Makalah Logam

                                                         I.     PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Sebuah logam atau metal berasal dari bahasa Yunani yaiut, metallon adalah sebuah unsur kimia yang membentuk ion dan memiliki ikatan logam, dan kadangkala dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan elektron. Logam biasanya cenderung untuk membentuk kation dengan menghilangkan elektronnya, kemudian bereaksi dengan oksigen diudara untuk membentuk oksida basa. Benda logam pada awalnya dibuat dari bijih logam, dimana bijih logam dapat diperoleh dengan cara menambang baik yang berupa bijih logam murni maupun yang bercampur dengan materi lain. Bijih logam yang diambil dalam keadaan murni diantaranya adalah emas, platina, perak, bismuth dan lain-lain. Sedangkan ada juga bijih logam yang bercampur denan unsur lain seperti tanah liat, fosfor, silikon, karbon, serta pasir.

Logam yang ditemukan berbentuk mineral atau bijih didalam tanah. Akan teapi, sebagian logam ditemukan bercampur atau menyatu dengan zat lain tersebarr dalam batuan bumi. Didalam bumi terdapat campuran air dan mineral yang sangat panas. Campuran tersebut dapat bereaksi dengan batuan disekitarnya dan mengendapkan mineral. Air panas dalam bumi dapat mersap kedalam retakan pada lapisan batuan dan bereaksi dengan beberapa jenis batuan seperti batu gamping. Ada juga air panas nyang terdapat di dalam bumi merembes melalui larva gunung berapi. Air laut kuno yang terperangkap dalam lapisan batuan dapat menjadi hangat dan mengendapkan mineral dalam retakan atau meresap melalui dasar laut dalam bentuk sumber air. Air mengalir membawa mineral dan mengendapkan ke dasar laut, dan mengalami kristalisasi.

B.  Tujuan Penulisan

         Mengetahui dan mengenal logam, jenis logam, dan pengolahan logam serta penerapannya dalam bidang pertanian.

I.     PEMBAHASAN

A.    Pengertian

Logam adalah kelompok unsur kimia yang berwujud padatan mengkilap, merupakan penghantar panas dan listrik yang baik. Tidak semua logam memiliki sifat ini (misalnya merkuri adalah cairan). Dalam kimia, ada dua jenis logam. Logam dari blok s dan p (misalnya Natrium dan Aluminium) biasanya merupakan unsur reaktif. Kelompok ini membentuk koordinasi. Semua logam mempunyai oksida yang basa (Daintith, 1990)

Logam umumnya bersifat sebagai reduktor, sebab dapat dioksidasi. Logam-logam yang berada dalam golongan utama dalam sistem periodik, umunya merupakan pereduksi kuat. Sedangkan pada logam-logam yang berada pada golongan transisi, memiliki sifat pereduksi yang relatif lebih rendah dari logam golongan utama. Logam yang memiliki jari-jari lebih besar, umunya bersifat lebih reaktif, sebab kemampuannya untuk melepaskan elektrin pada kulit terluar lebih mudah. Dengan adanya deret volta, logam dapat dijelaskan lebih baik dimana deret tersebut menunjukkan kemampuan suatu logam untuk bereaksi dengan kation logam lain, sehingga membentuk logam dan kation logam yang baru.

B.  Jenis – Jenis Logam

Dalam ilmu logam, jenis-jenis logam digolongkan menjadi 3 kelompok dan penjelasannya sebagai berikut:

1.    Logam Berat (Besi/Baja, Nikel, Tembaga, dan Timah)

a.    Besi/Baja

Merupakan bahan yang sering digunakan dan dipakai dalam dunia industri yang merupakan sumber paling besar. Besi dan baja mempunyai sifat yang bervariasi, artinya memiliki sifat dari yang lunak sampai yang paling keras dan tajam sebagai alat pemotong (pisau). Untuk itulah besi kaya akan sifat-sifat, dari unsur besi dapat dibuat berbagai jenis struktur logam. Kandung besi dan baja kira-kira 0,25% Si, 0,3-1,5% Mn dan unsur pengotor lain seperti P, S dan lain-lain.

b.    Nikel

              Nikel memiliki warna putih keperak-perakan, mudah ditempa, sedikit ferrogmatis, dan                         merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Dalam skala besar, nikel                   dimanfaatkan sebagai pembuatan baja tahan karat dan alloy lain yang bersifat tahan korosi                   dan juga dimanfaatkan untuk membuat uang koin, melapisi senjata dan ruangan besi. Nikel                 ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit                   lainnya. Meteorit besi atau siderit dapat mengandung allot besi dan nikel berkadar 5-25%.

c.   Tembaga

Tembaga dalam dunia industri, sebagian besar digunakan sebagai kawat atau bahan untuk penukar panas dalam memanfaatkan hantaran listrik dan panasnya yang baik. Potensial elektroda standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan Cu/Cu2+), tembaga tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen dapat teralarut sedikit. Tembaga berwarna merah muda yang lunak dan dapat ditempa serta liat. Unsur tembaga di alam, dapat ditemukan dalam bentuk logam bebas, akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau sebagai senyawa padat dalam bentuk mineral. (Petrucci, 1989)

d.   Timah

Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat fleksibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan. Timah dibawah suhu 13,2⁰C dan tidak memiliki sifat logam sama sekali. Timah biasa disebut sebagai timah putih disebabkan warnanya putih mengkilap, dan memiliki struktur kristal tetragonal. Tingkat resistansi transformasi dari timah putih ke timah hitam dapat ditingkatkan dengan pencampuran logam lain pada timah seperti seng, bismuth, atau gallium.

