Jnis Jenis Ektraksi

Ekstraksi Titanium

Konversi Titanium(IV) Oksida menjadi Titanium(IV) Klorida

Bijih rutil adalah titanium(IV) oksida sangat tidak murni. Titanium (IV) oksida mempunyai rumus TiO₂. Bijih rutil dipanaskan dengan klorin dan kokas pada suhu sekitar 900° C. Reaksinya adalah:

TiO₂ + 2 Cl₂ + 2 C → TiCl₄ + 2 CO

Logam klorida lain dibentuk dengan baik karena adanya senyawa logam yang lain di dalam bijih. Cairan titanium(V) klorida yang sangat murni dapat dipisahkan dari klorida yang lain dengan destilasi fraksional pada atmosfer argon atau nitrogen dalam tangki kering.

Reduksi Titanium(IV) Klorida

Reduksi oleh natrium

Metode ini paling banyak digunakan di Amerika Serikat. Titanium(IV) klorida ditambahkan ke reaktor dalam natrium sangat murni yang telah dipanaskan sampai 550° C. Semua itu dilakukan dalam atmosfer argon. Selama reaksi, suhu meningkat menjadi sekitar 1000° C. Reaksi kimia yang terjadi adalah:

TiCl₄ + 4 Na → Ti + 4 NaCl

Setelah reaksi selesai, semuanya didinginkan beberapa hari. Campuran dihancurkan dan dicuci dengan asam klorida encer untuk menghilangkan natrium klorida.

Reduksi oleh magnesium

Metode in digunakan di seluruh dunia. Metode ini hampir sama dengan menggunakan natrium, tetapi reaksi kimianya adalah:

TiCl₄ + 2 Mg → Ti + 2 MgCl

Magnesium klorida dihilangkan dari titanium dengan cara destilasi pada tekanan rendah dan suhu tinggi.

Penggunaan Titanium

Titanium adalah salah satu unsur logam transisi. Manfaat titanium sangat besar. Titanium merupakan logam tahan karat, sangat kuat, dan mempunyai titik leleh yang tinggi. Titanium mempunyai densitas rendah (sekitar 60% densitas besi). Titanium merupakan logam terbanyak ke enam yang ada di kerak bumi. Penerapan titanium banyak di bidang mesin.

Pipa titanium lebih kuat dan tahan karat

Faktanya, titanium sangat mahal dan hanya digunakan pada tujuan tertentu. Titanium mahal karena sangat sulit mengekstraknya dari bijih rutil. Titanium digunakan untuk:

1. Industri penerbangan. Sebagai contoh adalah untuk mesin pesawat terbang.
2. Pengganti tulang pinggul yang rusak.
3. Bahan pembuatan pipa.
4. Pelindung dari korosi pada industri kimia, nuklir, dan minyak.

Ekstraksi Tembaga

Ekstraksi Tembaga dari Kalkopirit

Metode yang digunakan untuk mengekstraksi tembaga dari bijihnya tergantung sifat alami dari bijih. Bijih sulfida seperti kalkopirit diubah menjadi tembaga menggunakan metode yang berbeda dari bijih silikat, karbonat, atau sulfat.

Kalkopirit adalah salah satu bijih sulfida tembaga dengan rumus CuFeS₂. Kalkopirit hanya sedikit mengandung tembaga dan harus dipekatkan misalnya dengan flotasi buih. Penjelasan flotasi buih merupakan salah satu cara pemekatan dalam ekstraksi logam.

• Bijih yang terpekatkan dipanaskan dengan silikon dioksida (silika) dan oksigen pada tanur.
• Ion tembaga(II) pada kalkopirit direduksi menjadi tembaga(I) sulfida dan direduksi lebih jauh pada tahap akhir.
• Besi dalam kalkopirit diubah menjadi besi(II) silikat yang mana akan dibuang.

Sebagian besar belerang dalam kalkopirit berubah menjadi gas belerang dioksida. Senyawa tersebut digunakan untuk membuat asam sulfat melalui proses kontak. Seluruh proses yang terjadi adalah :

2 Cu₂FeS + 2 SiO₂ + 4 O₂ → Cu₂S + 2 FeSiO₃ + 3 SO₂

Tembaga(I) sulfida yang dihasilkan selanjutnya diubah menjadi tembaga dengan bantuan oksigen.

Cu₂S + ₂ → 2 Cu + SO₂

Tembaga yang dihasilkan dalam proses tersebut bersifat porous dan rapuh dengan kemurnian sekitar 98-99,5 %.

Pemurnian Tembaga

Tembaga yang dihasilkan melalui ekstraksi dari bijih sulfida masih belum murni. Pertama, tembaga tersebut dibersihkan dari belerang yang tersisa. Kemudian dipasang sebagai anoda untuk tujuan pemurnian dengan elektrolisis.

Pemurnian menggunakan elektrolit tembaga(II) sulfat, tembaga kotor sebagai anoda, dan batang tembaga murni sebagai katoda. Diagram singkat elektrolisis tembaga adalah sebagai berikut:

Pada katoda, ion tembaga(II) diubah menjadi tembaga.

