BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Pada era globalisasi ini, ilmu pengetahuan dan teknologi telah berkembang dengan begitu pesatnya. Tidak terkecuali pada teknologi industri, yang telah berkembang sesuai perkembangan zaman. Meskipun teknologi telah berkembang pesat, pengetahuan setiap orang tentang teknologi berbeda satu sama lainnya. Ada yang memiliki pengetahuan luas dan ada yang memiliki pengetahuan kurang. Dalam dunia industri pengetahuan yang penting dimiliki oleh orang yang berminat terhadap industri adalah komponen materi yang bermanfaat dalam proses produksi. Salah satu komponen penting yang biasa dipakai dalam produksi industri adalah logam Seng. Berabad-abad sebelum seng dikenal sebagai unsur tersendiri yang unik, bijih seng telah digunakan dalam pembuatan kuningan. Seng memiliki peran penting dalam proses industri. Oleh karena itu sangat penting bagi setiap industriawan untuk mengetahui manfaat kedua material tersebut. Sebagai seorang mahasiswa analis kimia yang nantinya pasti akan berkecimpung dalam dunia industri. Penting juga bagi mahasiswa analis kimia tersebut untuk menguasai pengetahuan tentang Seng dan paduannya. Berawal dari hal tersebut penulisan sekaligus penyusunan makalah ini disusun. Hal tersebut layak dan memang sepantasnya dikuak dan dipublikasikan, agar mahasiswa tahu bahwa manfaat dari Seng dan paduannya patut dimengerti. Karena sebagai manusia khalayaknya memiliki kesadaran untuk berbuat lebih pada sesama, atau mementingkan sosialisasi dengan memberikan sesuatu yang telah diperbuat.
1.2
Rumusan Masalah ·
Bagaimanakah Karakteristik umum, sifat fisika, sifat kimia dan sifat mekanik seng
·
Apa sajakah paduan dan senyawa yang penting dari seng
· 1.3
Metode Uji yang digunakan untuk penentuan Zn Tujuan Penyusunan dari makalah ilmiah ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan kepada para mahasiswa terutama mahasiswa analis kimia tentang logam seng dan paduannya.
BAB II SENG (Zn) DAN PADUANNYA 2.1
Sejarah Seng 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 deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik. 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 deodoran), seng pirition (pada
sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik.
2.2
Karakteristik Seng 2.2.1
Karakteristik Umum Seng diambil dari bahasa Belanda yaitu zink adalah unsur kimia dengan lambang
kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. 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). 2.2.2
Sifat Fisik
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. 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.
Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C) dan tidik didih (900 °C) yang relatif rendah. Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yang terendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium. Terdapat banyak sekali alloy yang mengandung seng. Salah satu contohnya adalah kuningan (alloy seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga diketahui dapat membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium. Walaupun seng maupun
zirkonium
tidak
bersifat
feromagnetisme di bawah suhu 35 K.
feromagnetik,
aloi
ZrZn 2
memperlihatkan
Paduan 4% Al-1% Cu-Mg-Zn terutama digunakan untuk pengecoran cetak. Dengan paduan ini menghasilkan paduan coran berbentuk rumit yang umunya dipakai untuk penggunaan yang praktis dan perhiasan pada komponen mobil, perkakas listrik untuk dapur, dsb. KLASIFIKASI Penampilan Fase Massa Jenis
SIFAT ZINK Abu-abu muda kebiruan Padat 7,14 g/cm3
Titik Lebur
692,68 K
Titik Didih Kalor Peleburan Kalor Penguapan Kapasitas Kalor Elektronegativitas
1.180 K 7,32 kJ/mol 123,6 kJ/mol 25,390 J/(mol.K) 1,65
Energi Ionisasi
(1) 906,4 kJ/mol (2) 1.733,3 kJ/mol
Jari-jari atom 2.2.3
(3) 3.833 kJ/mol 135 pm
Sifat Kimia
Reaktivitas seng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan unsur golongan 12 tabel periodik. Seng cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat.. Permukaan logam seng murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat, Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini membantu mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air. Seng yang dibakar akan 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.
