BAB I
PENGERTIAN TEMBAGA
A. Pengertian
Tembaga
Tembaga adalah unsur kimia dengan nomor atom 29 dan nomor
massa 63,54, merupakan unsur logam, dengan warna kemerahan. Unsur ini mempunyai
titik lebur 1.803° Celcius dan titik didih 2.595° C. dikenal sejak zaman
prasejarah. Tembaga sangat langka dan jarang sekali diperoleh dalam bentuk
murni. Mudah didapat dari berbagai senyawa dan mineral. Penggunaan tembaga
yaitu dalam bentuk logam merupakan paduan penting dalam bentuk kuningan,
perunggu serta campuran emas dan perak. Banyak digunakan dalam pembuatan pelat,
alat-alat listrik, pipa, kawat, pematrian, uang logam, alat-alat dapur, dan
industry. Senyawa tembaga juga digunakan dalam kimia analitik dan penjernihan
air, sebagai unsur dalam insektida, cat, obat-obatan dan pigmen. Kegunaan
biologis untuk runutan dalam organism hidup dan merupakan unsur penting dalam
darah binatang berkulit keras.
B. Sifat-sifat
Tembaga
Produksi tembaga sebagian besar dipergunakan dalam industri
kelistrikan, karena tembaga mempunyai daya hantar listrik yang tinggi. Kotoran
yang terdapat dalam tembaga akan memperkecil/mengurangi daya hantar listriknya.
Selain mempunyai daya hantar listrik yang tinggi, daya
hantar panasnya juga tinggi; dan tahan karat. Oleh karena itu tembaga juga
dipakai untuk kelengkapan bahan radiator, ketel, dan alat kelengkapan
pemanasan.Tembaga mempunyai sifat dapat dirol, ditarik, ditekan, ditekan tarik
dan dapat ditempa (meleable).
C. Manfaat
Penggunaan Tembaga
Ø Sebagai
bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo.
Ø Paduan
logam. Paduan tembaga 70% dengan seng 30% disebut kuningan, sedangkan
paduan tembaga 80% dengan timah putih 20% disebut perunggu. Perunggu
yang mengandung sejumlah fosfor digunakan dalam industri arloji dan
galvanometer. Kuningan memiliki warna seperti emas sehingga banyak digunakan
sebagai perhiasan atau ornamen-ornamen. Sedangkan perunggu banyak dijadikan
sebagai perhiasan dan digunakan pula pada seni patung. Kuningan dan perunggu
berturut-turut seperti yang tertera pada gambar.
Ø Mata
uang dan perkakas-perkakas yang terbuat dari emas dan perak selalu mengndung
tembaga untuk menambah kekuatan dan kekerasannya. Gambar mata uang yang terbuat
dari emas.
Ø Sebagai
bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari kapal.
Ø Serbuk
tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol menjadi
metanal.
BAB II
DAERAH PENGHASIL TEMBAGA
A. Potensi
Tembaga Indonesia
Dalam dunia pertambangan, Indonesia memang dikenal sebagai
negara yang kaya dengan kandungan mineral yang siap diangkat kapan saja.
Indonesia menempati posisi produsen terbesar kedua untuk komoditas timah,
posisi terbesar keempat untuk komoditas tembaga, posisi kelima untuk komoditas
nikel, posisi terbesar ketujuh untuk komoditas emas, dan posisi kedelapan untuk
komoditas batubara.
Berbagai macam bahan tambang tersebar di Indonesia dari
sabang sampai merauke banyak kita temukan tambang-tambang yang mengeksploitasi
sumberdaya alam Indonesia mulai dari emas, timah, tembaga, perak, intan,
batubara, minyak, bauksit, dan lain - lain, semuanya terdapat di Indonesia.
Cadangan tembaga Indonesia sekitar 4,1% dari cadangan
tembaga dunia, dan merupakan peringkat ke-7 sedangkan dari sisi produksi adalah
10,4% dari produksi dunia dan merupakan peringkat ke-2.
