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi. Kandungan Zn total rataan pada litosfir sekitar 80 mg/kg (Goldschmith, 1954). Mineral-mineral sebagai sumber utama yang kaya Zn dalam tanah adalah sphalerite dan wurtzite (ZnS), dan sumber yang sangat kecil dari mineral-mineral smithsonites (ZnCO3), willemite (Zn2SiO4), zincite (ZnO), zinkosite (ZnSO4), franklinite (ZnFe2O4), dan hopeite (Zn3(PO4)2.4H2O (Lindsay, 1972). Pada batuan magmatik Zn terdistribusi merata, dan kandungannya berbeda pada batuan asam dan basik yaitu dari 40 mg/kg dalam batuan granit dan 100 mg/kg dalam batuan basaltik. Pelarutan mineral-mineral tersebut di atas dapat terjadi secara alami sehingga unsur-unsur yang terkandung di dalamnya terbebas dalam bentuk ion. Ion Zn++ yang terbebas mengalami proses lebih lanjut, terikat dengan matriks tanah atau bereaksi dengan unsurunsur lain. Sehingga Zn dalam tanah dikelompokkan dalam bentuk-bentuk 15
kelompok mudah tersedia sampai tidak tersedia bagi tanaman, yaitu bentuk terlarut dalam air, dapat dipertukarkan (terikat pada koloid-koloid bermuatan listrik), teradsorpsi dalam bentuk khelat atau bentuk senyawa kompleks (ikatan logam pada ligand organik), liat mineral sekunder dan oksida metalik tidak larut, serta dalam bentuk mineral primer (Alloway 1995). Endapan Zn dapat terbentuk dengan senyawa-senyawa hidroksida, karbonat, fosfat, sulfida, molibdat, dan asam-asam organik yang terdiri dari humat, fulvat, dan ligand organik. Asam-asam organik berasal dari dekomposisi senyawa-senyawa organik yang terdapat dalam bahan organik (Bohn et al., 1979). Adsorpsi Zn++ yang kuat dalam tanah dapat terjadi dengan adanya bagan organik dan mineral liat, dan hal ini berhubungan dengan kapasitas kation tanah dan keasaman tanah (Warneke dan Barber, 1973). Penelitian-penelitian berdasarkan analisis contoh tanah berasal dari daerah industri logam menemukan kadar Zn sekitar 250 –37200 mg/kg (di Inggris), 1665–4245 mg/kg (di Polandia), 400 –4245 mg (di Rusia), 1310 – 1780 mg/kg tanah khususnya pada tanah tergenang di Jepang (Alloway, 1995). Sedangkan kandungan total Zn tanah rataan hanya sekitar 50 mg/kg tanah. Penambahan Zn dari sewage sludge (limbah tinja) tidak kalah pentingnya. Limbah ini setelah diolah diaplikasikan ke lahan pertanian. Hasil penelitian di Amerika Serikat menunjukkan bahwa aplikasi limbah ini pada lahan meningkatkan kadar Zn sampai mencapai maksimum 290 – 4937 kg Zn/ha, di Eropa aplikasi terus menerus mencapai 745 –4882 kg Zn/ha lahan. Penelitian di Perancis melaporan bahwa kandungan total Zn meningkat dari 8,1 mg/kg pada petak tanpa perlakuan menjadi 1074 mg/kg tanah pada petak dengan perlakuan limbah secara kumulatif (Juste dan Mench, 1992). Masuknya logam seng ke sungai sebagai akibat dari limpasan air permukaan tanah yang umumnya disebabkan oleh hujan. Untuk logam seng (Zn) yang berasal dari adisi limbah industri, umumnya terdapat dalam bentuk Sphalerite (ZnS) dan Smithsonite (ZnCO3). Sekitar ¾ dari total Zn diperoleh dari pembentukan logam dan masing – masing komponen Zn tergantung jenis industrinya. Hutagalung (1984) menyatakan bahwa sumber logam Zn di 16
perairan berasal dari material geokimia yang terbawa atau ada pada sungai, bahan baku minyak, besi, cat dan sisa-sisa kaleng bekas. Dalam pengolahan seng, pertama-tama bijih dibakar menghasilkan oksida, kemudian direduksi dengan karbon (kokas) pada suhu tinggi dan uap zink yang diperoleh diembunkan. Atau oksida dilarutkan dalam asam sulfat, kemudian zink diperoleh lewat elektrolisis. Produksi Seng
a.