Seng secara umum memiliki keadaan oksidasi +2. Ketika senyawa dengan keadaan oksidasi +2 terbentuk, elektron pada kelopak elektron terluar s akan terlepas, dan ion seng yang terbentuk akan memiliki konfigurasi [Ar]3d10. Hal ini mengijinkan pembentukan empat ikatan kovalen dengan menerima empat pasangan elektron dan mematuhi kaidah oktet. Stereokimia senyawa yang dibentuk ini adalah tetrahedral dan ikatan yang terbentuk dapat dikatakan sebagai sp3. Pada larutan akuatik, kompleks oktaherdal, [Zn(H2O)6]2+, merupakan spesi yang dominan. Penguapan seng yang dikombinasikan dengan seng klorida pada temperatur di atas 285 °C mengindikasikan adanya Zn2Cl2 yang terbentuk, yakni senyawa seng yang berkeadaan oksidasi +1. Tiada senyawa seng berkeadaan oksidasi selain +1 dan +2 yang diketahui. Perhitungan teoritis mengindikasikan bahwa senyawa seng dengan keadaan oksidasi +4 sangatlah tidak memungkinkan terbentuk. Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng dan magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua senyawa ini akan memiliki struktur kristal yang sama. Pada kasus di mana jari-jari ion merupakan faktor penentu, sifat-sifat kimiawi keduanya akan sangat mirip. Seng cenderung membentuk ikatan kovalen berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawa kompleks dengan pendonor N- dan S-. Senyawa kompleks seng kebanyakan berkoordinasi 4 ataupun 6 walaupun koordinasi 5 juga diketahui ada.
2.2.4
Sifat Mekanik Modulus Young Modulus geser Modulus ruah Nisbah Poisson Skala kekerasan Mohs Kekerasan Brinell
2.3
Sumber Zn 2.3.1
Sumber Seng
108 GPa 43 GPa 70 GPa 0,25 2,5 412 MPa
Kadar komposisi unsur seng di kerak bumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi. Tanah mengandung sekitar 5–770 ppm seng dengan rata-ratanya 64 ppm. Sedangkan pada air laut kadar sengnya adalah 30 ppb dan pada atmosfer kadarnya hanya 0,1–4 µg/m3. Unsur ini biasanya ditemukan bersama dengan logam-logam lain seperti tembaga dan timbal dalam bijih logam. Seng diklasifikasikan sebagai kalkofil, yang berarti bahwa unsur ini memiliki afinitas yang rendah terhadap oksigen dan lebih suka berikatan dengan belerang. Kalkofil terbentuk ketika kerak bumi memadat di bawah kondisi atmosfer bumi awal yang mendukung reaksi reduksi. Sfalerit, yang merupakan salah satu bentuk kristal seng sulfida, merupakan bijih logam yang paling banyak ditambang untuk mendapatkan seng karena ia mengandung sekitar 60-62% seng. Mineral lainnya juga mengandung seng meliputi smithsonit (seng karbonat), hemimorfit (seng silikat), wurtzit (bentuk seng sulfida lainnya), dan hidrozinkit. Terkecuali wurtzit, kesemua mineral ini terbentuk oleh karena proses cuaca seng sulfida primordial. Total keseluruhan kandungan seng di seluruh dunia adalah sekitar 1,8 gigaton. Hampir sekitar 200 megatonnya dapat diperoleh secara ekonomis pada tahun 2008. Kandungan besar seng dapat ditemukan di Australia, Kanada, dan Amerika Serikat. Berdasarkan laju konsumsi seng sekarang ini, cadangan seng diperkirakan akan habis antara tahun 2027 sampai dengan 2055. Sekitar 346 megaton seng telah ditambang sepanjang sejarahnya sampai dengan tahun 2002. Selain itu, diperkirakan pula sekitar 109 megatonnya masih digunakan.
2.4
Paduan dan Senyawa Seng 2.4.1
Paduan Seng
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 pembentukan benda kerja dengan cara pengecoran yang menggunakan paduan seng ini sering ditambahkan unsur Aluminium untuk menurunkan titik cairnya serta meningkatkan tegangannya. 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. Berikut adalah beberapa logam paduan dari Zn: A.
