FLIPBOOK-PRINSIP-PRINSIP EKSTRAKSI LOGAM DARI BIJIHNYA-AMELIA PUTRI DAN SUNARIYAH

Daftar Isi .......................................................................................... i
Sumber – sumber Logam ................................................................ 1
Prinsip – prinsip Ekstraksi Logam ................................................. 4
Termodinamika dalam Proses Ekstraksi Logam ........................... 10
Proses – proses Ekstraksi Logam dari Bijihnya ............................. 16
Informasi Tambahan ...................................................................... 27

1. Aplikasi Logam/Campuran Oksida Logam sebagai
Photokatalis: Tinjauan ........................................................... 27

2. Aplikasi Bioleaching Dalam Pemisahan Logam Nikel Oksida
dengan Jamur Aspergillus niger dan Penicillium chrysogenum
.................................................................................................. 32

Daftar Pustaka .............................................................................. ii

i1

I SUMBER – SUMBER LOGAM

Bumi adalah sumber dari hampir semua logam yang
digunakan umat manusia. Sejumlah besar logam telah larut
dalam air permukaan dan kemudian tersebar ke seluruh
lautan tetapi, kecuali magnesium, logam pada umumnya
tidak dihasilkan dari air laut. Sumber utamanya adalah
lapisan tipis kerak benua bumi jumlah rata-rata beberapa
logam umum di dalam lapisan permukaan untuk
menurunkan konsentrasi.

Misalnya, Pb memiliki harga yang lebih mahal
daripada Cu, Ni atau Zn, tetapi itu adalah logam biaya
terendah dalam kelompok ini. Sebenarnya, logam terlalu
mahal untuk umum digunakan jika logam harus diproduksi
dari bumi yang hanya mengandung jumlah rata-rata
elemen. Kecuali Al dan Fe, sebagian besar akan memiliki
biaya produksi yang sama dengan, atau bahkan lebih tinggi
daripada, harga emas saat ini. Untungnya bagi umat
manusia, fenomena alam telah menghasilkan daerah-
daerah ocal mineral logam dalam bentuk tubuh bijih dan

1
1

ini adalah sumber logam. Pengayaan telah dihasilkan oleh
transportasi selektif logam dari inti bumi melalui gangguan
yang bersifat beku dan oleh cuaca batu permukaan untuk
menghasilkan akumulasi selektif logam dalam endapan
sedimen.

Titik awal pembentukan tubuh bijih ialah gangguan
magma cair dari inti bumi ke permukaan lapisan batuan
padat. Jika gangguan mencapai permukaan luar sebagai
letusan gunung berapi, Spesies yang mudah menguap ini
melarikan diri ke atmosfer dan ada sedikit waktu untuk
mineral yang tersisa untuk dipisahkan sebelum lava
mengeras. Akan tetapi, apabila gangguan itu tidak
mencapai permukaan, ketidakstabilan tersebut tidak dapat
melarikan diri dan tekanan pecahan terjadi akibat gas
maupun cairan yang suhunya turun. Beberapa logam
mengeras dari magma itu sewaktu oksida dikombinasikan
dengan senyawa anorganik lainnya (misalnya, sebagai
silikat) atau sebagai sulfida yang tidak dapat dimakan oleh
oksida.

Logam yang membentuk oksida, sulfida, dan lainnya
dengan titik meleleh yang lebih rendah tetap dalam lelehan

21

pada tahap ini. Larut gas dalam cairan berkurang sebagai
suhu jatuh. Akibatnya, volume gas yang terkait dengan
intrusi meningkat seraya magma mendingin. Panas yang
dilepaskan dari magma ditransfer ke batuan dasar urdan
spesies mudah menguap juga dilepaskan dari batuan
karena bereaksi dengan gas hidrotermal. Dampak
penahannya adalah meningkatnya tekanan dan pada
fluiditas cairan, sehingga magma cair yang tersisa dan gas-
gas yang terkait menjauh dari penyusupan ke celah-celah
dan pori-pori batuan dasar. Mineral yang mengkristal dari
magma dan solusi hidrotermal pada tahap ini tampak
sebagai lapisan, lapisan atau lapisan yang mengisi retakan.

31

II PRINSIP –PRINSIP EKSTRAKSI
LOGAM

Pada prinsip ektraksi logam terdiri dari :

1). PEMEKATAN BIJIH

Pemekatan bijih dilakukan untuk memisahkan
mineral dari zat pengotornya sehingga diperoleh kadar
bijih yag tinggi. Pemekatan dilakukan menggunakan dua
teknik pemisahan, yaitu :

 Pemisahan secara fisis, terdiri dari beberapa cara,
yaitu :

- Pemisahan pengapungan, dilakukan dengan
menambahkan zat kolektor (zat yang memiliki struktur
mirip dengan detergen) yang menyebabkan permukaan
mineral yang terikat molekul air akan terlepas dan akan
berubah menjadi hidrofob. Dengan demikian, ujung
molekul hidrofob dari colledor akan terikat dengan
molekul hidrofob dari gelembung, sehingga bijih dapat
diapungkan.

