Bahan Non Logam.pptx

download Bahan Non Logam.pptx

of 40

Transcript of Bahan Non Logam.pptx

Bahan Non Logam Anorganik

Bahan Non Logam Anorganik1.Pendahuluan2.Sifat Bahan : 3.Proses Pembuatan*sifat fisik * Bahan Baku *Bahan penunjang*sifat mekanik *Tahap Proses *Sifat kimia.

4.Jenis-Jenis Bahan 5.Kegunaan Bahan

6. Bahaya Limbah 7. Kesimpulan dan Penanggulangan Bahan KacaPendahuluan dan Difinisi.Bangsa-bangsa yang mengenal dan memanfaat kan kaca adalah:Bangsa Mesir sejak jaman sebelum Masehi, dengan membuat permata tiruan dari kaca.Bangsa Itali,( Venesia) abad 12 sebagai pusat industri kaca dengan membuat kaca jendela. Bangsa Jerman dan Inggris mengenal kaca sejak abad ke 16- Bangsa seluruh dunia sekitar th 1900 atau awal abad 20.Adam & Williamson; Kaca adalah material padatan amorf yang pada suhu kamar berbentuk keras , transparan dan bila dipanaskan melunak dan akhirnya mencair.Menurut teknis empiris:Kaca adalah benda transparan, kuat, inert, permukaan halus ,kedap air tetapi mudah pecah, bahan anorganik.Menurut struktur:Kaca merupakan padatan transparan dengan struktur partikel penyusunnya saling berjauhan dan amorf, dengan bahan oksida anorganik yang tidak mudah menguap.Sifat Kaca terutama dipengaruhi oleh kandungan SiO2 bahan aditif.Sifat fisik:- Density: 2,18 4,28 gr/cm3Index bias: 1,52Coefisient expansi : 0,25 -5 -inci/oFViscositas : 4,5x 104 cPoise

-Titik leleh : diatas 1000o C (tgt komposisi bahan)-Spesific heat :0,12 0,27 cal/g/oCKonduktivitas termal :4,9 -146 BTU/hr/sqft/oFTahanan listrik : 106-1010ohm-m2. Sifat Kimia Kaca tahan terhadap air,asam ,dan basa (kecuali hidrogen flourida)3. Sifat mekanik-Modulus Youngs: 7- 12,7 Psi-Kekerasan Vicker: 290 780-Tensile strength: 570 kg/mm2 dan getas pada suhu kamar.4. Sifat optikSifat absortive berhubungan dg Intensitas cahaya.Sifat Refraktori berhubungan dengan pembiasan sinar.

Jenis- Jenis Kaca-Kaca borosilikat/ Pyrex dengan kandungan 13-28% B2O3;80-87% SiO2, sisa nya Na2O3Kaca Alkali-silika dengan kandungan 73%SiO2;16 %Na2O;5,5% CaO dan 2% Al2O3Kaca Barium dengan kandungan 38,1%SiO;3% Na2O;3,8 %K2O;17,4% BaO;5,5%ZnO; 31,4%PbO dan 0,8% As2O3

-Kaca Silika Kaca silika lebur dari pasir kwarsa murni yang bersifat vitrous juga disebut quartz glass.Bersifat transparan terhadap sinar ultra violet, titik leleh tinggi, ekspansi termal rendah ,tahan termal shock sehingga digunakan sebagai kuvet pada spektrometer UV-Vis.-Kaca serat/ Serat glass.- Kaca kristal merupakan lead glass dengan kandungan 74% PbO yang memiliki sifat kilau sehingga digunakan sebagai barang seni, lampu.

Pembuatan Kaca.1.Bahan Baku:Pasir silika (SiO2);Soda Abu (Na2CO3);Dolomite (CaO.MgO.H2O);cullet atau pecahan kaca.2. Bahan Pendukung:-Feldspar sebagai sumber alumina,-Sodium nitrat,Nikel oksida,Cobalt oksida, Sodium selenat, Sodium sulfat ,Pb oksida,Sn oksida,Boron oksida,Tahap proses:-Bahan baku dan bahan pendukung dengan komposisi tertentu dicrushing dan dihilangkan pengotornya.-Bahan yang sudah kecil ukurannya dilelehkan pada temperatur 1500o C dalam melting furnace.- Lelehan kaca dialirkan dalam bak yang berisi lelehan logam Sn sehingga bahan kaca mengapung dipermukaan .