Kuningan Kuningan adalah paduan logam tembaga dan logam seng dengan kadar tembaga antara 60-96% massa. Dalam perdagangan dikenal 2 jenis kuningan, yaitu:
·
Kawat kuningan (brass wire) kadar tembaga antara 62-95%
·
Pipa kuningan (seamless brass tube) kadar tembaga antara 60-90%
·
Plat kuningan (brass sheet) kadar tembaga antara 60-90% Tembaga dalam kuningan membuat kuningan bersifat antiseptik, melewati efek oligodinamis. Contohnya, gagang pintu yang terbuat dari kuningan dapat mendisinfeksi diri dari banyak bakteri dalam waktu 8 jam. Efek ini penting dalam rumah sakit, dan berguna dalam banyak konteks. B.
Perak Nikel
Perak nikel sering juga disebut sebagai perak jerman, argentann, paktong, perak baru, campuran nikel atau alpaca. Logam ini terdiri dari campuran tembaga, nikel dan seng. Formulasi umumnya terdiri dari 60% tembaga, 20% nikel dan 20% seng sehingga menghasilkan logam seperti perak. Apalagi setelah di elektroplating atau di krom warna perak, maka logam ini akan benar-benar terlihat perak sesungguhnya. Kata perak nikel diambil karena campuran logam tanpa perak ini menghasilkan logam yang terlihat seperti perak. Perak nikel ini awalnya sangat popular digunakan sebagai peralatan makan seperti piring, sendok, pisau, garpu dan sejenisnya. Bahkan hingga berkembang untuk kebutuhan resleting, kunci, perhiasan handmade, alat musik, jalur rel, hingga kebutuhan industri berat. Untuk nama alpaca sendiri dinamakan oleh Berlin dan Ernst August Geitner yang telah menemukan campuran logam perak nikel. Tentu saja akibat warnanya yang mendekati perak, maka logam ini juga digunakan untuk fraud / menipu dan menghasilkan koin logam perak dimana bahan dasarnya bukan lah perak. Untuk mengetahui perbedaan perak dengan perak nikel kita dapat menggunakan larutan asam penguji, menggunting logam hingga dapat melihat logam di dalam nya. Perak asli akan tetap memiliki kualitas warna yang berbeda dengan perak nikel sebelum di elektro plating / diwarnai lapisan perak. C.
Cadmium Zinc Telluride
Telluride seng kadmium, (CdZnTe) atau CZT, adalah senyawa kadmium, seng dan telurium atau, lebih ketat berbicara, paduan telluride kadmium dan seng telluride. Sebuah semikonduktor celah pita langsung, digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk detektor radiasi, kisi-kisi photorefractive, modulator elektro-optik, sel surya, dan generasi Terahertz dan deteksi. Celah pita bervariasi dari sekitar 1,4-2,2 eV, tergantung pada komposisi. Radiasi detektor menggunakan CZT dapat beroperasi di langsung-konversi (atau fotokonduktif) mode pada suhu kamar, tidak seperti beberapa bahan lainnya (khususnya germanium) yang memerlukan pendinginan nitrogen cair. Keuntungan relatif mereka termasuk sensitivitas tinggi untuk x-ray dan gamma-sinar, karena nomor atom tinggi dan
Te Cd, dan lebih baik energi daripada resolusi detektor sintilator. CZT dapat dibentuk menjadi bentuk yang berbeda untuk mendeteksi radiasi-aplikasi, dan berbagai geometri elektroda, seperti grid coplanar, telah dikembangkan untuk memberikan unipolar (elektron-hanya) operasi, dengan demikian meningkatkan resolusi energi. Materi yang memiliki koefisien elektro-optik yang tinggi dan transparansi di wilayah pertengahan inframerah, sehingga bahan modulator baik untuk laser inframerah. Sifat yang sama membuatnya berguna untuk mendeteksi gelombang Terahertz. Penggunaan tambahan sebagai bahan substrat untuk pertumbuhan epitaxial merkuri telluride kadmium (HgCdTe), bahan detektor inframerah. Cd0.96Zn0.04Te hampir sempurna kisi cocok untuk LWIR HgCdTe (80% Hg, Cd 20%). Namun, sulit untuk tumbuh kristal besar komposisi tetap. Cadmium Telluride Seng sebagai suatu senyawa yang ditemukan non-toksik pada 5g/1kg dalam sebuah "Studi Toksisitas Akut Oral Batas" yang dilakukan oleh Toxikon. D.