41

- Pemisahan gaya berat, didasarkan atas perbedaan
massa jenis antara partikel bijih dengan partikel pengotor.
Proses ini dilakukan dengan cara menghamburkan butiran
pada bidang miring yang dihembusi uap air, sehingga
partikel mineral yang lebih berat akan terkumpul pada
bagian bawah tempat penampungan. Metode ini biasa
digunakan pada pemisahan emas/perak pada pasir.

- Pemisahan magnetik, dilakukan pada mineral yang
memiliki sifat feromagnetik. Proses ini dilakukan dengan
cara mengalirkan serbuk mineral secara vertical terhadap
medan magnet yang bergerak secara horizontal. Dengan
demikian, materi yang tidak tertarik oleh magnet akan
terpisahkan dari materi yang memiliki sifat feromagnetik.
Metode ini sering dilakukan pada pemisahan mineral
magnetik pemisahan kromit.

- Pemisahan pencairan, dilakukan dengan cara
memanaskan mineral di atas titik leleh logamnya, sehingga
logam akan terpisah dari pengotor. Cara ini biasa dilakukan
untuk memperoleh Bismut/ Tembaga.

- Pemisahan Amalgam. Proses ini dilakukan
berdasarkan kelarutan logam dari mineral dalam raksa.

51

Contoh logam yang pemisahannya dilakukan dengan cara
ini adalah perak dan emas.

• Pemisahan secara kimia dapat dilakukan dengan
proses perlindian. Proses perlindian adalah proses
pemekatan bijih dengan cara pelarutan dalam pereaksi
tertentu. Pada cara ini materi pengotor yang telah larut
dipisahkan dengan cara penyaringan sedangkan yang
logam dipadatkan melalui pengkristalan atau dengan
pengendapan.

2). EKSTRAKSI LOGAM / PROSES REDUKSI

Dalam proses reduksi ada dua jenis reduksi, yaitu :

• Reduksi kimia - Reduksi dengan karbon, karbon
monoksida dan gas metana - Reduksi dengan logam lain
yang lebih reaktif - Metode reaksi dengan dekomposisi
termal melalui proses pemanasan - Metode reduksi, artinya
oksida logam direduksi sendiri oleh sulfida yang berasal
dari mineralnya sendiri

• Reduksi elektrolitik. Reduksi ini merupakan cara
memperoleh logam-logam sebagai produk katoda selama

61

elektrolisis senyawa ionik. Contohnya pada isolasi Na dari
lelehan soda api atau NaOH.

3). PEMURNIAN LOGAM

Logam perlu dimurnikan karena pengotor dapat membuat
logam tidak layak untuk digunakan, contohny seperti
adanya arsen dalam tembaga, meski dalam jumlah kecil
keberadaan arsen dalam tembaga akan menurunkan
hantaran listrik. Selain itu juga, pengotor dalalm logam
mungkin dapat bernilai, contohnya seperti perak yang
terbawa bersama timbal pada proses ekstraksi. Terdapat
beberapa teknik pemurnian logam, yaitu :

• Pemurnian dengan pelelehan, biasanya dipakai untuk
memurnikan logam Sn, Pb dan Bi. Pada proses ini
batang logam kotor ditempatkan pada tungku yang
dipanaskan pada suhu di atas titik leleh logam. Leleh
logam murni ada di bagian atas, sedangkan pengotor
ada pada bagian bawah.

• Pemurnian dengan cara elektrolisis. Sel elektrolisis
yang dipakai pada proses ini harus terbuuat dari anoda
logam kotor / logam yang akan dimurnikan sedangkan
katoda terbuat dari logam murni, agar logam murni

71

yang dihasilkan mudah lepas sedangkan elektrolit yang
digunakan adalah larutan garam dari logam yang akan
dimurnikan. Selama elektrolisis berlangsung, logam
kotor sebagai anoda akan terlarut sedangkan logam
murni akan diendapkan pada katoda. Pemurnian
dengan cara ini hanya dapat dilakukan untuk logam-
logam yang keelektropositifannya rendah, seperti Cu,
Zn, Pb, Au dan Ni. Jadi, metode ini digunakan untuk
logam yang tidak bereaksi dengan air, juga untuk
logam yang tidak mudah dioksidasi di anoda, tetapi
mudah direduksi pada katoda.
• Pemurnian logam dengan proses Van Arkel, disebut
juga pemurnian fase uap. Proses ini dilakukan untuk
halid yang mudah menguap. Halide dimurnikan
melalui destilasi fraksional, kemudian pada suhu tinggi
akan mengurai menjadi logam dan halogen.
• Pemurnian dengan Zone refining. Metode ini
digunakan untuk memperoleh unsur yang
kemurniannya sangat tinggi, seperti semi konduktor Si,
Ge dan K. Pada proses ini batang logam kotor
dipasangkan sirkulasi panas, kemudian digerakkan
secara lambat, logam murni akan mengkristal,

81

sementara zat pengotor akan tersebar di dalam zat
pelelehan.

