TEMBAGA dan PADUANNYA Disusun Oleh: Ahmad syamsul bahri Surya dewi syaputri

Pengertian Tembaga Tembaga merupakan logam setelah baja yang banyak digunakan sejak dahulu kala karena memiliki kemampuan dimesin / dikerjakan yang baik, daya tahan korosi, konduktor listrik dan panas yang tinggi. Tembaga banyak digunakan sebagai material penghantar listrik / kawat listrik. Tembaga memilik daya tahan korosi yang baik di dalam air, dalam tanah maupun dalam air laut, hal ini disebabkan adanya lapisan oksida yang melapisi permukaannya.

KARAKTERISTIK TEMBAGA

Tembaga dapat dibagi menjadi beberapa macam, yaitu : Tembaga murni (Unalloyed copper) Brass/kuningan (Tembaga paduan seng) Bronze/perunggu (T embaga paduan timah) Paduan Tembaga Berilium

Tembaga murni (Unalloyed copper) Tembaga murni atau tembaga tak berpaduan merupakan suatu material teknik yang penting, karena memiliki konduktifitas listrik yang tinggi, sehingga banyak digunakan di industri listrik.

Brass/kuningan (Tembaga paduan seng)  Brass mengandung tembaga yang dipadu dengan seng antara 5 ~ 40%.  Penambagan timbal (Pb) antara 0.5 ~ 3% dapat memperbaiki kemampuan dimesin.  Kekuatan tarik tembaga yang telah dianil antara 234 ~374 MPa dan dapat ditingkatkan kekuatannya dengan cara pengerjaan dingin semacam pengerolan dingin. Macam-macam brass: 1. Paduan Cu - (5~20%) Zn, untuk material arsitektur, aksesoris baju, peralatan rumah tangga 2. Paduan Cu - (25~35%) Zn, disebut juga kuningan 7/3 dengan sifat mudah dimesin dengan kekuatan yang memadai sehingga tepat digunakan untuk komponen-komponen yang rumit.

Macam-macam brass: 3.Paduan Cu – (35~45%) Zn, disebut juga kuningan 6/4. Berharga lebih murah dan banyak dikerjakan panas, dengan kekuatan yang tinggi. Banyak digunakan untuk pengerjaan plat dan untuk peralatan mesin. 4.Paduan Cu–Zn–Sn (Naval Brass, kuningan perkapalan) yang mana kuningan 6/4 ditambahkan timah 0.5 ~ 1.5%. Namun bila kuningan 7/3 ditambah timah sekitar 1% disebut Admiral Brass, kuningan laksamana. Memiliki ketahanan korosi air laut yang tinggi. Banyak digunakan untuk kondenser air, komponen kapal laut. 5.Kuningan kekuatan tinggi (Cu-Zn-Mn), merupakan kuningan 6/4 yang dipadu dengan mangan 0.3 ~ 3% dan Al, Fe, Ni dan Sn di bawah 1% untuk meningkatkan kekuatan dan memperbaiki daya tahan korosi. Mn dan Fe melembutkan butiran logam sehingga kekuatan meningkat. Al dan Sn meningkatkan daya tahan korosi dan daya tahan aus. Nikel juga menaikkan kekuatan dan daya tahan aus.

Gambar kuningan

Bronze/perunggu (Tembaga paduan timah) Bronze / perunggu merupakan paduan tembaga yang kuat, keras dan memilik daya tahan korosi yang tinggi. Memiliki kekuatan lebih tinggi daripada brass terutama pada kondisi setelah dikerjakan dingin dan sifat tahan korosi.

Paduan Tembaga Berilium Banyak digunakan untuk peralatan yang membutuhkan kekerasan yang tinggi dan tidak menimbulkan bunga api untuk industri kimia. Memiliki daya tahan korosi, sifat tahan lelah dan kekuatan yang sangat baik sehingga digunakan untuk pegas, roda gigi, diafragma, katup. Kelemahannya pada harga yang mahal.

PROSES PEMBUATAN TEMBAGA PENGAPUNGAN PEMANGGANGAN REDUKSI ELEKTROLISIS

Pengapungan (flotasi) Proses pengapungan atau flotasi di awali dengan pengecilan ukuran bijih kemudian digiling sampai terbentuk butiran halus. Bijih yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam campuran air dan suatu minyak tertentu. Kemudian udara ditiupkan ke dalam campuran untuk menghasilkan gelembung-gelembung udara. Bagian bijih yang mengandung logam yang tidak berikatan dengan air akan berikatan dengan minyak dan menempel pada gelembung-gelembung udara yang kemudian mengapung ke permukaan. Selanjutnya gelembung-gelembung udara yang membawa partikel-partikel logam dan mengapung ini dipisahkan kemudian dipekatkan.