Prestal Campuran logam Prestal, yang mengandung 78% seng dan 22% aluminium dilaporkan sekuat baja tapi sangat mudah dibentuk seperti plastik. Prestal sangat mudah dibentuk dengan cetakan murah dari keramik atau semen. 2.4.2
Senyawa Seng
Kebanyakan metaloid dan non logam dapat membentuk senyawa biner dengan seng, terkecuali gas mulia. Oksida ZnO merupakan bubuk berwarna putih yang hampir tidak larut dalam larutan netral. Ia bersifat amfoter dan dapat larut dalam larutan asam dan basa kuat.[18] Kalkogenida lainnya seperti ZnS, ZnSe, dan ZnTe memiliki banyak aplikasinya dalam bidang elektronik dan optik. Pniktogenida (Zn 3N2, Zn3P2, Zn3As2 dan Zn3Sb2), peroksida ZnO2, hidrida ZnH2, dan karbida ZnC2 juga dikenal keberadaannya. Dari keempat unsur halida, ZnF2 memiliki sifat yang paling ionik, sedangkan sisanya (ZnCl2, ZnBr2, dan ZnI2) bertitik lebur rendah dan dianggap lebih bersifat kovalen. ·
Seng asetat basa Dalam larutan basa lemah yang mengandung ion Zn 2+, hidroksida dari seng Zn(OH)2 terbentuk sebagai endapat putih. Dalam larutan yang lebih alkalin, hidroksida ini akan terlarut dalam bentuk [Zn(OH)4]2-. Senyawa nitrat Zn(NO3)2, klorat Zn(ClO3)2,
sulfat ZnSO4, fosfat Zn3(PO4)2, molibdat ZnMoO4, sianida Zn(CN)2, arsenit Zn(AsO2)2, arsenat Zn(AsO4)2.8H2O dan kromat ZnCrO4 merupakan beberapa contoh senyawa anorganik seng. Salah satu contoh senyawa organik paling sederhana dari seng adalah senyawa asetat Zn(O2CCH3)2. Senyawa organo seng merupakan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan kovalen seng-karbon. Dietilseng ((C2H5)2Zn) merupakan salah satu reagen dalam kimia sintesis. Senyawa ini pertama kali dilaporkan pada tahun 1848 dari reaksi antara seng dengan etil iodida dan merupakan senyawa yang pertama kali diketahui memiliki ikatan sigma logam-karbon. Dekametildizinkosena mengandung ikatan seng-seng kovalen yang kuat pada suhu kamar. Senyawa-senyawa seng 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 sudutsudut tetrahedron, setiap sulfur dikelilingi oleh empat atom zink. Kristal ini tergolong sistem kubus. 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. 2.5
Manfaat Seng dan Senyawanya Sekitar 35% dari seng diproduksi di seluruh dunia digunakan untuk menggembleng besi, 20% digunakan dalam produksi kuningan, 25% dalam paduan lainnya, 10% sebagai lembaran seng, sedangkan 10% sisanya diserap dalam aplikasi yang berbeda. Seng diproduksi dalam beberapa kelas tergantung pada tingkat kemurnian yang dapat bervariasi dari%, paling murni 99,995-98%. Standar kualitas bervariasi dari negara ke negara, dan hanya berbeda dalam beberapa rincian. UNI 6 memberikan kualitas seng. Dua yang pertama, kemurnian yang lebih besar (dari 99,995 dan 99,99), digunakan untuk pembuatan paduan, yang paling penting yang ditujukan untuk casting atau die casting. Unsur-unsur paduan biasanya Al, Mg, Cu. Paduan ini, yang mencair pada suhu yang relatif rendah (sekitar 380-480 ° C), memiliki penyusutan yang sangat rendah dan fluiditas tinggi. Fitur-fitur ini memungkinkan merger juga sangat rumit. Seng 99,99% juga digunakan untuk persiapan paduan untuk pembuatan Dingin digulung, profil, bar diekstrusi, anoda korban. Hal ini juga digunakan dalam produksi cat kawat dan bubuk. Seng 99,95%, karena kandungan yang relatif tinggi kotoran, digunakan untuk memproduksi kuningan, perunggu dan galvanis. Seng 99,9% digunakan untuk casting. Akhirnya, kualitas 98,5% memiliki jangkauan terbesar aplikasi dalam galvanis. Konstruksi, penggunaan seng digulung memiliki sejarah panjang, dan untuk membuat non-ferrous material, atap dan kelongsong. lebih banyak digunakan. Atap seng laminasi menjamin layanan panjang kehidupan.