9
1

TERMODINAMIKA DALAM PROSES

III• EKSTRAKSI LOGAM

Persiapan dan konsentraksi bijih, sebelum adanya
pengurangan bentuk logam, hal ini bergantung pada sifat
fisik dan mekanik mineral. Sebaliknya, pengurangan
mineral dan pemurnian logam yang dihasilkan terutama
merupakan proses kimia yang melibatkan reaksi kimia.
Termodinamika dapat digunakan sebagai bantuan dalam
pemilihan reaksi kimia spesifik yang dapat mencapai tujuan
yang diinginkan. Hal ini menunjukkan apakah reaksi
tertentu dapat terjadi dibawah kumpulan kondisi yang
dipaksakan dan dapat mengidentiikasi konsentrasi
berbagai spesies yang hidup berdampingan setiap tahap
saat kesetimbangan dicapai.

Selain itu, kinetika reaksi dapat memberikan
informasi mengenai tingkat pembentukan dan pecahnya
obligasi antara atom atau molekul dimana berbagai spesies
bergerak disekitar sistem yang tertahan. Maka dari itu,
sistem termodinamika dan kinetika dari berbagai reaksi

101

perlu dipertimbangkan sebab untuk memanipulasi dan
mengendalikan operasi serta pemurnian operasi.

Hubungan Termodinamika

Dalam termodinamika reaksi dapat dibalik atau
tidak dapat diubah. Pada reaksi yang dapat dibalik, sistem
itu hampir tetap seimbang selama proses berlangsung dan
dapat dipulihkan ke keadaan semula tanpa perubahan
permanen, misalnya pada kadar panas disekitar. Sedangkan
reaksi tidak dapat diubah atau reaksi spontan artinya reaksi
tidak sapat diubah dan pemulihan keadaan awal
memerlukan penukaran panas dengan lingkungan
sekitarnya. Penerapan utama termodinamika dalam
ektraksi logam adalah sebagai penentuan pembagian
berbagai spesies antara fase-fase keseimbangan, dimana
kita harus memperhatikan kondisi yang dapat dibalik
(reversible conditions). Termodinamika bergantung pada
variabel. Dimana untuk varibael tekanan dan v dalam
sistem bersifat konstan.

Pada hukum pertama termodinamika menyatakan
bahwa energi tidak diciptakan atau dimusnahkan tetapi
dapat diubah bentuknya. Jika perubahan dalam entalpi

111

menyertai perubahan dalam sistem dianggap sebagai
ukuran engergi yang dihasilkan oleh perubahan, maka
perubahan entropi dapat dianggap sebagai ukuran dari
bagian energi yang dikonsumsi oleh pengaturan ulang
internal dalam sistem dan tidak tersedia untuk melakukan
kerja.

Perubahan entalpi untuk suatu reaksi adalah sama
dengan perubahan panas dengan perubahan yang
menyertai reaksi tersebut dengan tekanan yang terus
menerus atau lebih sederhana, panas reaksi. Ketika entalpi
(H) positif, maka reaksi yang berlansung adalah
endotermik dan reaksi yang berlangsung tidak terjadi
secara spontan. Sedangkan jika H negatif reaksi yang terjadi
berlangsung adalah biasanya eksotermik, hal ini dapat
terjadi sebab perilaku entalpi disebabkan oleh sistem yang
mencoba untuk meminimalkan energi potensialnya yang
mana berlawanan dengan sistem yang berusaha secara
bersamaan untuk meminimalkan energi kinetik.

Kecenderungan alami dari suatu sistem ialah
berupaya mencapai tingkat acak atau gangguan maksimum
yang berkonsentrasi dengan kondisi yang ditetapkan.

131

Misalnya, sewaktu dua spesies gas bersentuhan, molekul-
molekul dari kedua spesies itu bercampur secara acak dan
tidak tetap pisah sebagai entitass yang terpisah, hal ini
disebut adanya pergantian entalpi. Entropi yang dianggap
sebagai ukuran acak yang ada dalam sistem. Gangguan
meningkat selama proses berlangsung secara spontan dan
hukum kedua termodinamika menunjukkan adanya
perubahan signifikan dalam entropi yang menyatakan
bahwa :

“entropi meningkat ketika perubahan spontan terjadi
dalam sistem yang bersisasi dari lingkungan dan entropi adalah
maksimum pada keseimbangan”

Perubahan entropi yang menyertai perubahan suhu
untuk komponen atau untuk reaksi dapat dihitung, serupa
dengan perubahan entalpi. Namun pada entropi memiliki
tingkat nol tetap yang mana didefinisikan oleh hkum
termodinamika 3 bahwa :

“entropi dari setiap substansi yang dalam equilibrium
internal lengkap adalah nol pada nol mutlak suhu (0 K).”

Dalam proses ekstraksi dan pemurnian tujuannya
adalah untuk menghasilkan logam dengan kemurnian yang

141

diinginkan, logam pertama yang dihasilkan dari bijihnya
terkandang sangat tidak murni dan beberapa unsur lainnya
dapat terurai di dalamnya. Atau untuk mencapai
perubahan dalam komposisi kimia untukmengubah
mineral metalik menjadi logam dengan kemurnian yang
diperlukan untuk penggunaan yang dimaksudkan.