1.    Logam Ringan (Aluminium, Magnesium, dan Natrium)

a.       Aluminium

Adalah logam yang paling banyak terdapat dikerak bumi dan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. Aluminium terdapar di kerak bumi sebanyak kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padat dari kerak bumi. Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual yaitu proses pengkonsentrasian mineral bahan galian di tempat.

b.      Magnesium

Magnesium merupakan unsur logam alkali tanah yang berwarna putih perak, kurang reaktif dan mudah dibentuk atau ditempa ketika dipanaskan. Magnesium tidak bereaksi dengan oksigen dan air pada suhu kamar, tetapi dapat bereaksi dengan asam. Pada suhu 800^oC magnesium bereaksi dengan oksigen dan memancarkan cahaya putih terang. Di alam magnesium banyak terdapat pada lapisan-lapisan batuan dalam bentuk mineral seperti carnallite, dolomite dan magnesite yang membentuk batuan silikat. Selain itu dalam bentuk garam seperti magnesium klorida (Hafiyah, 2011).

c.       Kalsium

Kalsium merupakan logam alkali tanah yang reaktif, mudah ditempa dan dibentuk serta berwarna putih perak. Kalsium bereaksi dengan air dan membentuk kalsium hidroksida dan hydrogen. Di alam kalsium ditemukan dalam bentuk senyawa-senyawa seperti kalsium karbonat (CaCO₃) dalam batu kalsit, kalsium sulfat (CaSO₄) dalam batu pualam putih atau gypsum, kalsium fluoride (CaF₂) dalam fluorit serta kalsium fosfat (Ca₃(PO₄)₂) dalam batuan fosfat dan silikat. Kalsium bereaksi lambat dengan oksigen di udara pada temperatur kamar tetapi terbakar hebat pada pemanasan. Kalsuim terbakar hanya menghasilkan oksidanya (Sunardi, 2008).

2.    Logam Mulia (Emas, Perak dan lain-lain)

a.    Emas

Emas murni atau pure gold adalah suatu logam yang mengandung 99.5 % atau lebih Au (Aurum) di dalamnya. Logam campur emas adalah logam mulia yang dicampur dengan logam yang kurang mulia. Logam yang dipakai disini adalah emas (Au) 24 karat dan logam lainnya seperti perak (Ag), tembaga (Cu), platina (Pt), palladium (Pd) dan seng (Zn). Logam mulia digunakan untuk inlay, mahkota dan jembatan karena daya tahannya terhadap karat dan korosi.

b.    Perak

Perak termasuk logam mulia karena tidak mengalami proses korosif, namun perak bisa mengalami proses oksidasi. Proses oksidasi pada perak mengakibatkan lapisan kehitaman pada permukaan perak yang biasa disebut "tarnish". Namun proses oksidasi ini tidak mengakibatkan kerusakan pada unsur tersebut, beda hal-nya dengan proses korosi pada logam besi (Fe). Untuk keperluan pengolahan menjadi perhiasan, perak biasanya dilapisi dengan unsur lain yang lebih tahan terhadap oksidasi seperti Rhodium. Dengan lapisan ini, perhiasan perak menjadi tahan oksidasi serta penapilannya lebih berkilau.

Sedangkan jenis logam berdasarkan bahan dasar yang membentuknya dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu:

1.      Logam Besi (ferrous) yaitu suatu logam paduan yang terdiri dari campuran unsur karbon dengan besi. Jenis-jenis logam ini antara lain yaitu besi tuang, besi tempa, baja lunak, baja karbon sedang, baja karbon tinggi, serta baja karbon tinggi dan campuran.

2.      Logam Bukan Besi (non-ferrous) yaitu logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe). Jenis-jenis logam ini antara lain yaitu tembaga (Cu), Aluminium (Al), Timbal (Pb), dan Timah (Sn).

A.  Pembuatan Logam

Proses penyelesaian logam dan non logam dari bentuk bijih besi (raw material) menjadi barang yang dapat digunakan. Hampir semua logam dibuat mula-mula dalam bentuk balok "ingot" (ingot casting) hasil proses pemurnian logam dari bijihnya, yang kemudian merupakan bahan baku untuk proses selanjutnya. Proses ini menyangkut penyelesaian suatu bahan yang mula-mula dicetak dalam suatu cetakan kemudian dengan proses lain dibentuk, dipotong, dihaluskan, disambung atau dirubah sifat phisisnya menjadi produk yang dikehendaki.