Saat ini di pasaran terbuat dari paduan Zn-Cu berguling-Ti, serta memastikan kekuatan tekan tinggi, memiliki kekuatan tarik yang sangat baik dan creep. Zinc juga digunakan dalam elemen non-struktural: hujan, talang hujan, panel dekoratif. Seng untuk melindungi baja Galvanisasi adalah metode yang paling banyak digunakan lapisan pelindung untuk paduan besi. Lapisan seng adalah perlindungan paduan besi terhadap efek korosif oksigen atmosfer dan uap air. Pertama, mencegah kontak fisik dari baja dengan udara, kemudian, jika lapisan seng dipecah untuk mengekspos paduan besi yang mendasari, seng baja kurang mulia dilindungi sehingga diskontinuitas lapisan kehilangan karakter dari bahaya, seperti lapisan seng yang dibutuhkan pada operasi Anoda, melindungi baja (perlindungan katodik dari baja).
Paduan seng-besi diperoleh dengan teknik yang berbeda: 1. Hot dip galvanizing; 2. logam penyemprotan; 3. cat kaya seng; 4. perlindungan katodik; 5. galvanis cold-rolled; 6. elektroplating seng; 7. sherardizzazione. 2.5.1
Hot dip galvanizing
Proses ini terdiri dari lapisan besi atau produk baja dengan cara merendam dalam bak seng cair, juga disebut elektroplating. Proses ini menggunakan, tertua sederhana dan luas lapisan seng pada besi. Ini telah menjadi evolusi besar dalam beberapa tahun terakhir, khususnya melalui inovasi coninua laminate strip baja galvanis. Sistem otomatis juga untuk menggembleng pipa, batang untuk kawat beton, pertukangan dan umum. Artefak, sebelum mengalami proses, harus bebas dari residu minyak, cat minyak, dan pengelasan terak hadir sebagai hasil dari operasi sebelumnya. Setelah pembersih,
artefak yang diawetkan dalam asam klorida encer sehingga oksida besi diubah menjadi ferri klorida, larut. Beberapa besi cor dan baja untuk silikon sulit untuk menggembleng. Sebelum datang ke dalam kontak dengan produk seng cair melewati lapisan AC, terdiri dari seng dan garam amonium ganda yang mengapung di atas seng cair. Ini memiliki fungsi ganda: untuk menghilangkan kotoran pada besi (misalnya klorida tetap patuh setelah acar) dan untuk mencegah oksida seng cair di bawah. Dengan cara ini permukaan material besi siap untuk dikombinasikan dengan seng untuk membentuk lapisan 70-120 pM spesssore terbuat dari paduan yang berbeda. Ini bervariasi dalam komposisi ketika mereka bergerak menjauh dari besi menjadi semakin kaya seng. Paduan ini diperoleh pada suhu di atas titik leleh seng murni dan, karenanya, hadir dalam objek dilapisi electrolytically. Hot dip galvanizing menyediakan, di luar perlindungan galvanik, termasuk perlindungan fisik. Lapisan pelindung memiliki ketahanan yang tinggi terhadap abrasi dan tindakan mekanis. Suhu mandi galvanis mempengaruhi penampilan artefak dan keberhasilan seluruh prosedur. Suhu terlalu tinggi nikmat pembentukan terak dan menghasilkan deposit kasar dan kusam. Terlalu rendah suhu daun, bagaimanapun, sebuah artefak pada ketebalan yang tidak merata seng, rapuh, itu memecah. Waktu perendaman bervariasi tergantung pada ketebalan yang Anda inginkan. Ekstraksi dari kamar mandi harus dipenuhi sedemikian rupa untuk memaksimalkan casting seng, sehingga permukaan yang halus dan seragam mungkin. Benda berongga harus memiliki bukaan cukup besar untuk memungkinkan mudah masuk dan keluar dari seng cair. 2.5.2
Logam penyemprotan
Metalisasi adalah untuk proyek, dengan jet udara terkompresi pada permukaan logam yang akan dilindungi, seng halus bubuk, kawat seng dari kemurnian yang tinggi. Senjata khusus digunakan di mana seng meleleh pada suhu tinggi menggunakan campuran oksigen-asetilen. Persiapan permukaan harus sangat berhati-hati untuk menghapus semua jejak minyak, cat oksida, besi. Tujuannya adalah mencapai permukaan dengan peledakan abrasif. Hal ini diperlukan bahwa permukaan muncul berkerut setelah sandblasting untuk meningkatkan pelabuhan seng.