Bijih utama seng adalah sfarelit atau zinc blende, mengandung zinc sulfide
(ZnS). Bijih penting yang lain adalah smithsonite mengandung zinc carbonate (ZnCO3), dan hemimorphate mengandung hydrous zinc silicate (Zn4Si2O7OHH2O) b.
Sfarelit harus dikonsentrasikan karena hanya mengandung sedikit
sulfida seng (disebut beneficiated ). Pertama bijih dihancurkan, digerinda dengan air pada ball mill untuk menghasilkan adukan rata (slurry). Lalu ditambahkan zat penghasil busa ( frothing agent ) untuk mendorong bahan mineral mengambang pada permukaan, sehingga dapat disaring/dipisahkan dari mineral yang tingkatnya lebih rendah. Sulfida seng dengan konsentrasi lebih tinggi lalu dipanggang pada suhu sekitar 1230 o C, sehingga oksida seng (ZnO) dapat terbentuk dari reaksi tersebut. c.
Terdapat
berbagai
proses
thermochemical
digunakan
untuk
memisahkan Zn dari oksidanya, semua menggunakan Carbon. Carbon berikatan dengan oksigen membentuk CO dan/atau CO 2. Sehingga Zn terbebas dalam bentuk uap (vapor) yang kemudian dipadatkan untuk memperoleh logam yang diinginkan. d.
Proses elektrolisa juga digunakan luas, sekitar setengah dari produksi
seng dunia. Proses ini dimulai dengan ZnO diencerkan memakai asam sulfat 17
(H2SO4) menghasilkan Zinc sulfate (ZnSO 4) dilanjutkan elektrolisa untuk memisahkan seng hingga dihasilkan logam murni. V. a.
Paduan Seng
Seng paduan–tuangan (Zinc die- casting Alloys) Proses pengecoran merupakan salah satu proses pembentukan benda
kerja yang efisien dan dapat membentuk benda kerja hingga bagian yang tersulit secara tepat dan akurat dengan sedikit atau tidak sama sekali memerlukan proses pemesinan (macining). Keberhasilan dalam proses pembentukan benda kerja dengan cara pengecoran relative ditentukan oleh tingkat kerumitan bentuk benda kerja itu sendiri. Paduan Seng merupakan salah satu bahan cor yang baik dimana Seng memiliki titik cair yang rendah, sehingga dapat dibentuk dengan berbagai metoda pengecoran. Pressure die Casting dengan “hot chamber system”
merupakan proses pengecoran yang paling mudah dan cepat. Paduan Seng yang dibentuk melalui proses pengecoran digunakan secara luas dalam pembuatan peralatan rumah tangga tempat peralatan optic, sound reproducing instrument part, mainan dan komponen ringan dari kendaraan dan lain lain. Paduan Seng juga dapat difinishing dengan pengecatan atau “electroplating”. Dalam pelaksanaannya Proses pembe ntukan benda kerja
dengan cara pengecoran yang menggunakan paduan seng ini sering ditambahkan unsur Aluminium untuk menurunkan titik cairnya serta meningkatkan tegangannya dengan komposisi sebagaimana diperlihatkan pada bagian dari diagram keseimbangan dari paduan Seng- Aluminium berikut. Diagram kesimbangan paduan Seng-Aluminium (Gambar 1.18) 18
mengindikasikan bahwa dengan penambahan sedikit kadar Aluminium yang masuk kedalam larutan padat dari Seng akan menghasilkan eutectic dimana pada Aluminium mengandung 5 % Seng. Sebagaimana dilakukan pada beberapa jenis paduan lainnya dimana dilakukan “ageing” untuk penuaan
melalui pemadatan cepat dalam proses die-Casting, walaupun mengakibatkan penurunan angka kekerasan, nilai impact serta kekuatan tariknya akan tetapi keuletan (ductility) nya akan meningkat secara actual tergantung pada lamanya proses dan kondisi ageing tersebut, biasanya mencapai 5 minggu. Dengan demikian akan diperoleh sifat yang disebut “original -properties”.