Cu²⁺ + 2 e^- → Cu (s)

Pada anoda, tembaga diubah menjadi larutan sebagai ion tembaga(II).

Cu (s) → Cu²⁺ + 2 e^-

Pengotor pada anoda akan terlucuti menjadi lumpur anoda. Sedangkan katoda akan habis menjadi ion tembaga(II), yang selanjutnya akan diubah menjadi tembaga murni pada anoda.

Ekstraksi Aluminium

Ekstraksi Aluminium dari Bauksit

Aluminium sangat sulit diekstraksi melalui ekstraksi karbon karena tergolong dalam deret elektrokimia (deret reaktivitas) yang tinggi. Diperlukan suhu yang tinggi untuk memudahkan ekstraksi.

Ekstraksi aluminium dapat menggunakan elektrolisis. Bijih diubah menjadi aluminium oksida murni dengan proses Bayer, kemudian dielektrolisis dalam kriolit (senyawa aluminium yang lain) yang telah dilelehkan. Aluminium oksida mempunyai titik didih yang terlalu tinggi untuk dielektrolisis sendirian.

Bijih aluminium biasanya berupa bauksit. Bauksit adalah aluminium oksida kotor. Pengotor yang banyak terdapat dalam bauksit adalah besi oksida, silikon dioksida, dan titanium dioksida.

Proses Bayer

Reaksi dengan natrium hidroksida

Proses Bayer ditujukan untuk memurnikan alminium oksida. Bauksit yang telah hancur direaksikan dengan NaOH dengan kepekatan sedang pada suhu 140-240° C dengan tekanan sekitar 35 atm.

Suhu tinggi diperlukan untuk menjaga air dalam NaOH di atas 100°. Dengan NaOH pekat panas, aluminium oksida bereaksi menjadi tetrahidroksoaluminat.

Al₂O₃ + 2 NaOH + 3 H₂O → 2 NaAl(OH)₄

Penggumpalan aluminium hidroksida

Natrium tetrahidroksoaluminat didinginkan, dan disebar dengan aluminium hidroksida yang dihasilkan sebelumnya. HAl ini akan menyebabkan aluminium hidroksida akan menggumpal.

NaAl(OH)₄ → Al(OH)₃ + NaOH

Pembentukan aluminium oksida murni

Aluminium oksida (alumina) dibuat dengan memanaskan aluminium hidroksida pada suhu sekitar 1100-1200° C.

2 Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3 H₂O

Aluminium oksida dielektrolisis dalam kriolit (Na₃AlF₆) yang telah dilelehkan. 

Proses Elektrolisis

Secara sederhana, sel elektrolisis dapat disingkat menjadi seperti diagram berikut:

Sel elektrolisis berjalan pada voltase rendah, yaitu sekitar 5-6 volt, tetapi pada arus tinggi yaitu pada 100000 A. Efek yang ditimbulkan adalah sel suhu menjadi sangat panas yaitu sekitar 1000° C

Reaksi elektroda yang terjadi selama proses elektrolisis aluminium oksida merupakan reaksi redoks. Secara singkat, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Reduksi : Al³⁺ + 3 e^- → Al

Oksidasi : 2 O^2- → O₂ + 4 e^-

^{Ekstraksi Wolfram\}

Pendahuluan

Wolfram adalah salah satu unsur kimia dengan nomor atom 74 dan nomor massa 183,84. Wolfram mempunyai simbol W dengan nama lain adalah tungsten. Bijih wolfram yaitu wolframit diekstraksi sehingga menghasilkan wolfram(VI) oksida. Wolfram murni tidak dapat dihasilkan dengan mereduksi wolfram(VI) oksida menggunakan karbon, karena bereaksi dengan karbon membentuk karbida. Dengan demikian, reagen yang paling cocok adalah hidrogen.

Proses Ekstraksi Wolfram

Bubuk wolfram(VI) oksida dipanaskan sampai mencapai suhu 550-580°C pada aliran hidrogen. 

WO₃ + 3 H₂ → W + 3 H₂O

Dalam hal ini digunakan hidrogen berlebih yang dialirkan. Hidrogen dikeringkan dan sesudah itu akan digunakan kembali. Perhatian khusus dilakukan supaya seluruh sistem ekstraksi terlindung dari udara bebas untuk menghindari ledakan. Hidrogen pada suhu tersebut rawan sekali meledak.

Manfaat Wolfram

Wolfram digunakan untuk membuat filamen pemanas. Selain itu, wolfram karbida yang merupakan karbida paling keras digunakan sebagai bahan pembuatan konduktor elektronik, mesin pemotong, dan gilingan.

Ada juga perhiasan yang terbuat dari wolfram karbida. Karena sifatnya yang sangat keras, cincin  wolfram karbida dikenal tahan terhadap goresan.

Cincin yang terbuat dari wolfram karbida

Di bidang kimia, wolfram(IV) sulfida digunakan untuk katalis dalam reaksi hidrodesulfurisasi. Wolfram oksida digunakan untuk pelapis keramik.

Referensihttp://www.ilmukimia.org/2013/05/ekstraksi-wolfram.html