Keuntungan dari metode ini adalah sebagai berikut: ·
teknologi dengan peralatan praktis dan mudah dibaca, untuk digunakan pada situs dan di bengkel;
·
kemungkinan mengobati potongan dari berbagai ukuran;
·
sedang panas (80-85 ° C maks) dari bagian diobati, sehingga tidak ada deformasi;
·
deposito dengan variabel ketebalan. Semprot seng dibuat dengan lapisan 40-200 pM memberikan perlindungan terhadap korosi untuk umur panjang. Dengan teknik ini Anda dapat melindungi jembatan, pertukangan berbagai, mesin termal atau listrik khusus, struktur dilas, dll.
2.5.3
Cat kaya seng
Cat dengan kandungan tinggi dari logam seng (minimal 93% kering) memberikan hasil yang sangat baik untuk perlindungan dari baja. Mereka tampak kusam, kering dan mengeras keluar dengan cepat. Setelah kering, lapisan pelindung terdiri dari sebuah film yang dibentuk oleh lapisan kering dari kendaraan mengandung partikel seng. Dengan cara ini, cat cathodically melindungi baja di bawah ini. Bahkan dalam hal ini adalah penting sebelum menerapkan cat, membuat pembersihan yang baik dari permukaan struktur harus dilindungi. 2.5.4
Perlindungan katodik
Perlindungan ini didasarkan pada perbedaan potensial yang ada antara seng dan baja, seng sebagai anoda dan katoda baja. Perlindungan ini tidak memerlukan daya eksternal dan membutuhkan sedikit pemeliharaan. 2.5.4
Galvanis cold-rolled
Galvanis cold-rolled terdiri dari meliputi permukaan yang akan dilindungi dengan pita tipis seng kemurnian tinggi dengan ketebalan 80 = 100 mikron. Rekaman itu dibuat untuk mematuhi struktur menggunakan perekat dengan konduktivitas listrik yang tinggi. Dengan cara ini Anda bisa mendapatkan perlindungan pasif dan aktif gabungan. 2.5.4
Electroplating Seng
Proses ini adalah untuk mendapatkan lapisan seng dengan elektrolisis. Kamar mandi biasanya didasarkan pada asam atau larutan alkali garam seng. Anoda adalah seng (umumnya 99,99%) atau artikel yang akan dilapisi, degreased dan acar, bertindak sebagai katoda. Hal ini dapat melaksanakan perawatan di lembaran logam terus menerus dan kawat. Ketebalan seng yang sederhana dan disimpan berkisar antara 2 dan 20 mikron. Mengingat ketebalan yang terbatas mereka tidak memiliki umur panjang dalam lingkungan outdoor.