Setelah suhu turun sampai 1000 C dialirkan ke bagian annealing untuk mengurangi tegangan dalam kaca ,selanjutnya dibentuk kemudian didinginkan dengan udara atau air. Pembentukan dengan metoda:Proses Colburn ,untuk hasil kaca lembaranProses Pilkington,untuk hasil pipa atau seratProses Blowing ,untuk hasil kaca wadah,gelas, atau bentuk lainReaksi yang terjadi pada pembentukan kaca:1.Na2CO3+ a Si O2 Na2O a.SiO2+ CO22. Na2 SO3 ------------ Na2O + CO23. CaCO3 ------------- CaO + CO24. Na2SO4 ------------Na2O + SO25.MgCO3.CaCO3 ------ MgO + CaO + 2CO2Reaksi pembentukan kaca, a.SiO2+b.Na2O+c.CaO+d.MgO a.SiO2.bNa2O.cCaO.d MgO Kegunaan dan manfaat kaca:Untuk peralatan rumah tanggaUntuk peralatan laboratorium dan kedokteran Sebagai alat optik ( lensa kamera, kacamata teropong,mikroskop)Assesories dan Arsitektur sebagai jendela rumah, kantor dan industri otomotif.Bahaya dan Penanggulangan Kaca*Bahaya utama adalah bahan silika yang dalam bentuk debu atau serbuk Si jika terhirup menyebabkan gangguan terhadap paru-paru atau sering disebut Silikosis.*Penanggulangan bila bekerja diindustri kaca gunakan APD yang lengkap.*Penanganan limbah kaca, dijadikan kerajinan tangan dan barang seni atau didaurulang sebagai culletKesimpulan:Kaca adalah materi transparan yang dihasilkan dari campuran silikon dioksida sebagai bahan utama dengan bahan oksida anorganik sebagai bahan penunjang.Kaca bersifat rapuh ,tidak tahan benturan yang keras, tahan terhadap lingkungan asam,basa dan netral kecuali asam flourida serta tahan suhu tinggi.

Kegunaan kaca sangat bervariasi mulai dari peralatan rumah tangga sampai skala industri Penanganan limbah kaca khususnya di Indonesia masih belum optimal hanya digunakan sebagai bahan cullet untuk diolah kembali. IntanPendahuluan.Intan atau berlian atau diamond adalah mineral dari unsur C yang berbentuk kristal, yang memiliki sifat fisik istimewa yaitu kekerasan dan kemampuan mendispersikan dan menyerap cahaya.Intan terbentuk secara alami atau sintetisSecara alami intan terbentuk pada tekanan dan suhu yang sangat tinggi dari magma bumi atau bahan alam yang mengandung C. dengan waktu ribuan atau jutaan tahun .Intan dapat ditambang didaerah permukaan bumi akibat letusan gunung berapi terutama pada saluran-saluran vulkanik.Intan pada kerak bumi dilapisan litosferSifat Fisik:Massa atom : 12 ,01 gram/molStruktur kristal :Isometric HexaoctahedralKekerasan skala Mohs :10Density : 3,5 3,53 g/cm3Index Refraktory : 2,418 pada 500nmTitik Leleh : 48270C Sifat kimia: Tahan te rhadap asam dan alkaliSifat Mekanik :Kekuatan tarik : 36300 lb/ in2Modulus elastisitas : 3.4x 10-6 lb/in2Intan sintetisJenis intan sintetis ada lah HPHT dan CVD.Intan High Pressure High Temperatur bahan grafit diproses pada tekanan 20- 100x 103 atm dan suhu lebih dari 15000 CIntan Chemical Vapour Deposition diproses me nggunakan bahan metana dan gas hidrgen dengan pengaruh gelombang mikro frekuensi tinggi 2450 MHz dan suhu 600 -1200 C pada ruang vakumIntan atau berlian dipasaran mempunyai harga tinggi karena faktor 4 C.-Carat ,berapa besar karat dari intan- Color, dilihat dari warna intan yang dipantulkan-Clarity, kejernihan intan yang semakin jernih semakin mahal harganya.-Cut, dilihat dari teknik pemotongan intan. Cutting yang semakin rumit atau membentuk faced akan semakin mahal.Kegunaan Intan:Sebagai alat pemotong, mata bor Sebagai PerhiasanSebagai penghantar panas dan ditembus sinar laser dan sinar x.Tingkat bahaya dari intan terhadap manusia sampai saat ini belum ditemukan .Bahan Refraktori*Refraktori adalah bahan anorganik bukan logam yang tahan panas dan tidak meleleh pada suhu yang sangat tinggi*Bahan refraktori mampu menahan bentuk dan kekuatan pada temperatur tinggi, inert bila digunakan untuk pelapis tungku peleburan logam ( slag)atau lelehan gelas.Kandungan bahan yang terdapat dalam refraktori :Silikon OksidaKalsium OksidaMagnesium Oksida Besi/ Ferri OksidaAluminium OksidaVanadium ,Wolfram, Carbon, Chrom Oksida, zirkonia,Sifat fisik refraktori mempunyai titik leleh yang tinggi diatas 1000C tgt komposisi bahan