Setelah proses ageing ini Casting akan menyusut untuk waktu selama 8 tahun dengan kehilangan dimensinya sebesar 0,0015 mm/mm, akan tetapi keadaan ini dapat direduksi dengan proses stabilizing yakni memberikan pemanasan pada temperature 1000 C sebelum machining. Kegunaan Zink (Zn)
Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan. Dalam industri zink mempunyai arti penting: Ø Melapisi besi atau baja untuk mencegah proses karat. Ø Digunakan untuk bahan baterai. Ø Zink dan alinasenya digunakan untuk cetakan logam, penyepuhan listrik dan metalurgi bubuk. Ø Zink dalam bentuk oksida digunakan untuk industri kosmetik (mencegah kulit agar tidak kering dan tidak terbakar sinar matahari), plastik, karet, sabun, pigmen warna putih dalam cat dan tinta (ZnO).
19
Ø Zink dalam bentuk sulfida digunakan sebagai pigmen fosfor serta untuk industri tabung televisi dan lampu pendar. Ø Zink dalam bentuk klorida digunakan sebagai deodoran dan untuk pengawetan kayu. Ø Zink sulfat untuk mordan (pewarnaan), stiptik (untuk mencegah pendarahan), sebagai supply seng dalam makanan hewan serta pupuk. Seng adalah mikromineral yang ada di mana-mana dalam jaringan manusia/hewan dan terlibat dalam fungsi berbagai enzim dalam proses metabolisme. Tubuh manusia dewasa mengandung 2-2,5 gram seng. Tiga perempat dari jumlah tersebut berada dalam tulang dan mobilisasinya sangat lambat. Dalam konsentrasi tinggi seng ditemukan juga pada iris, retina, hepar, pankreas, ginjal, kulit, otot, testis dan rambut, sehingga kekurangan seng berpengaruh pada jaringan-jaringan tersebut. Di dalam darah seng terutama terdapat dalam sel darah merah, sedikit ditemukan dalam sel darah putih, trombosit dan serum. Kira-kira 1/3 seng serum berikatan dengan albumin atau asam amino histidin dan sistein. Dalam 100 ml darah terdapat 900 ml seng dan dalam 100 ml plasma terdapat 90-130 mg seng. Seng terlibat pada lebih dari 90 enzim yang hubungannya denga metabolisme karbohidrat dan energi, degradasi/sintesis protein, sintesis asam nukleat, biosintesis heme, transpor CO2 (anhidrase karbonik) dan reaksi-reaksi lain. Pengaruh yang paling nyata adalah dalam metabolisme, fungsi dan pemeliharaan kulit, pankreas dan organ-organ reproduksi pria, terutama pada perubahan testosteron menjadi dehidrotestosteron yang aktif. Dalam pankreas, seng ada hubungannya dengan banyaknya sekresi protease yang dibutuhkan untuk pencernaan.