Pada dasarnya, proses pembuatan benda kerja logam dapat dikelompokkan menjadi :

1.      Proses pengecoran.

Proses pengecoran adalah suatu proses pembuatan yang pada dasarnya merubah bentuk logam dengan cara mencairkan logam, kemudian dimasukkan kedalam suatu cetakan dengan dtuang atau ditekan. Di dalam cetakan ini logam cair akan membeku dan menyusut

2.      Proses pembentukan

Proses pembentukan logam adalah suatu proses pembuatan yang pada dasarnya dilakukan dengan memberikan gaya luar (menekan, memadatkan, menarik) hingga berubah bentuk secara plastis. Bahan logam sebelumnya dapat dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai batas tertentu atau logam tetap dingin dalam arti dibawah batas temperatur tertentu. Kondisi pertama disebut proses pengerjaan panas (Hot Working Process), sedang yang terakhir disebut proses pengerjaan dingin (Cold Working Process).

3.      Proses pemotongan

Proses pemotongan logam adalah proses pembuatan yang menggunakan mesin-mesin perkakas potong untuk mendapatkan bentuk yang digunakan dengan membuang sebagian material, sedang perkakas potongnya dibuat dari bahan yang lebih keras dari pada logam yang dipotong.

4.      Proses penyambungan atau penyatuan.

Proses ini sering diartikan pengelasan, tetapi sebenarnya pengelasan tersebut merupakan bagian dari proses penyambungan. Pada dasarnya proses ini dapat dilakukan tanpa atau dengan mencairkan logam yang disambung, dengan atau tanpa logam pengisi, dengan atau tanpa tekanan dan dengan perekat atau adhesive. Contoh proses ini antara lain : pengelasan, solder, pengelingan dan lain-lain.

5.      Proses perlakuan phisis.

Proses perlakuan phisis adalah proses pengerjaan dengan jalan merubah sifat-sifat phisis dari logam tanpa adanya perubahan bentuk fisik, seperti : proses perlakuan panas (Heat Treatment), benturan peluru (Shot Peening) dan lain-lain.

6.      Proses penyelesaian atau pengerjaan akhir.

Proses ini digunakan untuk memberikan kondisi permukaan tertentu dari benda jadi (produk), sehingga terjadi perubahan dimensi yang sangat kecil. Secara keseluruhan, bentuk dan ukuran boleh dikata tidak mengalami perubahan yang berarti. Kondisi permukaan tertentu yang dimaksud adalah antara lain bewarna mengkilat, pemeliharaan-pencegahan dari perubahan unsur serta bentuk permukaan, melalui proses pengecatan, proses anoda, pelapisan permukaan dengan unsur tertentu dan lain-lain.

B.  Pemanfaatan Logam Di Bidang Pertanian

Secara umum, pemanfaatan logam dalam pertanian biasanya diterapkan pada komposisi pupuk yang mengandung logam Kalium. Sebagai contoh komposisi Kalium Sulfat (K2SO4) dan Kalium Klorida (KCl). Dalam hal pengembangan teknologi dan mekanisasi pertanian logam berat menjadi pilihan komposisi perakitan alat dan mesin contohnya besi dan baja yang diterapkan pada kekuatan peralatan dan mesin agar tahan lama dan tidak mudah patah. Kategori logam ringan contohnya Natrium dikembangkan sebagai anti septik, racun tikus, dan obat pembasmi serangga menjadi Natrium Florida (NaF). Kegunaan tembaga dalam bidang pertanian bermanfaat sebagai racun serta algisida pada proses pemurnian air

I.       PENUTUP

A.  Kesimpulan

1.  Logam merupakan kategori unsur kimia yang berwujud padatan, mengkilap, merupakan penghantar panas dan listrik yang baik.

2.     Logam dibagi dalam 3 kelompok jenis logam antara lain, logam berat, logam ringan, dan logam mulia.

3.    Berdasarkan bahan dasarnya, logam dibagi menjadi 2, yaitu logam besi (ferrous) dan logam bukan besi (non-ferrous)

4.  Pengolahan logam terbagi menjadi 6 proses sebagai berikut: proses pengecoran, proses pembentukan, proses pemotongan, proses penyambungan atau penyatuan, proses perlakuan phisis, proses penyelesaian atau pengerjaan akhir.

5.  Pemanfaatan logam dipertanian bisa diterapkan dalam hal mekanisasi dan penanganan kesuburan tanaman dan pencegahan hama.

B.  Saran

           Perlu perhatian dan penambahan lebih lanjut bagi pembaca terhadap isian makalah.

DAFTAR PUSTAKA

Daintith, John. 1994. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta: Erlangga.

Hafiyah.2011.  Kalsium dan Magnesium. http://hafiyahaziz.com/ diakses pada tanggal 27 April 2015.

Petrucci,H. 1989. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta: Erlangga.

Sunardi.2008. Unsur Kimia. Bandung: Yrama Widya.