REAKSI REDOKS PADA PEMURNIAN LOGAM

Mata Kuliah : Kimia Terapan
Dosen : DR Mudjiyono
Riyanti
S830208018/IPA/Psains

I. Pengertian Oksidasi dan Reduksi (Redoks)

Reaksi redoks adalah suatu proses/reaksi reduksi oksidasi yang berlangsung secara spontan. Dalam artian selama berlangsungnya oksidasi, oksidatornya tersendiri akan tereduksi pula. Begitu juga sebaliknya dengan demikian suatu proses oksidasi selalu disertai proses reduksi dan sebaliknya. Redoks kadang-kadang juga sebagai suatu perubahan kimia yang didalamnya terdapat peralihan electron dari suatu atom/ molekul/ion ke atom/molekul/ion lain. Berdasarkan Whitten ; 1981 “Oxidation is an algebraic increase in oxidation number and corresponds to the loss, or apparent loss, of electrons. Reduction is an algebraic decrease in oxidation number and corresponds to a gain, or apparent gain, of electrons”. Dalam proses-proses elektrokimia dalam sel-sel, oksidasi (pada anoda) dan reduksi (pada katoda) juga terjadi. Semua reaksi redoks melibatkan perubahan valensi dan keadaan bilangan oksidasi.

Reaksi reduksi sering terjadi dalam kehidupan seperti proses fotosintesis dimana karbonidoksida dan air tersduksi untuk membentuk karbohidrat yang merupakan sumber energy pada hewan dan tumbuhan. Pembakaran gas didalam tubuh organism adalah peristiwa reaksi reduksi contoh :

CH₄ (g) + 2O₂(g) → CO₂ (g) + 2H₂O(g)

II. Besi (Fe)

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Besi murni berwarna putih dan berkilau serta merupakan logam yang agak lembut, rapuh dan mudah ditempa serta dapat regang. Sifat rapuhnya disebabkan, biasanya adanya sejumlah kecil kotoran yang mencemarinya, misalnya belerang. Sampai pad asuhu 768oC, besi merupakan feromagnetik, akan termagnetisasi secara kuat bila ditaruh dalam suatu medan magnet, tapi diatas suhu itu sifat-sifat magnetiknya akan hilang. Besi termasuk unsur transisi dialam dan dalam bijih-bijih mineral: Fe2O3 (haematit);Fe3O4 (magnetit); FeO(OH).nH2O (limonit);FeS (pirit); dsb.

III. Proses pemurnian besi

Biji besi diekstraksi dalam sebuah tanur tinggi dengan menggunakan kokas, batu gamping dan udara panas. Kokas dan udara panas membentuk karbon monoksida. Lalu meruduksi bijih besi yang mengandung SiO2, menjadi besi. Batu gamping mengenyahkan kotoran-kotoran yang bersifat asam dan membentuk lapisan terak diatas besi cair dibagian bawah tanur tersebut. Pada pengolahan besi dalam sebuah tanur tinggi, ada empat daerah proses:

1. Daerah pengeringan. Kokas (C) dan bijih besi (Fe₂O₃) dikeringkan dulu pada suhu ± 500^oC

2. Daerah reduksi. Disini terjadi macam-macam reaksi:

(a) C +O₂ → CO₂

(b) CO₂ + C →2CO

(c) 2FeO₃ + CO ₂ →Fe₃O₄ + CO₂

(d) Fe₃O₄ + CO →3 FeO + CO₂

(e) FeO + CO → Fe + CO₂

Salah satu perubahan awal yang dialami oleh Fe₂O₃ terjadi dalam daerah yang relative dingin yaitu ± 200^oC. Oksida dengan komposisi Fe₂O₃ juga terdapat secara alamiah sebagai magnetit, suatu oksida besi magnetit yang bisa dianggap sebagai oksida campuran antara fero dan feri: FeO.Fe₂O₃. Pada suhu yang agak tinggi sedikit,± 350^oC, berlangsung reduksi lebih lanjut dari oksida besi tersebut. Reaksi (e) terjadi pad abagian bawah tanur, pada suhu yang lebih tinggi lagi.

3. Daerah karburasi. Sebagian besi menyerap karbon

4. Daerah pencairan. Besi mencair pada suhu ± 1000^oC dan besi cair terlindung oleh lapisan terak (garam silikat yang terjadi sebagai hasil tambahan bisa dimafaatkan untuk membuat pupuk buatan : CaO + SiO₂ CaSiO₂)

Besi yang diperoleh dari tanur tiup tersebut adalahbesi kasar cair yang mengandung kotoran S, P dan Si serta 4%

Figure 1: tanur pemurnian besi

http://id.wikipedia.org/wiki/Besi

IV. Kesimpulan

1. Reaksi redoks adalah suatu proses/reaksi reduksi oksidasi yang berlangsung secara spontan.

2. Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

3. Biji besi diekstraksi dalam sebuah tanur tinggi dengan menggunakan kokas, batu gamping dan udara panas.

4. Pada pengolahan besi dalam sebuah tanur tinggi, ada empat daerah proses:

a. Daerah pengeringan. Kokas (C) dan bijih besi (Fe₂O₃) dikeringkan dulu pada suhu ± 500^oC

b. Daerah reduksi. Disini terjadi macam-macam reaksi:

1) C +O₂ → CO₂

2) CO₂ + C →2CO

3) 2FeO₃ + CO ₂ →Fe₃O₄ + CO₂

4) Fe₃O₄ + CO →3 FeO + CO₂

5) FeO + CO → Fe + CO₂

c. Daerah karburasi. Sebagian besi menyerap karbon

d. Daerah pencairan. Besi mencair pada suhu ± 1000^oC dan besi cair terlindung oleh lapisan terak (garam silikat yang terjadi sebagai hasil tambahan bisa dimafaatkan untuk membuat pupuk buatan : CaO + SiO₂ CaSiO₂)

V. Daftar Pustaka

H.A Amirudin. 2001. Kamus Kimia Arti dan Penjelasan Ilmiah. Jakarta. PT Gramedia Pustaka Utama

Robyn V. Young. 2000. World of Chemistry. Michigan. Gale Group.

Whitten.Davis.Peck. 1981. General Chemistry. Florida. Saunders College Publishing.

http://id.wikipedia.org/wiki/Besi