2.5.5
Sherardizzazione
Ini adalah proses difusi dari seng dalam baja (sementasi). Dengan prosedur ini dapat mengambil artifak dengan lapisan seragam seng pada suhu yang lebih rendah dari titik leleh dari seng itu sendiri. Objek ditempatkan bersama dengan debu zinc (seng abu-abu) dalam silinder berputar tertutup, dipanaskan secara eksternal untuk sekitar 400 ° C. Operasi berlangsung dari satu sampai sepuluh jam, tergantung pada objek, yang umumnya kecil dalam ukuran dan bentuk bervariasi. Anda mendapatkan lapisan abu-abu terdiri dari kelongsong Fe-Zn paduan yang ketebalan adalah fungsi dari waktu pengobatan. Menurut UNI 5464-69 sherardizzazione Anda memiliki tiga kelas: ketebalan 5-10 mM, 10 ¬ 30 pM dan lebih dari 30 mikron. Sesuai dengan ketebalan yang lebih besar lebih besar resistansi terhadap korosi. Pengukuran ketebalan dapat dilakukan dengan menggunakan micrographic, magnetik atau kimia. Perawatan ini sangat cocok untuk baut, karena ketebalan yang diperoleh adalah seragam di seluruh bagian potongan. . 2.5.6
Kegunaan Lain
Selain dari yang telah dijelaskan, kegunaan lain dari seng adalah ·
Digunakan untuk bahan baterai.
·
Zink dan alinasenya digunakan untuk cetakan logam, penyepuhan listrik dan metalurgi bubuk.
·
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).
·
Zink dalam bentuk sulfida digunakan sebagai pigmen fosfor serta untuk industri tabung televisi dan lampu pendar.
·
Zink dalam bentuk klorida digunakan sebagai deodoran dan untuk pengawetan kayu.
·
Zink sulfat untuk mordan (pewarnaan), stiptik (untuk mencegah pendarahan), sebagai supply seng dalam makanan hewan serta pupuk.
·
Pelapisan cat khususnya dalm industri automobil.
·
Zn-oksida untuk pembuatan pigmen putih cat air atau cat, sebagai aktifator pada industri karet; melapisi kulit guna mencegah dehidrasi kulit, melindungi kulit dari sengatan sinar matahari, sebagai bahan diaper pada bayi guna mencegah kulit luka/kemerahan, industry karet dan untuk opaque sunscreen.
·
Bahan dinding-lantai logam untuk bahan insektisida dapur.
·
Zn-metil (Zn(CH₃)₂) untuk pembuatan berbagai senyawa organic; Zn-Stearat digunakan sebagai aditif penghalus plastic.
·
Sebagai anode bahan bakarzinc-air-battery.
·
Zn-hidroksi-karbonat
dan
silikat
untuk
pembuatan
lotion
pencegah
kulit
luka/alergi/kemerahan. ·
Sebagai bahan suplemen vitamin atau mineral yang memiliki aktivitas antioksidan guna mencegah penuaan dini serta mempercepat proses penyembuhan.
·
Zn-glukonat glisin dan Zn-asetat yang digunakan sebagai pelega tenggorokan (throat lozenges) saat musim dingin. 2.6
Tingkat Bahaya Seng 2.6.1
Bagi Kesehatan
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. Kelebihan seng (Zn) hingga dua sampai tiga kali AKG menurunkan absorbsi tembaga. Kelebihan sampai sepuluh kali AKG mempengaruhi metabolisme kolesterol, mengubah nilai lipoprotein, dan tampaknya dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis. Dosis konsumsi seng (Zn) sebanyak 2 gram atau lebih dapat menyebabkan muntah, diare, demam, kelelahan yang sangat, anemia, dan gangguan reproduksi. Suplemen seng (Zn) bisa menyebabkan keracunan, begitupun makanan yang asam dan disimpan dalam kaleng yang dilapisi seng (Zn) (Almatsier, 2001 dalam Anonim, 2010). Logam Zn sebenarnya tidak toksik, tetapi dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas memiliki toksisitas tinggi .zinc shakes atau zinc chills disebabkan oleh inhalasi Zn-oksida selama proses galvanisasi atau penyambungan bahan yang mengandung Zn. Meskipun Zn merupakan unsure esensial bagi tubuh, tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya dan bersifat toksik. Absopsi Zn berlebih mampu menekan absorpsi Co dan Fe.Paparan Zn dosis besar sangat jarang terjadi. Zn tidak diakumulasi sesuai bertambahnya waktu paparan karena Zn dalam tubuh akan diatur oleh mekanisme homeostatik, sedangkan kelebihan Zn akan
diabsorpsi
dan
disimpan
dalam
hati(Widowati
et
al,
2008).
