KATA KATA PENGANTAR PENG ANTAR
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Yang Maha Esa yang telah tela h melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan makalah guna memenuhi tugas mata kuliah Kimia Material berjudul “SIFT “SIFT !N !N P"IKSI MTE#I" "$%M&' Makalah ini membahas tentang material l(gam) si*at-si*at dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari' !alam meyelesaikan makalah ini penulis telah berusaha untuk men+apai hasil yang maksimum) tetapi dengan dengan keterbatasan ,a,asan pengetahuan) pengalaman dan kemampuan yang dimiliki) penulis menyadari bah,a makalah ini masih jauh dari sempurna' Sem(ga tulisan ini dapat memberikan man*aat) khususnya bagi penulis pribadi dan mahasis,a pada umumnya' Sem(ga Sem(ga pembahasan yang dikemukakan dapat menjelaskan setiap materi dengan baik) sehingga dapat diterima dan dimengerti (leh pemba+a' $leh karena itu saran dan kritik yang membangun dibutuhkan untuk memperbaiki dan meningkatkan tulisan selanjutnya'
Penulis)
Maret ./0
1
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR....................................................................................... 1 DAFTAR ISI..................................................................................................... 2 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang..................................................................................... 3 B. Rumuan !aala"................................................................................ # $. Tu%uan.................................................................................................... # BAB II PE!BAHASAN A. !ater&al L'gam (an )en&n*a............................................................. + B. S&,at-&,at !ater&al L'gam................................................................. . $. A/l&ka& !ater&al L'gam..................................................................... 11 BAB III PENUTUP A. Ke&m/ulan........................................................................................... 13 B. Saran...................................................................................................... 13 DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN
2
A. Latar Belakang 1erbagai jenis bahan telah kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun
dalam industri' !i dalam industri manu*aktur tidak akan lepas dari dengan satu bidang ilmu teknik yang berhubungan dengan material' Se+ara umum meterial teknik diklasi*ikasikan menjadi 2dua3 g(l(ngan yakni l(gam 2metal3 dan n(n l(gam 2n(n metal3' 4ika ditinjau dari sudut pandang susunan unsur dasar) l(gam 2metal3 dibagi menjadi 2dua3) yaitu l(gam murni dan l(gam all(y 2l(gam paduan3' Sedangkan n(n l(gam dibagi menjadi 5 2tiga3) yaitu keramik) k(mp(sit dan p(limer' Keragaman kebutuhan manusia akan suatu pr(duk baik kualitas maupun kuantitasnya maka diperlukan pula keragaman dari material itu sendiri sebagai bahan bakunya' Penggunaannya pun sangat bergantung pada si*at-si*at dari bahan yang akan digunakan' da bahan yang digunakan se+ara langsung dan dipilih sesuai dengan si*at dan karakteristik alami dari bahan tersebut dan namun ada juga bahan yang di(lah terlebih dahulu agar memiliki si*at dan karakteristik se+ara spesi*ik' "(gam adalah bahan atau material yang sangat banyak digunakan dalam berbagai bidang' gar dapat diaplikasikan dengan baik dalam kehidupan sehari hari atau industri) diperlukan pengetahuan mengenai unsur-unsur) si*at maupun karakteristik yang terkandung di dalam l(gam tersebut' 6(nt(h aplikasi l(gam seperti pembangunan