115

PROSES-PROSES EKSTRAKSI

IV LOGAM DARI BIJIHNYA

Ekstraksi logam dari bijihnya atau dapat disebut
metalurgi ada 3 macam proses yang biasa gunakan,
diantaranya sebagai berikut :

1. Pirometalurgi
2. Hidrometalurgi
3. Elektrometalurgi

Mari kita bahas...
1. Pirometalurgi

Teknik pirometalurgi ini umum digunakan sebab
teknik ini sangat cepat dikerjakan dalam hitungan jam.
Teknik pirometalurgi adalah suatu proses pengambilan
logam dari bijihnya dengan cara pemanasan dengan suhu
tinggi dengan menggunakan energi panas yang beragam.
Hal yang harus dilakukan utama dalam produksi logam
adalah pemisahan mineral metalik dari gangue (mineral tak
berharga/pengotor) yang tersisa setelah bijih itu diubah

161

menjadi mineral dressing dan mineral benefication. Maka
akan didapat dicapai dengan mengektraksi logam dari bijih
sebagai senyawa yang dapat larut, membiarkan gangue
sebagai residu padat atau dengan melarutkan kotorannya
untuk meninggalkan mineral logam murni.

Mineral metalik paling sering terjadi sebagai oksida,
sulfida, karbonat, dan senyawa hidroksida. Pada sistem
pemanas, CO2, dan uap air mudah dikeluarkan dari bijih-
bijihan karbonat dan hidroksida, oleh karena itu, pada
tahap ekstraksi terdapat sisa oksida atau residu sulfida,
yang terutama dikhawatirkan adalah berkurangnya mineral
oksida dan sulfida.

Suatu senyawa dapat melebur menjadi unsur pada
suhu manapun dengan energi bebas standarnya dalam
formasi positif. Au2O tidak stabil pada suhu ruangan, Ag2O
menjadi tidak stabil diatas 190˚C dan oksida dan sulfida
merkuri tidak stabil diatas sekitar 600˚C. Logam dapat
dikurangi dari bijihnya hanya dengan proses pemanasan.
Suhu pemisahan dikurangi ketika udara bukan gas oksigen
pada tekanan 1 atm yang berhubungan dengan bijihnya.
Suhu dapat diturunkan lebih jauh dengan memanaskan

117

bijih dalam vakum tapi, dalam kisaran tekanan vakum yang
dapat siap dicapai dalam praktek komersil, sebab suhu
tinggi masih diperlukan untuk disosiasi lengkap dari
sebagian besar lainnya secara alam terjadi senyawa logam.

Agen pengurangan dan produk reaksi harus mudah
dipisahkan dan tidak boleh larut dalam logam. Atom
karbon sangat tepat untuk digunakan untuk pengurangan
oksida dari logam umum sedangkan stabilitas oksida logam
berkurang dengan suhu yang meningkat, stsbilitas CO2
hampir terlepas dari suhu dan CO menjadi lebih stabil
untuk suhu yang dinaikan. Oleh karena itu, karbon dapat
mengurangi oksida logam apapun jika mencapai suhu yang
cukup tinggi.

Karbon dapat kompres sebagaian dalam rektor
terpisah untuk menghasilkan gas kaya di CO, yang
kemudian dibawa ke dalam kontak dengan bijih. Abu coke
tidak masuk ke dalam bejana besi, dan baik karbon reaktan
serta produk karbon hadir sebagai gas, yang mana ini
mudah dipisahkan dari logam tanpa adanya pengurangan.

Dikarenkan mineral sulfida sedikit pengecualiannya
maka tidak dapat disamakan dengan logam, tahap perta

118

dalam proses bijih-bijih ini adalah mengubah mineral dari
sulfida menjadi bentuk yang lebih mudah dibentuk. Proses
ini dicapai dengan memanggang. Komposisi mineral dapat
diubah dalam tiga cara agar sesuai dengan kebutuhan
untuk tahap ekstraksi selanjutnya sebagai berikut :

1. Sulfida dikonversi ke oksida sesuai dengan reaksi
2. Mineral dikonversi menjadi larutan sulfat
3. Percampuran klorin untuk mengubah mineral dari

unsur-unsurnya
Sebagaian besar energi tambahan yang digunakan

dalam memanaskan gangue, abu batu bara dan fluxes
untuk membentuk ampas cair dalam pengurangan unsur-
unsur lain membentuk zat padat dalam logam dan dalam
larutan karbon dalam besi serta menghasilkan abu coke
yang cukup tinggi.

Beberapa logam tidak mudah diproduksi dengan
menggunakan teknik pirometalurgi ini, misalkan oksida
dari aluminium, berilium dan uranium yang sangat stabil
dan suhu yang sangat tinggi diperlukan adanya
pengurangan karbon. Beberapa loham seperti Nb, Ta dan
Ti mudah membentuk karbida dibawah karbon dan

191

logam-logam ini mudah ditempa oleh sejumlah kecil
oksigen yang tersisa dalam larutan setelah dikurangi.
Masalah yang timbul pada saat bijih masih mengandung
ineral dari dua logam atau lebih dengan stabilitas serupa
sehingga pemisahan dann pengurangan selektif lebih
sulit.