Daerah-daerah penghasil tembaga di Indonesia diantaranya :
Ø Cikotok
: JawaBarat
Ø Kompara
: Papua
Ø Sangkarapi
: Sulawesi Selatan
Ø Tirtamaya
: Jawa Tengah
Ø Selain
itu, terdapat juga di daerah Jambi dan Sulawesi Tengah.
B. Sekilas
Mengenai Tembaga
Tembaga adalah unsur kimia yang diberi lambang Cu (Latin:
cuprum). Logam ini merupakan penghantar listrik dan panas yang baik.
Penggunaan tembaga dapat dilacak sampai 10,000 tahun yang
lalu. Sebelum tembaga, diperkirakan hanya besi dan emas, logam yang terlebih
dahulu digunakan manusia.
Menurut data tahun 2005, Chili merupakan penghasil tembaga
terbesar di dunia, disusul oleh AS dan Indonesia. Tembaga dapat ditambang
dengan metode tambang terbuka dan tambang bawah tanah.
Kandungan
tembaga dinyatakan dalam % (persen). Jadi jika satu tambang berkadar 2,3%,
berarti dari 100 kg bijih akan dihasilkan 2,3 kg tembaga.
Selain sebagai penghasil no.1, tambang tembaga terbesar juga
dipunyai Chili. Tambang itu bernama Chuquicamata, terletak sekitar 1.240 km
sebelah utara ibukota Santiago. Sedang tambang tembaga terbesar di Indonesia
adalah yang diusahakan oleh PT Freeport Indonesia di area Grasberg, Papua. Saat
ini Grasberg ditambang dengan metode tambang terbuka.
Namun karena kedalaman bukaan yang semakin besar, sekitar
tahun 2015, cara penambangan akan diubah menjadi tambang bawah tanah. Jika
semua terwujud, Grasberg akan menjadi salah satu tambang bawah tanah terbesar
di dunia.
Tembaga dimanfaatkan untuk berbagai keperluan dari komponen
listrik, koin, alat rumah tangga, kerajinan tembaga, hingga komponen biomedik.
Tembaga juga dapat dipadu dengan logam lain hingga terbentuk logam paduan
seperti perunggu atau monel dan menjadi sebuah kerajinan tembaga.
Namun mesti pula berhati-hati akan sifat racun logam ini.
Ini dapat terjadi ketika tembaga menumpuk dalam tubuh akibat penggunaan alat
masak tembaga. Kelebihan unsur Cu dapat merusak hati dan memacu sirosis.
C. Paduan
Tembaga
Paduan Tembaga telah berkurang
penggunaannya dari pada waktu yang lampau. Harga tembaga yang meningkat dengan
cepat, ditambah lagi denga kenyataan bahwa kualitas bahan murah yang lain telah
meningkat akhir-akhir ini. Telah mengurangi penggunaan paduan tembaga untuk
beberapa kebutuhan.Selain itu teknik pembuatannya telah diperbaiki sehingga
menyebabkan bahan kurang (ductile) dapat dipakai, karena itu baja ringan
kualitasnya baik yang sering digunakan. Tembaga membentuk larutan padat dengan
unsur logam lain dalam daerah yang luas dan dipergunakan untuk berbagi
keperluan, dan macam-macam paduan pada tembaga antara lain :
1) Perunggu
Perunggu mempunyai kadar tembaga Cu 70-78 %,
timah putih Sn 22-44 % dan selain itu campuran tambahan lain seperti Seng (Zn),
Timbel (Pb), Aluminium (Al) dll. Perungu ialah : paduan kepal atau paduan
tuang yang tahan terhadap korosi. Selain itu mempunyai daya luncur dan
daya hantar yang baik untuk arus listrik.
2) Perunggu Bebas Seng
Perunggu bebas seng yang dinamakan
juga perunggu timah, yaitu perunggu tuang dari Cu ditambah 10%, 14%, atau
20% Sn tanpa campuran tambahan lain. Bahan itu digunakan untuk pentil yang
harus mempunyai syarat tinggi terhadap korosi dan ketangguhan (10% Sn). Selain
itu pada bantalan harus mempunyai syarat-syarat tinggi untuk sifat luncur (14%
Sn) dan unutuk bantalan-bantalan tekan dengan syarat tinggi untuk kekerasan (20
% Sn ).