gedung-gedung yang sekarang bahan-bahannya sebagian dari besi) pembuatan ,(rksh(p atau gudang yang memaikai kerangka baja dan juga di tempat penampungan besi-besi bekas) yang nantinya besi-besi bekas tersebut akan di daur ulang lagi' 1erdasarkan latar belakang diatas maka dirasa perlu dibahas tentang Material Logam untuk mengetahui si*at dan karakteristikn ya' B. Rumuan !aala" #umusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut' /' Menjelaskan tentang material l(gam dan jenisnya' ' Menjelaskan tentang si*at-si*at dari material l(gam' 5' Mengetahui aplikasi dari material l(gam'
3
$. Tu%uan Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut' /' 7ntuk mengetahui tentang material l(gam dan jenisnya' ' 7ntuk mengetahui si*at-si*at dari material l(gam' 5' 7ntuk mengetahui aplikasi dari material l(gam'
BAB II PE!BAHASAN
A. L'gam (an )en&n*a
"(gam adalah unsur kimia yang mempunyai si*at-si*at kuat) liat) keras) penghantar listrik dan panas) serta mempunyai titik +air tinggi' "(gam juga merupakan bahan yang dapat ditempa) mengkilat) magnetis) dan dapat di+ampur se+ara h(m(gen dalam berbagai kadar' "(gam dibagi menjadi dua yaitu l(gam murni yang hanya terdiri dari satu jenis at(m) seperti besi 2Fe3 murni) tembaga 26u3 murni dan l(gam paduan
4
2metal all(y3 yang terdiri dari dua atau lebih jenis at(m dan merupakan +ampuran dari dua ma+am l(gam atau lebih yang di+ampur satu sama lain dalam keadaan +air' "(gam se+ara umum dapat dikel(mp(kan dalam bagian berdasarkan kandungan besi yaitu Ferr(us all(ys 2paduan l(gam yang mengandung unsur besi 2Fe33 dan N(n-Ferr(us all(ys 2paduan l(gam tanpa kandungan besi 2Fe33' 1. L'gam Ferr'
"(gam Ferr( adalah suatu l(gam paduan yang terdiri dari +ampuran unsur karb(n dengan besi' 7ntuk menghasilkan suatu l(gam paduan yang mempunyai si*at yang berbeda dengan besi dan karb(n maka di+ampur dengan berma+am l(gam lainnya' "(gam Ferr( terdiri dari k(mp(sisi kimia yang sederhana antara besi dan karb(n' Masuknya unsur karb(n ke dalam besi dengan berbagai +ara' 4enis l(gam *err( adalah sebagai berikut' •
1esi Tuang K(mp(sisinya yaitu besi dan karb(n' Kadar karb(n sekitar 8 9) si*atnya rapuh tidak dapt ditempa) baik untuk dituang) liat dalam pemadatan) lemah dalam tegangan' !igunakan untuk membuat alas mesin) meja perata) badan ragum)
•
bagian-bagian mesin bubut) bl(k silinder dan +in+in t(rak' 1esi Tempa K(mp(sisi besi tempa terdiri dari :: 9 besi murni) si*at dapat ditempa) liat) dan tidak dapat dituang' 1esi tempa antara lain dapat digunakan untuk membuat
•
rantai jangkar) kait keran dan landasan kerja pelat' 1aja "unak K(mp(sisi +ampuran besi dan karb(n) kadar karb(n .)/ 9 - .)5 9) mempunyai si*at dapat ditempa dan liat' !igunakan untuk membuat mur) sekrup) pipa dan keperluan umum dalam pembangunan'
•
1aja Karb(n Sedang
5
K(mp(sisi +ampuran besi dan karb(n) kadar .)8 9 - .); 9' Si*at lebih kenyal dari yang keras' !igunakan untuk membuat benda kerja tempa berat) p(r(s) dan
•
rel baja' 1aja Karb(n Tinggi K(mp(sisi +ampuran besi dan karb(n) kadar karb(n .)0 9 - /)< 9' Si*at dapat ditempa) dapat disepuh keras) dan dimudakan' !igunakan untuk membuat kikir) pahat) gergaji) tap) stempel dan alat mesin bubut'
•
1aja Karb(n Tinggi !engan 6ampuran K(mp(sisi baja karb(n tinggi ditambah nikel atau k(balt) kr(m atau tungsten' Si*at rapuh) tahan suhu tinggi tanpa kehilangan kekerasan) dapat disepuh keras) dan dimudakan' !igunakan untuk membuat mesin bubut dan alat-alat mesin'
2. L'gam N'n ,err'