2. Hidrometalurgi
Banyak logam akan larut dalam solusi asam dan

alkali serta korosi artifak logam merupakan demonstrasi
yang tidak diinginkan. Metode assay basah dapat
digunakan untuk analisis kimia logam dimulai dengan
melarutkan zat padat dalam asam dan larutan yang sudah
mendidih atau hampir mendidih untuk mempercepat
reaksi. Konsentrasi setiap unsur dalam logam akan
ditentukan dengan mengubahnya menjadi senyawa kimia
terpisah yang dapat diregangkan.

Teknik hidrometalurgi merupakan proses
pemisahan bijih logam dengan menggunakan larutan kimia
yaitu larutan aqueous. Banyak mineral metalik bisa untuk
pelindian (dilarutkan) dalam larutan aqueous, dari
pembentukan badan bijih besi dengan solusi dan curah

201

hujan mineral sebagai hasil dari air asam yang merembes
melalui lapisan tersebut. Tingkat larutan mineral itu
kembali meningkat dengan suhu yang semakin tinggi dan
dengan kekuatan asam atau alkali pada fase cairan. Pada
kondisi ini gangue dan beberapa mineral metalik lainnya
dapat dipertahankan sebagai residu yang tidak dapat larut,
sedangkan elemen-elemen yang lainnya dipisahkan satu
sama lain dengan mengeksploitasi perbedaan dalam
penentuan senyawa kimia.

Larutan lixiviant yang digunakan untuk melarutkan
mineral logam harus murah dan mudah didapat.
Persediaan asam sulfida yang melimpah diperoleh dari gas
buangan yang dihasilkan selama pemanggangan dan
peleburan bijih sulfida. Asam ini memenuhi persyaratan
untuk leaching (pelindian) oksidat dari unsur-unsur seperti
Co, Cu, Ni, dan Zn pada lingkungan atau suhu yang sedikit
ditinggikan. Tujuan leaching (pelindian) adalah untuk
memulihkan elemen dari bijih dengan biaya yang
minimum untuk pengolahan logam murni.

Variasi dalam daya solvasi asam untuk berbagai
mineral juga dapat dimanfaatkan untuk mencapai
pemisahan elemen dari bahan baku. Cu dapat direndam

211

dalam larutan asam sulfat yang oksidasi dari zat Cu-Pb
yang meninggalkan zat sisa Pb dan S yang dapat diproses
lebih lanjut oleh pirometalurgi.

3. Elektrometalurgi
Elektrolilsis dapat digunakan untuk mengekstraksi

logam dari solusi cair atau garam cair dan untuk pemurnian
logam mentah yang diperoleh oleh rute ekstraksinya.
Prinsip-prinsip yang terlibat dapat menggunakan
pertimbangan sel galvani, yang mana terdiri dari dua
batang logam yang berbeda dimana sebagian logam
terendam dalam elektrolit dan dihubungkan oleh sirkuit
eksternal.

Pada sel gravimetri memiliki perbedaan potensial
yang lebih bebar untuk mendorongreaksi dalam arah
sebaliknya. Reaksi alami yang terjadi ke depan dan reksi
balik yang didorong sesuai dengan siklus pelepasan dan
pengisian baterai yang mana dapat diisi ulang. Pada tahap
pelepasan akan terjadi sebagai dasar dari pemulihan logam.
Sedangkan tahap pengisian ulang prosesnya hampir sama
dengan reaksi yang terjadi selama elektrowinning. Jika ,
sebagai pengganti dari logam berbeda, maka elektroda

221

akan membentuk lempeng yang murni dan tidak murni
dari logam yang sama, potensial elektroda standar untuk
sel hampir nol ini bergantung pada seberapa jauh proses
logam dalam menyimpang dari dalam elektroda yang tidak
murni.

Pemaksaan potensial arus DC yang sangat
keciluntuk membuat elektroda yang tidak murni akan
membuat lebih negatif, maka, secar ateori, logam harus
melarutkan dari pelat yang tidak murni dan mentransfer
melalui elektrolit untuk deposisi pelat murni. Dalam
prakteknya, potensial yang lebih besar harus diterapkan
antara elektroda untuk mendorong reaksi. Unsur-unsur
yang tidak dapat larut dalam elektrolit tetap menjadi
padatan, sedangkan ion unsur-unsur yang elektrolit
daripada logam akan membentuk elektroda dalam larutan.

Semua logam dapat diekstraksi dari bijihnya dengan
cara elektrowinning. Elektrowinning ialah cara
pengektraksian dengan cara elektrolit logam pada suatu
elektrolit yang mengandung ion logam akan menjadi
sebuah unsur logam yang mempunyai bilangan oksida nol.
Logam yang ditemukan oleh larutan aqueous
elektrowinning paling sering dikurangi dari asam sulfat.

231

Tembaga logam dapat diperoleh dari cairan sulfat dengan
elektroda logam pada lembaran awal yang tipis, Cu sebagai
kataris dengan pelat Pb sebagai tempat tinggal. Suatu zat
kimia inert anoda yang tidak akan melarutkan dalam
elektrolit diperlukan dan Pb tepat untuk digunakan dalam
solusi sulfat, mesipun bersifat elektrollit dengan Cu.