Pemanggangan Bijih pekat hasil pengapungan selanjutnya dipanggang dalam udara terbatas pada suhu dibawah titik lelehnya guna menghilangkan air yang mungkin masih ada pada saat pemekatan dan belerang yang hilang sebagai belerang dioksida. 2Cu 2 FeS (s) + 4O 2 => 2Cu 2 S (s) + 2FeO (s) + 3SO 2(s) Campuran yang diperoleh dari proses pemanggangan ini disebut calcine, yang mengandung Cu 2 S, FeO dan mungkin masih mengandung sedikit FeS. Setelah itu calcine disilika guna mengubah besi(II) oksida menjadi suatu sanga atau slag besi(II) silikat yang kemudian dapat dipisahkan. Reaksinya sebagai berikut : FeO (s) + SiO 2 => FeSiO 3 Tembaga(I) sulfida yang diperoleh pada tahap ini disebut matte dan kemungkinan masih mengandung sedikit besi(II) sulfide.

Reduksi Cu 2 S atau matte yang yang diperoleh kemudian direduksi dengan cara dipanaskan dengan udara terkontrol, sesuai reaksi : 2Cu 2 S(s) + 3O 2 (g) → 2Cu 2 O(s) + 2SO 2 (g) Cu 2 S(s) + 2Cu 2 O(s) → 6Cu(s) + SO 2 (g) Tembaga yang diperoleh pada tahap ini disebut blister atau tembaga lepuhan sebab mengandung rongga-rongga yang berisi udara.

Elektrolisis Blister atau tembaga lepuhan masi mengandung misalnya Ag, Au, dan Pt kemudian dimurnikan dengan cara elektrolisis. Selama proses elektrolisis berlangsung tembaga di anoda teroksidasi menjadi Cu 2+ kemudian direduksi di katoda menjadi logam Cu. Katoda : Cu 2 +(aq) + 2e → Cu(s) Anoda : Cu(s) → Cu 2 +(aq) + 2e Pada proses ini anoda semakin berkurang dan katoda (tembaga murni) makin bertambah banyak, sedangkan pengotor- pengotor yang berupa Ag, Au, dan Pt mengendap sebagai lumpur.

Klasifikasi Tembaga Paduan (Copper Development Association System)

Kodefikasi Tembaga dan Paduannya Keterangan: Tr.= Treatment σB=kekuatan tarik (MPa) σy 0.2 =tegangan luluh metode offset 0.2% (MPa) El(%)=perpanjan gan=elongation (%)

Pengaruh Unsur Paduan Pengaruh oksigen Tembaga ulet mengandung sampai 0,04% O, berstruktur fasa ganda dengan Cu dan Cu 2 O. Kehadiran Cu 2 O merupakan fasa yang diharapkan tidak terlalu mempengaruhi sifat-sifat mekanik, tetapi jika jumlahnya banyak akan menyukarkan dalam pengerjaan dingin, jadi sebaiknya mengontrol kadar oksigen agar rendah.

Pengaruh hidrogen Tembaga cair mengabsorpsi hydrogen bersama dengan oksigen. Banyaknya H 2 yang terkandung, membentuk gas pada waktu pendinginan. Jika pencairan dilakukan pada kondisi atmosfir yang lembab terjadi desosiasi H 2 O pada permukaan tembaga cair. Jumlah yang larut di dalam tembaga cair sebanding lurus dengan akar 2 dari konsentrasi hydrogen, dan hydrogen masuk ke dalam tembaga dalam kondisi atom. H dalam tembaga yang mengandung O bereaksi dengan Cu 2 O membentuk H 2 O, dan tidak dapat lagi berada dalam kisi atom dan membentuk gelembung-gelembung yang mengakibatkan berbagai cacat. Tembaga ulet yang mengandung sejumlah O dapat menjadi getas karena pemanasan dalam atmosfir tereduksi, ini disebut penyakit hydrogen.

Pengaruh Tembaga deoksidasi Posfor sering dipergunakan untuk deoksidasi Cu. Karena kegetasan yang disebabkan hydrogen merupakan kerugian, maka tembaga deoksidasi posfor dipergunakan untuk pengelasan dan penyolderan. Jumlah P yang diperbolehkan 0,004-0,040% berguna untuk mengurangi konduktifitas listrik.

KEGUNAAN TEMBAGA PADUAN Bahan Pembuat Logam Lain seperti Monel Konduktor yang baik

Sebagai bahan pembuat uang logam. Sebagai perhiasan, campuran antara tembaga dan emas.

1. Jelaskan peroses pengapungan? 2. Yang termasuk proses pembuatan tembaga adalah a. Reduksi b. Oksidasi c. Hidrolisis d. Deoksidasi 3. Sebutkan 3 kegunaan tembaga dalam teknik mesin?

Ada pertanyaan???? TERIMA KASIH BANYAK