"(gam N(n-Ferr( 2N(n-Ferr(us Metal3 ialah jenis l(gam yang se+ara kimia,i tidak memiliki unsur besi atau Ferr( 2Fe3) (leh karena it u l(gam jenis ini disebut sebagai l(gam bukan 1esi 2n(n Ferr(3' 1eberapa dari jenis l(gam ini telah disebutkan dimana termasuk l(gam yang banyak dan umum digunakan baik se+ara murni maupun sebagai unsur paduan' "(gam n(n *err( murni kebanyakan tidak digunakan begitu saja tanpa dipadukan dengan l(gam lain) karena biasanya si*at-si*atn ya belum memenuhi syarat yang diinginkan' Ke+uali l(gam n(n *err( murni) platina) emas dan perak tidak dipadukan karena sudah memiliki si*at yang baik) misalnya ketahanan kimia dan daya hantar listrik yang baik serta +ukup kuat) sehingga dapat digunakan dalam keadaan murni' Tetapi karena harganya mahal) ketiga jenis l(gam ini hanya digunakan untuk keperluan khusus' Misalnya dalam teknik pr(ses dan lab(rat(rium di samping keperluan tertentu seperti perhiasan dan sejenisnya' "(gam n(n *er( juga digunakan untuk +ampuran besi atau baja dengan tujuan memperbaiki si*at-si*at baja' !ari jenis l(gam n(n *err( berat yang sering digunakan uintuk paduan baja antara lain) nikel) kr(mium) m(lebdenum) ,(ll*ram dan
6
sebagainya' Sedangkan dari l(gam n(n *err( ringan antara lain= magnesium) titanium) kalsium dan sebagainya'
B. S&,at-&,at L'gam
"(gam adalah suatu material yang mempunyai si*at-si*at seperti kuat) liat) keras) mengkilat) dan penghantar listrik dan panas' Si*at-si*at suatu material dilihat dari kemampuan menerima perlakuan dari luar pada umumnya dapat dig(l(ngkan atas si*at mekanik) kimia) termal) listrik dan (ptiknya' 1.
S&,at !ekan&k
Yang disebut si*at mekanik ialah si*at bahan bilamana dipengaruhi gaya dari luar) yaitu = kekuatan tarik) kuat bengk(k) kekerasan) kuat pukul) kuat geser) dan lain-lain' Sering pula dimasukkan si*at tekn(l(gi dari material ialah mampu mesin) mampu +(r dan sebagainya' 7ntuk lebih jelasnya berikut akan dijelaskan lebih detail' •
Si*at dapat ditempa dan si*at dapat diregang "(gam digambarkan sebagai sesuatu yang dapat ditempa 2dapat dipipihkan menjadi bentuk lembaran3 dan dapat diregang 2dapat ditarik menjadi ka,at3' >al ini karena kemampuan at(m-at(m l(gam untuk menggelimpang antara at(m yang s atu dengan
•
at(m yang lain menjadi p(sisi yang baru tanpa memutuskan ikatan l(gam' Kekerasan l(gam Penggelimpangan lapisan at(m antara yang satu dengan yang lain ini dihalangi (leh batas butiran karena baris at(m tidak tersusun sebagai mana mestinya' >al ini mengakibatkan semakin banyak batas butiran 2butiran-butiran kristal lebih ke+il3) menyebabkan l(gam lebih keras' 7ntuk mengimbangi hal ini) karena batas butiran merupakan suatu daerah dimana at(m-at(m tidak berkaitan dengan baik satu sama lain) l(gam +enderung retak pada batas butiran' Kenaikan jumlah batas butiran tidak hanya membuat l(gam menjadi semakin kuat) tetapi juga membuat l(gam menjadi rapuh'
7
•
Peng(ntr(lan ukuran butiran Kristal 1agian l(gam yang murni dapat dik(ntr(l ukuran butiran kristal melalui perlakuan panas atau melalui pengerjaan l(gam' Pemanasan l(gam +enderung untuk meng(+(k at(m-at(m l(gam menjadi susunan yang lebih rapi) penurunan jumlah batas butiran) dan juga membuat l(gam lebih lunak' Pembantingan l(gam ketika l(gam tersebut mendingin +enderung untuk memhasilkan butirn yang ke+il' Pendinginan membuat l(gam menjadi keras' 7ntuk memperbaiki kinerja ini) kamu dapat memanaskannya lagi'Kita juga dapat memutuskan susunan yang at(m teratur melalui penyisipan at(m yang memiliki ukuran sedikit berbeda pada struktur l(gam' ll(y seperti kuningan 2+ampuran tembaga dan seng3 lebih keras dibandingkan l(gam asalnya karena ketidakteraturan struktur membantu pen+egahan barisan at(m tergelin+ir satu s ama lain'
2.
