Aluminium (Al)

Aluminium adalah elemen kimia dengan simbol Al dan nomor atom 13. Ini adalah logam yang ringan, lunak, dan memiliki warna perak. Aluminium merupakan elemen paling melimpah ketiga di kerak bumi, setelah oksigen dan silikon, dan merupakan logam paling melimpah. Karena beratnya yang ringan dan sifat-sifatnya yang tahan korosi, aluminium banyak digunakan dalam berbagai industri.

Aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak pada kulit bumi sesudah oksigen dan silikon, sekaligus merupakan logam yang paling banyak dijumpai pada kulit bumi. Di alam aluminium terdapat dalam berbagai bentuk, antara lain:

Senyawa aluminosilikat

Senyawa aluminosilikat merupakan senyawa mineral yang mengandung aluminium, silikon, dan oksigen. Mineral ini tidak mempunyai nilai ekonomi karena sukar diolah.

Mineral yang merupakan sumber aluminium adalah:

1) Bauksit; Al₂O₃.nH₂O

2) Kriolit, Na₃ALF₆

3) Veldspath, KalSi₃O₆

Pembuatan Aluminium

Proses pembuatan aluminium dikenal dengan proses Hall-Heroull, sesuai dengan n ama dua orang penemu muda, yaitu Charles Martin Hall di Amerika Serikat dan Paul Heroult di Prancis pada tahun 1886. Saat itu mereka berdua baru berusia 22 tahun. Pengolahan bijih bauksit menjadi aluminium terdiri atas dua tahap, yaitu:

Pemurnian

Tahap pemurnian bauksit untuk memperoleh alumina (Al₂O₃) murni yang akan dikenal dengan proses Bayer. Cara pemurnian bijih bauksit sebagai berikut

• Bijih bauksit direaksikan dengan NaOH maka aluminium oksida (Al₂O₃) akan larut membentuk NaAl(OH)₄, sedangkan zat-zat lain berupa pengotor, seperti SiO₂, Fe₂O₃, dan TiO₂ tidak larut.
  Al₂O₃(s) + 2 NaOH(aq) + 3 H₂O(l) → 2 NaAl(OH)₄(aq)

• Kemudian pengotor dipisahkan dengan penyaringan filtrat yang mengandung NaAl(OH)₄, diasamkan dengan mengalirkan gas karbon dioksida (CO₂) sehingga terbentuk endapan Al(OH)₃.
• Larutan yang terbentuk disaring, endapan Al(OH)₃ dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh alumina (Al₂O₃) murni (tidak berair).
  2Al(OH)₃(s) → Al₂O₃(s) + 3 H₂O(g)

Elektrolisis

Tahap peleburan alumina (Al₂O₃) untuk memperoleh aluminium (Al) murni dilakukan sesuai dengan proses Hall-Heroult. Cara peleburan alumina sebagai berikut.

• Al₂O₃ murni yang diperoleh dari pemurnia bauksit segera dialirkan dalam kriolit (Na₃AlF₆) cair pada suhu kurang lebih 950^oC (Al₂O₃ murni meleleh pada suhu kurang dari 2400^oC sehingga tidak ekonomis, penambahan kriolit berfungsi untuk menurunkan titik leleh Al₂O₃).
• Setelah diperoleh larutan Al₂O₃ di dalam kriolit cair, langsung dielektrolisis dengan menggunakan elektrode karbon (grafit).

Aluminium yang terbentuk di katode berupa zat cair dan terkumpul di dasar wadah, kemudian dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakan untuk dicetak sebagai aluminium batangan (ingot). Pada anode terbentuk oksigen sehingga grafit pada anode terus-menerus bereaksi dengan oksigen yang terbentuk. Akibatnya, grafit pada anode lama-kelamaan habis bereaksi sehingga harus diganti dari waktu ke waktu.

Penggunaan aluminium

Aluminium merupakan logam yang banyak digunakan, sebab

1. Ringan dan tahan karat
   Aluminium tahan karat karena terbentuk lapisan oksida pada permukaan logam yang merupakan lapisan pelindung terhadap korosi berlanjut.
   Berdasarkan alasan ringan dan tahan karat maka aluminium banyak digunakan untuk:
   Alat-alat rumah tangga
   Alat keperluan bangunan (duraluminium), seperti kusen pintu, jendela, dan lapisan atap untuk mencegah kebocoran.
   Komponen kendaraan bermotor, Membuat badan pesawat terbang (magnalium), Kemasan berbagai produk makanan (aluminium foil)
2. Bersifat konduktor
   Berdasarkan alasan ini, maka aluminium banyak digunakan untuk membuat kabel listrik.
3. Sangat kuat
   Aluminium murni kurang kuat, tetapi bila dibuat aliase (paduan) dengan unsur logam lainnya maka aliase tersebut menjadi kuat, seperti magnalium, alnico, dan duraluminium
4. Menghasilkan panas tinggi
   serbuk aluminium bila dicampurkan dengan serbuk besi (III) oksida (Fe₂O₃) akan menghasilkan panas yang tinggi (reaksi termit) sehingga dapat digunakan untuk melelehkan besi/baja pada proses pengelasan, misalnya untuk menyambung rel kereta api:
   2 Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2 Fe + panas
   serbuk aluminium bila dipanaskan dalam O₂ akan terbakar dengan mengeluarkan sinar yang sangat terang dan menghasilkan panas yang tinggi (reaksi eskoterm) sehingga Al banyak dipakai sebagai reduktor untuk mereduksi MnO₂, CrO₃ dan lain sebaginya (pada proses Goldschmidt).
   4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃ + panas

Aluminium yang dipakai sebagai reduktor, bila telah terjadi reaksi (reaksi telah berjalan) maka reaksi tersebut tidak perlu dipanaskan lagi.

Aluminium dalam bentuk senyawa banyak digunakan , antara lain:

• Tawas (aluin = K-Al-aluin)
  rumus kimianya : K₂SO₄.Al₂(SO₄)₃.24H₂O
  digunakan pada proses penjernihan air, yaitu air keruh dapat dijernihkan dengan penambahan tawas sehingga terbentuk koloih Al(OH)₃ yang mampu mengadsorpsi (mengikat) lumpur halus (koloidal), menggumpalkan, dan mengendapkan kotoran dalam air.
• Aluminium oksida (alumina), Al₂O₃.

Alumina dibedakan atas:

1. Gamma-alumina (γ-Al₂O₃)
   Digunakan untu pembuatan aluminium, pasta gigi, dan keperluan industri keramik, gelas, dan semen tahan air.
2. Alpha alumina (∝-Al₂O₃)
   digunakan sebagai amplas dan gerinda (korundum), karena keras, pembuata bata tahan api.
3. Veldspath (KAlSi₃O₈)
   Digunakan untuk pembuatan batu bata dan keramik
4. Aluminium hidroksida (Al(OH)₃)
   Sebagai bahan proses pewarnaan kain dalam industri tekstil, menetralkan asam lambung.
5. Aluminium klorida (AlCl₃)
   Digunakan sebagai katalis pada pembuatan minyak pelumas (sintesa Friedel-Craft) dalalm reaksi kimia karbon.