Tegangan yang diperlukan untuk mendorong reaksi
deposisi telah dilakukan evalusi namun hanya dalam hal
potensi keseimbangan. Tegangan yang sebenarnya harus
lebih tinggi untuk mengatasi hambatan lain yang melekat
dalam proses. Retensi ohmic yang timbul dari aliran listrik
sepanjang batang, yaitu dipermukaan kotak antara bar
dengan pelat anoda dan katoda. Retensi ini dapat dikurangi
dengan cara yang tepat yaitu dengan jarak antara anoda
dan katoda sangat kecil serta dengan cara mengontrol
konduktivitas elektrolitnya.

Sewaktu ion diberhentikan oleh pelepasan arus yang
ditetapkan sel tidak lagi dalam perilaku termodinamika
yang dapat balik. Oleh karena itu, potensi elektroda untuk
reaksi setengah sel tidak sama dengan nilai yang terdaftar,
dimana hanya berlaku untuk reaksi reversibel dengan
kondisi perubahan potensial elektroda yang disebabkan

241

oleh polarisasi. Komponen utama dari polarisasi yakni
konsentrasi dan pengaktifan polarizonasi yang perlu
dipertimbangkan.

Aktivasi polarisasi adalah hasil dari energi aktivasi
yang diperlukan untuk atom dalam padat di anode untuk
mengubah menjadi ion dalam solusi massal dan untuk
terbalik transisi pada katoda. Dalam hal teori tingkat reaksi,
yang diaktifkan kompleks yang dibentuk selama masa
transisi dapat dianggap sebagai kondisi solvasi parsial dari
sebuah ion dalam jarak dekat dengan permukaan elektrode.
Ketika elektrode dan elektrolit berada dalam
keseimbangan, energi bebas dari logam sebagai atom dalam
solid dan sebagai ion dalam solusi adalah sama. Energi
pengaktifan untuk transisi adalah sama dalam setiap arah
(misalnya, dari cairan ke padat dan dari padat ke cair),
sehingga tingkat dissolusi dan deposisi di elektroda sama.
Namun, potensi elektroda menjadi terpolarisasi dengan
potensi yang berlebihan, ketika keseimbangan terganggu
dan atom-atom dipindahkan secara preferensial ke
(katoda) atau dari (anodic) elektroda.

215

Logam umum lainnya elektronegatif dengan
referensi ke elektroda hidrogen standar. Pelepasan gas
hidrogen akan mengkonsumsi elektron yang tersedia dan
lebih suka menghasilkan materi logam jika kondisi
ekuilibrium menang dalam kemenangan elektro unsur-
unsur ini dari solusi aqueous. Untungnya, keseimbangan
tidak diperoleh dalam praktik karena tekanan nukleasi
hidrogen terlalu kuat juga diperlukan untuk pelepasan gas
H2 dari katoda. Tegangan ini meningkat dengan
meningkatnya suhu solusi dan dengan meningkatnya
kepadatan saat ini. Potensi terapan yang dibutuhkan untuk
pelepasan Hz juga sangat beragam dari satu logam ke
logam lainnya. Pb, Sn dan Zn cathode adalah katalisasi yang
sangat buruk untuk reaksi gas dan Zn, dengan e-0,76 V
untuk reaksi setengah sel, dapat diperoleh kembali dari
solusi oleh electrowin tanpa formasi Hz yang berlebihan.
Namun, logam-logam lain (seperti Co, Fe, Ni dan Sb) yang
lebih sedikit elektronis daripada Zn lebih sulit untuk
dipulihkan karena memiliki aktivasi yang lebih tinggi nilai
polarisasi dan fungsi sebagai katalis yang lebih baik untuk
pembentukan gas.

216

INFORMASI
TAMBAHAN

Nama : Amelia Putri Kusumah 1
NIM : 2282190026
Link :
http://dx.doi.org/10.13005/ojc/320430

“APPLICATIONS OF METAL/MIXED METAL
OXIDES AS PHOTOCATALYST: A REVIEW”

(Aplikasi Logam/Campuran Oksida Logam Sebagai
Photokatalis: Tinjauan)

Kata photokatalis berasal dari bahasa Yunani yang
terdiri dari dua bagian yakni photo (fos : cahaya) dan
katalis (katalyo : terurai). Secara umum photokatalis dapat
digunakan untuk menggambarkan proses dimana cahaya

271

digunakan untuk mengaktifkan suatu zat, dimana
katalisator yang mengubah tingkat reaksi kimia tanpa
melibatkan dirinya dalam transformasi kimia.

Reaksi photokatalis mungkin terjadi secara
homogen atau heterogen. Dalam reaksi heterogen skema
reaksi photokatalis menyiratkan pembentukan
sebelumnya dari antarmuka antara katalisator padat
(logam atau semikonduktor) dan cairan yang
mengandung zat reaksi dan produk reaksi. Maka drai itu,
istilah heterogen photokatalis terutama digunkan dalam
kasus dimana katalis semi klimaks cahaya dengan cairan
atau fase gas.