3) Perunggu Bebas Seng Paduan Kepal
Mempunyai 1,5 % sampai
setinggi-tingginya 10 % timah putih dan selain itu Fosfor dalam
persentase yang sangat kecil, yaitu setinggi-tingginya 0,3 %
campuran ini dahulu dinamakan perunggu Fosfor. Dipakai untuk profil-profil,
batang-batang, kawat, plat, dan pipa yang dicanai dan ditarik.
4) Perunggu dan Seng
Perunggu seng ialah : perungu
tembaga timah dengan tambahan seng 2 % - 7 %. Bahan itu dipakai terutama untuk
bantalan-bantalan ( campuran tuang ).
5) Perunggu Aluminium
Perunggu Alumnium ialah : campuran
tuang dan campuran kepal dari tembaga dengan Aluminium dengan besi dan bahan
tambahan lain (perunggu dua zat). Perunggu dua zat (Al dan Ni) tahan korosi
terhadap bahan kimia tertentu karena itu dipakai untuk perlengkapan kimia.
Perunggu Alumium tidak mempunyai fungsi lain dari perunggu bebas seng.
Sifat-sifatnya kurang baik, jadi tidak banyak dipakai kecuali di negeri-negeri
yang kurang akan timah.
6) Perunggu Silikon
Perunggu Silikon baik sebagai paduan
tuang maupun kepal mempunyai kadar (Si) 0,5 %-4,5 %. Selain itu ada bahan-bahan
tambahan dari timah, nikel, mangan, besi dan seng dalam bermacam-macam persenyawaan.
Sebagian dapat dijadikan misalnya; Cupoder yang mempunyai tahanan tarik dan
kekerasan yang baik .
BAB III
PROSES PENGOLAHAN TEMBAGA
Bijih tembaga dapat berupa karbonat, oksida dan sulfida.
Untuk memperoleh tembaga dari bijih yang berupa oksida dan karbonat lebih mudah
dibanding bijih yang berupa sulfida. Hal ini disebabkan tembaga terletak
dibagian bawah deret volta sehingga mudah diasingkan dari bijihnya.
Bijih berupa oksida dan karbonat direduksi menggunakan kokas
untuk memperoleh tembaga, sedangkan bijih tembaga sulfida, biasanya kalkopirit
(CuFeS2), terdiri dari beberapa tahap untuk memperoleh tembaga,
yakni:
A. 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.
B. 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.
Campuran
yang diperoleh dari proses pemanggangan ini disebut calcine, yang
mengandung Cu2S, 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.
Tembaga(I)
sulfida yang diperoleh pada tahap ini disebut matte dan kemungkinan
masih mengandung sedikit besi(II) sulfida
C. Reduksi
Cu2S atau matte yang yang diperoleh kemudian
direduksi dengan cara dipanaskan dengan udara terkontrol, sesuai reaksi
2Cu2S(s) + 3O2(g) ―→ 2Cu2O(s)
+ 2SO2(g)
Cu2S(s) + 2Cu2O(s) ―→
6Cu(s) + SO2(g)
Tembaga yang diperoleh pada tahap
ini disebut blister atau tembaga lepuhan sebab mengandung rongga-rongga
yang berisi udara.
D. Elektrolisis
Blister
atau tembaga lepuhan masih mengandung misalnya Ag, Au, dan Pt kemudian
dimurnikan dengan cara elektrolisis. Pada elektrolisis tembaga kotor (tidak
murni) dipasang sebagai anoda dan katoda digunakan tembaga murni, dengan
elektrolit larutan tembaga(II) sulfat (CuSO4). Selama proses
elektrolisis berlangsung tembaga di anoda teroksidasi menjadi Cu2+
kemudian direduksi di katoda menjadi logam Cu.
Katoda : Cu2+(aq)
+ 2e ―→ Cu(s)
Anoda : Cu(s) ―→ Cu2+(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.