20
PROSES PENGOLAHAN SENG
Proses pembuatan seng dari bahan mentah hingga bahan jadi dimulai dari prosespemotongan bahan baku kemudian dijadikan dalam bentuk road coil roll (dalam keadaangulungan lapis), bahan mentah yang sering digunakan adalah berupa seng yang banyakditambang adalah sfalerit (seng sulfida). Setelah mendapatkan bahan mentah yang akandijadikan bahan jadi dengan proses pencucian dengan air yang bersuhu 70-80 derajat celcius,hal ini bertujuan agar unsur yang ada pada bahan mentah yang merupakan hasil dari bahantambang bersih dari unsur lain.Setelah itu kemudian dilanjutkan dengan proses pelapisan baja dengan menggunakanammonium dan zat aditif lainnya, hal ini bertujuan agar seng dapat tampang mengkilat dantidak mudah berkarat. Selanjutnya setelah melalui proses pelapisan baja hasil dari pelapisantersebut dikeringkan dengan melewati mesin pengeringan dengan suhu 500 derajat celciussehingga seng dan lapisan baja beserta zat aditif lainnya dapat menyatu dengan seng dalambentuk plat. Setelah itu didinginkan, seng dalam bentuk plat disusun rapi kemudian terakhir dimasukkan ke mesin gelombang sehingga dapat terbentuk plat seng yang pipih elastis danbergelombang rapi. Selanjutnya setelah melewati berbagai tahapan dan telah berbentukgelombang dan rapi maka seng siap didistribusikan kepasaran.
Toksikologi Logam Seng (Zn).
Pada dasarnya logam seng terutama pada Zn murni tidak berbahaya akan tetapi jika tersusun membentuk senyawa seperti Zn arsenat, Zn sianida, dsb, kemungkinan akan sangat berbahaya. Lumpur dari pengolahan limbah dapat diterapkan pada budidaya tanaman, holtikultura dan kehutanan dengan konsentrasi tidak lebih dari 3g/kg. 21
Uji ekotoksikologi didasarkan pada 50 µg/L nilai PNEC dalam Zn terlarut yang berarti total konsentrasi berkisar antara 150 – 200 µg/L Zn dalam air. PNEC (Predicted No Effect Concentration) merupakan representasi dari konsentrasi maksimum yang tidak mempengaruhi lingkungan. Ada total lima jenis isotop Zn yang stabil dan merupakan alamiah diantaranya 64Zn, 66Zn, hingga 68Zn sedangkan 50 isotop Zn lainnya merupakan tidak stabil. Kelarutan Zn dalam air alam tergantung pada adsorpsi mineral permukaan, kesetimbangan karbonat, dan komplek organik. Jumlahnya yang terlalu berlebih akan bersifat racun pada beberapa spesies kehidupan air. Organisasi Pangan dan Pertanian PBB merekomendasikan kandungan Zn pada air irigasi sekitar 2 mg/L. USEPA menstandarkan untuk air minum sekitar 5 mg/L MCL. Konsentrasi Zn yang melebihi 5 mg/L dapat menyebabkan rasa pahit dan tidak enak pada air serta menyebabkan opalescence pada air alkali.
22
PENUTUP
Kesimpulan
1. Seng merupakan unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massaatom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. 2. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida). 3.
Sifat fisiknya adalah Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan,
berkilau. 4. Kadar komposisi unsur seng di kerak bumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal inimenjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi dengan limaisotop stabil. 5. Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dantembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. 6. Proses pembuatan seng diambil dari bahan mentah dalam bentuk gulungan lapis dankemudian diolah dengan ammonisium dan zat aditif lainnya kemudian di lapisi zat baja,setelah itu didinginkan dan dimasukkan kedalam mesin gelombang dan siap didistribusikan.
23
DAFTAR PUSTAKA : http://fasdilahali.blogspot.com/2012/05/unsur-zn.html (diakses 24 Januari 2013) http://mediunae.blogspot.com/2011/12/unsur-zn-seng.html
(diakses
24
Januari 2013) http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/seng.html
(diakses 24 Januari
2013) http://wawanhermawan74.blogspot.com/2011/01/whsifatsifat-unsur-kimiagolongan-2b.html. (diakses 30 Januari 2013)
24