Oksida logam sangat penting perannya dalam
banyak bidang kimia, fisika maupun sains. Oksida logam
dibentuk sebagai akibat dari pengaturan ion-ion logam
sehingga ion oksida membentuk bola koordinasi di
sekeliling ion logam dan membentuk rapatan yang rapat..
Oksida logam ini sangat menarik perhatian para ilmuwan
karena mereka formasi dan perilakunya sangat
multifungsional.

28
1

Transisi logam dan senyawa digunakan sebagai
katalis adalah industri kimia dan dalam industri baterai.
Selain itu, senyawa-senyawa ini dapat digunakan dalam
formasi senyawa interstisial dan formasi paduan. Logam
transisi memiliki sifat khusus pembentukan senyawa
berwarna dan menunjukkan sifat magnetik. Logam dari
elemen blok d digunakan untuk banyak aplikasi ndustrial.
Mereka berperilaku sebagai katalis, super konduksi
bahan, sensor, keramik.

Fosfor, kristal laser dan lainnya, mereka adalah
material fotoaktif yang sangat baik dan bekerja sebagai
photosensitive. Elektroda oksida logam campuran
(MMO) adalah alat yang memiliki sifat yang berguna
untuk elektrolisis kimia. Logam/campuran logam oksida
memiliki aplikasi lebar sebagai katalis karena daerah
permukaan yang tinggi dan reaktif. Jumlah ilmuwan dan
akademisi menggunakan logam/campuran logam oksida
sebagai katalis dalam berbagai reaksi organik.

Logam/campuran logam oksida memiliki aplikasi
luas sebagai katalis. Luminita et al disintesis tembaga
sulfida bubuk. Film tipis dikembangkan oleh pernyataan

219

dr.blade dari CuxS dan CuxS/TiO2, komposit dengan sifat
fotokatalisis. Karakter film bubuk dan tipis ditandai
dalam hal: Fourier mengubah pembiasan sinar x (FTIR),
pemacu sinar x (XRD), UV-vis spektroskopi, kekuatan
atom mikroskop (AFM). Asosiasi sekmiconductor dan
film homogen membatasi rekombinasi lubang elektron,
menghasilkan efisiensi yang baik dalam degradasi foto
pewarna bahkan di bawah pancaran cahaya irradiasi.
Aman dan rekan kerjanya meneliti limbah air dari
tambang tembaga dan pabrik pemrosesan tembaga.

Karakter dari fotokatalisator dilakukan oleh
analisis termogravimetri (TGA), penyusutan suhu (TPR),
pengentasan reflekuv-vis (druv-vis), pemindaian elektron
mikroskop (SEM), Fourier mengubah inframerah (FTIR)
spektroskopi dan difus X-ray (XRD). Aktivitas
fotokatalisis terhadap generasi hidrogen dari air diselidiki
menggunakan multiport photokatalisis reaktor di bawah
cahaya tampak pencahayaan dengan metanol. Tiga suhu
kalsinasi dipilih — 300, 400 dan 500˚C. Ditemukan bahwa
10 wt.% Cu/TiO2 melebur pada 300˚C untuk 30 menit
menghasilkan hidrogen dengan kuantitas maksimum.

310

Berdasarkan literatur menunjukkan aplikasi luas
dari logam/campuran oksida sebagai katalisator dalam
berbagai reaksi seperti komposit CuxS/TiO2 digunakan
dalam pembakaran gas, pemindahan fotoreductive dari
ion logam, untuk generasi hidrogen yang lebih maju,
fotokatalisis H, produksi dan pemindahan Cu2+ dari air,
serbuk Cu2O tipe b yang berbeda yang disiapkan dari
elektropernyataannya dan dianalisis aktivitas fotokatalisis
mereka dalam pengurangan air, Dukungan katalisator
diperoleh melalui dekomposisi uap kimia pada 700˚C
campuran hidrogen - thane di atas sebuah serat kaca
tenunan yang didukung oleh katalis nikel. Jadi
logam/campuran logam oksida memiliki aplikasi luas
sebagai katalis dalam berbagai konversi.

311

Nama : Sunariyah 2
NIM : 22821900288
Link :

http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/kejuangan/article/view/2

246

“Aplikasi Bioleaching Dalam Pemisahan Logam
Nikel Oksida dengan Jamur Aspergillus niger dan

Penicillium chrysogenum”

Pada umumnya teknologi dalam pengolahan
mineral menjadi logam yang ada saat ini masih memiliki
kendala diantaranya biaya operasi yang mahal dan
limbah yang dihasilkan dapat berdampak sangat negatif
bagi lingkungan. Saat ini sudah mulai dikembangkan
teknologi-teknologi pengolahan baru sebagai alternatif
proses pengolahan mineral logam, salah satunya adalah
Bioleaching. Bioleaching merupakan suatu proses untuk
melepaskan atau mengekstraksi logam dari mineral atau
mineral sukar larut menjadi bentuk yang larut dalam air
dengan memanfaatkan mikroorganisme. Proses ini tidak
memerlukan biaya yang mahal dan lebih ramah
lingkungan karena mikroorganisme akan tumbuh dan

321

berkembang secara alami. Tujuan dilakukannya
Bioleaching adalah untuk memisahkan nikel dalam bentuk
ion dari mineral nikel yang berkadar rendah (nikel
oksida), untuk mengetahui pengaruh waktu Bioleaching
dan untuk mengetahui pengaruh jenis mikroorganisme
terhadap selektivitas logam Ni yang terekstraksi.