Sifat kimianya inert tidak bereaksi dengan bahan lain pada penggunaan temperatur tinggi.Pembuatan Refraktori:Bahan dicrushing sampai ukuran bervariasi: *lebih kecil 0,25mm untuk refraktori yang halus. *Yang ukuran sederhana 0,25 -1,25 mm*Yang berukuran lebih 1,2 mm untuk jenis yang kasar.Bahan dengan ukuran tertentu dimixing dengan clay yang plastis kmdian dicetak dengan dipres

Jenis jenis Refraktori:Refraktori semen tahan api.Refraktori alumina tinggiRefraktori bata silikaRefraktori magnesitRefraktori KhromitRefraktori Zirkonia.Kegunaan bahan refraktori:Sebag ai pelapis dalam pada tungku /Kiln pada proses temperatur tinggi ( lebih 10000C)Tangki elektrolisis pada pembuatan logamSemenKata semen berasal dari bahasa latin caementum yang berarti memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan.Tahun 1824 ilmuwan Inggris Joseph.A melakukan pembuatan semen dengan memanaskan campuran kapur dan tanah liat dan digiling menjadi serbuk halus berwarna abu-abu.Serbuk abu-abu disebut portland semen ,karena menyerupai batuan Pulau Portland

Proses Pembuatan dan Bahan-bahan semen.Bahan baku Utama.Batu Kapur, berupa CaCO3 yang bercampur dengan batuan lain MgCO3 dan senyawaoksida lain. Kadar air yang memenuhi untuk semen adalah 5 %.Tanah liat, senyawa silica alumina hidrat SiO2Al2O32H2O dengan kadar SiO2 20% dan kadar air 20% Bahan Penunjang terdiri dari:a. Pasir silika (SiO2), digunakan 9%, dengan kandungan silica 90%. Semakin murni kadar SiO2 semakin putih warna pasirnya dan tidak menggumpal karena kadar airnya rendah.b.Pasir besi (Fe2O3),digunakan 1%,dan digunakan apabila kadar pasirbesi pada bahan kurang. Kandungan Fe2O3 75 -80%.Bahan Penolong.Bahan penolong gypsum (CaSO4 2H2O) digunakan untuk memperlambat proses pengerasan awal bahan semen( retarder)

Campuran bahan-bahan semen dikelompokan sbb:-Trikalsium Silikat (C3S), 3 CaO.SiO2-Dikalsium Silikat ( C2 S), 2CaO.SiO2-Trikalsium Aluminat (C3A),3 CaO.Al2O3- Tetrakalsium Aluminat Ferat (C4AF), 4CaO.Al2O3 Fe2O3Tahap Pembuatan.1.Suhu 100-1100C,penguapan kandungan air dari bahan baku.2.Suhu 450- 6000C, Pelepasan hidrat dari komponen tanah liat.3.Suhu 710- 7300C, Reaksi kalsinasi MgCO34.Suhu 8000C, Reaksi kalsinasi CaCO35. Suhu 900-14500C,Reaksi pembentukan semen di rotary kiln. Sifat Sifat SemenSifat FisikaKehalusan,mempengaruhi kecepatan hidrasi semenPengembangan Volume,mempengaruhi kemampuan pengerasan semenSetting time, menujukkan waktu yang dibutuhkan untuk pengeringan semen.Panas hidrasi, panas yang timbul saat bereaksi dengan air.-Densitas, mempunyai densitas 3-3,15 g/cm3Penyusutan, dipengaruhi oleh kandungan C3A dan kehalusan semen.Sifat MekanikKekuatan tekan, kemampuan semen menahan beban tekan yang dipengaruhi kehalusan dan komposisi semen.Sifat Kimia-Sifat kimia dipengaruhi komponen penyusun yang bereaksi dengan air saat penggunaan.Jenis- jenis Semen:-Semen PortlandSemen Campuran Semen KhususKegunaan Semen;Untuk bahan bangunan,Untuk bahan setengah jadi ,mortar yaitu semen siap pakai berkualitas tinggi, tanpa penambahan pasir bila digunakanDampak Negatif semen:-Lahan atau tanah, menurunkan kesuburan tanah-Udara, menimbulkan polusi debu dan gas-gas beracun.

Penanggulangan dampak negatifPenanaman pohon yang dpat menyerap gas CO2 .Pemasangan alat penyerap debu EP pada industri semen.