S&,at K&m&a Meliputi +iri-+iri dari k(mp(sisi kimia dan pengaruh unsur terhadap metal 2l(gam3'
1eberapa +(nt(h si*at kimia adalah= Segregasi dan ketahanan k(r(si "(gam seperti baja memiliki nilai ketahanan terhadap k(r(si yang baik) karena memiliki kandungan karb(n' Pada suhu kamar l(gam ber,ujud padat ke+uali raksa 2ber,ujud +air3' Titik leleh dan titik didih "(gam-l(gam +enderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi karena kekuatan ikatan l(gam' Kekuatan ikatan berbeda antara l(gam yang satu dengan l(gam yang lain tergantung pada jumlah elektr(n yang terdel(kalisasi pada lautan elektr(n) dan pada susunan at(m-at(mnya' "(gam-l(gam g(l(ngan / seperti natrium dan kalium memiliki titik leleh dan titik didih yang relati* rendah karena tiap at(mnya hanya memiliki satu elektr(n untuk dik(ntribusikan pada ikatan) tetapi ada hal lain yang menyababkan hal ini terjadi) yaitu=
8
-
7nsur-unsur g(l(ngan / juga tersusun dengan tidak e*ekti* 2terk((rdinasi ?3)
-
karena itu tidak terbentuk ikatan yang banyak seperti kebanyakan l(gam' 7nsur-unsur g(l(ngan / memiliki ukuran at(m yang rekati* besar 2berarti bah,a inti jauh dari elektr(n yang terdel(kalisasi3 yang juga menyebabkan lemahnya
ikatan' 3. S&,at F&&k Si*at *isik adalah si*at bahan karena mengalami peristi,a *isika) seperti adan ya pengaruh panas dan listrik' yaitu berat jenis) daya hantar listrik dan panas) si*at magnet dan struktur mikr( l(gam'
Da*a "antar l&tr&k "(gam menghantarkan listrik' Elektr(n yang terdel(kalisasi bebas bergerak di
seluruh bagian struktur tiga dimensi' Elektr(n-elektr(n tersebut dapat melintasi batas butiran kristal' Meskipun susunan l(gam dapat terganggu pada batas butiran kristal) selama at(m saling bersentuhan satu sama lain) ikatan l(gam masih t etap ada 6airan l(gam juga menghantarkan arus listrik) hal ini menunjukkan bah,a meskipun at(m l(gam bebas bergerak) elektr(n yang terdel(kalisasi masih memiliki daya yang tersisa sampai l(gam mendidih' Da*a "antar /ana "(gam adalah k(ndukt(r panas yang baik' Energi panas diteruskan (leh elektr(n sebagai akibat dari penambahan energi kinetik 2hal ini memnyebabkan elektr(n bergerak lebih +epat3' Energi panas ditrans*erkan melintasi l(gam yang diam melalui elektr(n yang bergerak' 4. S&,at 0/t&k Si*at (ptik adalah si*at material yang diklasi*ikasikan berdasarkan resp(nnya terhadap +ahaya' #esp(n suatu material terhadap +ahaya datang adalah memantulkan) menyerap) mentransmisikan) dan membiaskan' Si*at (ptik l(gam terdiri dua keadaan yaitu Filled States dan Empty States'
9
Ketika *(t(n diarahkan pada l(gam ) energi mereka digunakan untuk merangsang elektr(n ke empty states' Penyerapan *(t(n terjadi di lapisan luar yang sangat tipis sekitar / um' Semua *rekuensi +ahaya tampak yang diserap (leh l(gam akan membuat elektr(n tereksitasi ke empty states yang memiliki energi yang lebih tinggi sehingga akan terjadi transisi elektr(n'
$. A/l&ka& L'gam