Proses Bioleaching akan dilakukan secara batch
menggunakan pelarut aqua DM dan bantuan
mikroorganisme dari jenis jamur. Sebelum dilakukan
proses Bioleaching terlebih dahulu dilakukan
pengembangbiakan terhadap jamur Aspergillus niger dan
Penicillium chrysogenum. Proses Bioleaching dilakukan
menggunakan ukuran partikel (mineral oksida) mesh
30/40, temperatur 37˚C, dan jumlah jamur yang
ditambahkan 20% dari total volume kerja. Jenis ragi yang
digunakan Aspergillus niger dan Penicillium chrysogenum,
waktu Bioleaching yaitu 15, 30 dan 60 hari serta
perbandingan massa mineral nikel terhadap volume
pelarut yaitu0,1 g/150 ml, 0,3 g/150 ml dan 0,5 g/150 ml.

Peralatan utama yang digunakan dalam proses
Bioleaching adalah sebagai berikut.

331

Ket.
1. Water bath
(dilengkapi
dengan heater
panas)
2. Shaker
3. Timer
4. Regulator
temperature
5. Dudukan
penyimpan
erelenmeyer
6. Power on/off

Hubungan antara konsentrasi Nikel yang terekstraksi
terhadap lama waktu Bioleaching menggunakan jamur
Aspergillus niger dan Penicillium chrysogenum pada
temperatur 37˚C pada berbagai variasi rasio massa
mineral Nikel terhadap volume pelarut.

341

Pada gambar diatas menunjukkan bahwa jamur
Penicillium chrysogenum menghasilkan konsentrasi Nikel
yang terekstraksi paling tinggi sebesar 4,26 ppm
sedangkan jamur Aspergillus niger menghasilkan nilai
tertinggi sebesar 3,41 ppm. Dengan demikian dapat
diketahui bahwa Penicillium chrysogenum menghasilkan
konsentrasi nikel yang terekstraksi tertinggi untuk
seluruh hasil Bioleaching pada seluruh rasio bahan baku
dengan pelarutnya dan untuk seluruh variasi waktu
Bioleaching. Jenis asam oganik yang dihasilkan dari proses
metabolisme mikroorganisme sangat berpengaruh
terhadap besarnya konsentrasi ion nikel yang terekstraksi.
Jamur Aspergillus niger menghasilkan asam sitrat
(C3H4OH(COOH)3) sedangkan jamur Penicillium
chrysogenum menghasilkan δ-Aminopenicillanic acid
(C8H12N2O3S) dan L-α-Aminoadipic acid (C6H11NO4).

Kandungan mineral nikel dalam larutan yang
bersifat toksik untuk mikroorganisme tidak akan terlalu
berpengaruh untuk Penicillium chrysogenum sehingg
Penicillium chrysogenum akan terus hidup dan dapat
bermetabolisme menghasilkan asam. Hal inilah yang

351

dapat menyebabkan perolehan Bioleaching dengan
menggunakan jamur Penicillium chrysogenum lebih besar.
Asam organik yang dihasilkan dari metabolisme
mikroorganisme menjadi faktor penting yang perlu
diperhatikan dalam proses Bioleaching karena asam
organik inilah yang akan bereaksi dengan logam untuk
menghasilkan ion logam terekstraksi.

361

Arora, Avnish Kumar, dkk. 2016. Applications of

Metal/Mixed Metal Oxides as Photocatalyst: A Review.

India : Department of Chemistry, MMEC, M M

University Mullana. Link :

http://dx.doi.org/10.13005/ojc/320430 diakses pada hari

Sabtu tanggal 20 Maret 2021 pukul 21.21 WIB

Bodsworth,1994. Colin.The Extraction and
Refining of Metals. United Kingdom : Department of
Metarials Technology, Brunel University.

Cinta Kimia. 2021. Seri Kimia Dasar – Logam
dan Pemisahannya 2 – Pemisahan Besi & Elektrolisis
Tembaga. Link : https://youtube.be/bxZoRP_HPPc
diakses pada hari Minggu tanggal 14 Maret 2021 pukul
21.29 WIB

Fatimah,Siti. SEBARAN DAN EKSTRAKSI
UNSUR-UNSUR LOGAM. Bandung : Universitas
Pendidikan Indonesia. Link : SEBARAN.unsur.pdf

i1i

(upi.edu) diakses pada hari Minggu tanggal 7 Maret
2021 pukul 09.56 WIB

Kurniawan, Ronny, dkk. 2018. Aplikasi

Bioleaching Dalam Pemisahan Logam Nikel Oksida

dengan Jamur Aspergillus niger dan Penicillium

chrysogenum. Bandung : Program Studi Teknik Kimia,

FTI, Itenas Bnadung. Link :

http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/kejuangan/article/v

iew/2246 diakses pada hari Senin tanggal 15 Maret

2021 pukul 15.13 WIB

iii1