Zn yang berlebih dan dicampurkan dalm makanan dapat menyebabkan hidrosefalus pada hewan uji tikus dan juga akan memengaruhi metabolisme dalm perkembangan mesoderm untuk rangka.
Konsumsi Zn berlebih mampu mengakibatkan defisiensi mineral lain. Toksisitas Zn bisa berifat akut dan kronis. Intake Zn 150-450 mg/ hari mengakibatkan penurunan kadar Cu, pengubahan fungsi Fe, pengurangan imunitas tubuh, serta pengurangan kadar high density lipoprotein (HDL) kolesterol. Satu kasus yang dilaporkan karena seseorang mengonsumsi 4 g Zn-glukonat (570 mg unsure Zn) yang setelah 30 menit berakibat mual dan muntah.Pemberian dosis tunggal sebesar225-50 mg Zn bisa mengakibatkan muntah, sedangkan pemberian suplemen dengan dosis 50-150 mg/ hari mengakibatkan sakit pada alat pencernaan. Konsumsi Zn berlebih dalam jangka waktu lam bisa mengakibatkan defisiensi Cu. Total asupan Zn sebesar 60 mg/ hari (50 mg suplemen Zn dan 10 mg Zn dari makanan) dapat nmengakibatkan defisiensi Cu. Konsumsi Zn lebih dari 50 mg/ hari selama beberapa minggu bisa menggangu ketersediaan biologi Cu, sedangkan konsumsi Zn yang tinggi bisa mempengaruhi sintesis ikatan Cu protein atau metalotionin dalam usus. Konsumsi Zn berlebih akan menggangu metabolisme mineral lain, khususnya Fe dan Cu(Widowati et al, 2008). Ion Zn bebas dalam larutan bersifat sangat toksik bagi tanaman, hewan invertebrate, dan ikan. Penggunaan intranasal atau nasal spray Zn bagi penderita sakit tenggorokan bisa mengakibatkan kehilangan indra penciuman (anosnia). Inhalasi debu Zn-oksida bisa mengakibatkan
metal
iume
fever(Widowati
et
al,
2008).
Toksisitas akut Zn terjadi sebagai akibat dari tindakan mengonsumsi makanan dan minuman yang terkontaminasi Zn dari wadah/ panic yang dilapisi Zn. Gejala toksisitas akut bisa berupa sakit lambung, diare, mual, dan muntah. Pemberian bersama suplemen Zn dan jenis antibiotik tertentu, yaitutetracyclines dan quinolones bisa mengurangi absorpsi antibiotic sehinnga daya sembuh berkurang(Widowati et al, 2008).
Metode Uji Penentuan Zn Penetapan kadar Seng Metode Elektrolisa 1. Prinsip Seng berupa kation akan terikat dan mendeposit pada katoda sebagai seng oksida. 2. Reaksi Zn2+ Zn 4+ + 2e Zn 4+ + H2O ZnO + 2H+ 2H+ + 2e H2 3. Prosedur
Timbang 50 mg contoh, larutkan dengan HCl pekat 20 ml pada Erlenmeyer 20 ml dan tutup dengan kaca arloji lalu panaskan hingga semua larut dan tutup dengan kaca arloji lalu panaskan hingga semua larut kemudian bilas dengan air suling Uapkan sampai kering dan dinginkan pada suhu kamar. Basakan dengan NaOH 20 %. Elektrolisa larutan selama 1 jam dengan arus 3 Ampere padakatoda yang telah dipakai tembaga. Tanpa pemutusan arus angkat elektroda dari larutan dan bilas dengan air panas kemudian celupkan dalam alcohol Keringkan dalam oven suhu 105°C selama 30 menit dan dinginkan lalu timbang. Presentase kadar seng dapat dihitung berdasarkan rumus : bobot Zn x 0,8034 Kadar Zn = x 100% gramconto h
Faktor 0,8034 =
Mr Zn Mr ZnO
BAB IV PENUTUP
Kesimpulan
4.1
1.
Seng merupakan unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom 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 ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi dengan lima isotop stabil.
5.
Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna.
DAFTAR PUSTAKA http://www.bio-architettura.org/id/articoli/124.html (Diakses pada 10 Oktober 2013) Sudria,Tata. 1997.Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta : Pradnya Paramita