7mumnya) l(gam berman*aat bagi manusia) karena penggunaannya di bidang industri) pertanian) dan ked(kteran' 6(nt(hnya) merkuri yang digunakan dalam pr(ses kl(r alkali' Pr(ses kl(r alkali merupakan pr(ses elektr(lisis yang berperan penting dalam industri manu*aktur dan pemurnian @at kimia' 1eberapa @at kimia yang dapat diper(leh dengan pr(ses elektr(lisis adalah natrium 2Na3) kalsium 26a3) magnesium 2Mg3) aluminium 2l3) tembaga) seng) perak) hidr(gen) kl(r) *lu(r) natrium hidr(ksida) kalium dikr(mat) dan kalium permanganat' Pr(ses elektr(lisis larutan natrium kl(rida tersebut merupakan pr(ses kl(r alkali' Elektr(lisis larutan Na6l menghasilkan natrium hidr(ksida di kat(de 2kutub p(siti*3 dan gas kl(r di an(de 2kutub negati*3' Pada industri angkasa luar dan pr(*esi ked(kteran dibutuhkan bahan yang kuat) tahan karat) dan bersi*at n(niritin) seperti al(i titanium' Sebagian jenis l(gam merupakan unsur penting karena dibutuhkan dalam berbagai *ungsi bi(kimia,i' Pada @aman dahulu) l(gam tertentu) seperti te mbaga) besi) dan timah digunakan untuk membuat peralatan) perlengkapan mesin) dan senjata' Se+ara umum l(gam mulia berarti l(gam-l(gam termasuk paduannya yang biasa dijadikan perhiasan) antara lain emas) perak) perunggu dan platina' "(gam-l(gam tersebut memiliki ,arna yang bagus) tahan karat) lunak dan terdapat dalam jumlah yang sedikit di alam) sehingga harganya mahal' Emas dan perak memiliki si*at penghantar listrik yang
10
sangat baik sehingga banyak dipakai untuk melapisi k(nekt(r-k(nekt(r pada perangkat elektr(nik' Kemampuan l(gam untuk meregang apabila ditarik disebut duktilitas' Kemampuan l(gam meregang dan menghantarkan listrik diman*aatkan untuk membuat ka,at atau kabel) +(nt(hnya tembaga' Kemampuan l(gam berubah bentuk jika ditempa disebut maleabilitas' Kemampuan l(gam berubah bentuk jika ditempa diman*aatkan untuk membuat berbagai ma+am jenis barang) mis alnya g(l(k) pisau) +angkul) dan lainlain' Sebagai k(ndukt(r panas yang baik) l(gam juga digunakan untuk membuat pan+i' "(gam bersi*at kuat sehingga dapat digunakan untuk membangun rangka bangunan dan jembatan' "(gam juga dapat menimbulkan suara dering yang nyaring jika dipukul) maka l(gam juga dapat digunakan dalam pembuatan bel'
11
BAB III PENUTUP A. Ke&m/ulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah si*at *isis l(gam adalah mengkilat) k(ndukt(r panas dan listrik) merenggang jika ditarik) mudah ditempa) berupa padatan dalam suhu kamar) dapat ditarik (leh magnet) memiliki kepadatan yang tinggi dan berbunyi nyaring jika dipukul' Si*at kimia l(gam adalah mudah melepas elektr(n sehingga membentuk kati(n) memiliki / sampai 5 elektr(n Aalensi) titik leleh dan titik didihnya relati* tinggi) l(gam (ksida yang larut dalam air bereaksi untuk membentuk l(gam hidr(ksida dan l(gam (ksida bereaksi dengan asam membentuk garam dan air' 7mumnya) l(gam berman*aat bagi manusia) karena penggunaannya di bidang industri) pertanian) dan ked(kteran' Pr(ses kl(r alkali merupakan pr(ses elektr(lisis yang berperan penting dalam industri manu*aktur dan pemurnian @at kimia' Kemampuan l(gam meregang dan menghantarkan listrik diman*aatkan untuk membuat ka,at atau kabel) +(nt(hnya tembaga' Se+ara umum l(gam mulia berarti l(gam-l(gam termasuk paduannya yang biasa dijadikan perhiasan) antara lain emas) perak) perunggu dan platina'
B. Saran Setelah kita mengetahui betapa pentingnya material l(gam dalam kehidupan
sehari-hari' Kita sebagai masyarakat dunia harus memperhatikan kelangsungan dari material tersebut) jangan mengekspl(itasi bahan yang ada dialam se+ara berlebiha karena akan mempengaruhi keseimbangan ek(sistem alam'
DAFTAR PUSTAKA
http=BBj(k(prasety(.//'bl(gsp(t'+(mB./B.
12
http=BBipapandebesi',(rdpress'+(mBmateriBalat-dan-bahanBbahan-baku-utamaBunsurl(gamB http=BB,,,'slideshare'netBCella(Bl(gam-murni-dan-l(gam-paduan id',ikipedia'(rgB,ikiB"(gam
13
