Some Measures To Prevent Problem Caused by Two Phase Gas Liquid Flow

Recommended :
Subscribes to FREE Hydrocarbon Processing

Previous post "Problems Caused by Two Phase Gas-Liquid Flow" has discussed about obvious and non-obvious location where two phase gas liquid can present. Problem caused by two phase gas liquid flow such as Impingement erosion, Splashing erosion, Cavitation erosion, Flashing erosion, Flow induced vibration, Surge / hammer, Noise, Decrease process performance and Phase separation possibly lead to severe consequence. Minimizing / prevention of two phase gas liquid becoming important during design phase.

Prevention Principle

In minimizing / prevention of  two phase gas liquid flow, one may follow below principles :

• Avoid two phase gas liquid present in process design / simulation
• Promote phase separation once two phase is present
• Avoid destructive flow pattern e.g. Slugging flow
• Proper piping arrangement
• Improvement of mechanical integrity

Details Measures

ELIMINATE - Avoid two phase gas liquid present in process design / simulation

Process engineer may take extra effort to avoid present of two phase gas liquid during process design. Several methods such as locate level control valve downstream of filter coalescing separator so that saturated fluid is always in liquid form before it is entering filter coalescing separator, provision of flash drum prior to flash off hydrocarbon vapor before feed the solvent to plate frame heat exchanger, provision of condensate flash drum for recovered steam condensate before it is return back to boiler, etc. These are the measures can be considered by process engineer during design phase to avoid possibility of two phase flow in the system.

SEPARATION - Promote phase separation once two phase is present

Completely avoid present of two phase flow may not be possible. Saturated liquid flowing pipe, pressure drop (and ambient heating) along pipe may lead to liquid vaporization. Saturated vapor flowing in pipe, pressure drop (and ambient cooling) along pipe may results condensation. Mixing of hot saturated fluid with cool fluid can shift the equilibrium and results two phase vapor liquid flow after the mixing. Thus, avoidance of two phase gas liquid flow entirely may not be possible.Once it is present, one way is to remove of the phase from the other phase. Following measures may be considered :

Vapor flow with condensation

• Superheat vapor before it is transferred
• Provide insulation to minimize heat loss to ambient
• Provide heat tracing to compensate heat loss to ambient and avoid condensation
• Provide liquid trap along the pipe to remove liquid from vapor
• Minimize pipe length to minimize frictional loss
• Use low surface roughness material (e.g. Stainless steel) for transferring fluid
• Provision of intermediate vessel to remove liquid

Liquid flow with vaporization

• Subcooled liquid by cooling or pressurize prior to transferred
• Provide insulation to minimize heat input from ambient
• Provide vapor trap along the pipe to remove vapor from liquid
• Minimize pipe length to minimize frictional loss
• Use low surface roughness material (e.g. Stainless steel) for transferring fluid
• Provision of intermediate vessel to remove vapor

AVOIDANCE - Avoid Destructive Flow Pattern

The destructive level of two phase gas liquid flow varies with flow pattern. One shall try to design their system to avoid Slugging flow and/or plugging as slugging/plugging can lead severe vibration and erosion. The destructive level reduce from slugging flow to stratified flow, and minimum at annular, mist and bubble flow. So a process engineer shall design their system to move away from slugging flow. Proper pipe size selection and operation control may be considered to avoid destructive flow pattern.

DESIGN - Proper Piping Arrangement

Good piping arrangement may be considered to minimize the impact of two phase gas liquid flow.

• Avoid / Minimize pocketed line
• Avoid / Minimize vertical lift
• Provide low point drains / traps
  
• Slope away liquid from source
• Design piping to avoid liquid accumulation and promote auto-draining

STRENGTH - Improvement of mechanical integrity

Once all above measures are implemented and present of two phase gas liquid flow including slugging flow, the mechanical integrity of the piping and support system shall be improved :

• Use high and reasonable tensile strength material for piping and/or equipment
• Provision of piping support improved mechanical strength
• Increase design margin to minimize any uncertainties in design
• Conduct transient analysis and/or CFD to identify localize high stress area and strengthen weak point

Related Post

• Problems Caused by Two Phase Gas-Liquid Flow
• Assess Potential Piping Failure Due to Valve Quick Opening with Two-Phase Vapor Liquid 
• How Fluid Characteristic affect 2 phase Relief via PSV on Liquid filled Vessel Exposing to External Fire
• Facts about Erosion & Erosion-Corrosion 
• Erosion & Erosion - Corrosion
• Several Criteria and Constraints for Flare Network - Process 
 

Problems Caused by Two Phase Gas-Liquid Flow

Two phase gas liquid flow is commonly occur in any oil & gas production and processing system. Several flow patterns can occur in two phase gas liquid flow. There are Bubble flow (with minimum vapor bubble), Plug flow, Stratified flow, Wavy flow, Slug flow, Annular flow and Mist/Dispersed flow (with minimum liquid droplet). See following images.

Obvious Location
Present of two phase gas liquid may be obvious and be easily identified during development phase. Typical example are Full-Well-Stream (FWS) production which possibly producing hydrocarbon in gas and liquid form. Formation water, condensed water, mercury, and injected chemical (e.g. corrosion inhibitor, hydrate inhibitor, etc) in liquid form, wax in slurry form and sand in solid form may also present in the FWS, which typically result complicated multiphase form. Partial stabilized condensate travel long distance experience high pressure drop lead to vaporization. Vapor travel long distance experience ambient and J-T (isenthalpic process) cooling lead to condensation. Hot saturated vapor is cooled by air cooler or heat exchanger results condensation, vapor or liquid passing through turbine experience isentropic process, etc. These streams are obvious and can be easily identified in process simulation. Generally example are :

• Full Well Stream (FWS)
• Partial stabilized condensate with long pipeline
• Saturated vapor with long pipeline
• Liquid stream from separator passing a level control valve
• Downstream of Air cooler / Heat exchanger
• Turbine outlet
• Hot fluid mix with cool fluid continuously

Recommended :
Subscribes to FREE Hydrocarbon Processing

Non-obvious Location
There are certain stream may be not so obvious and may not be easily identified in process simulation. Hot saturated vapor flow in long pipe experience heat loss to ambient and frictional loss, condensation begin and two phase flow (i.e. mist flow, annular flow). Cold saturated or partial subcooled liquid experience frictional loss due to fittings, piping, etc and ambient heating results vaporization and two phase flow (i.e. bubble flow, wavy flow, slugging flow). Hot stream mix with cold stream may results equilibrium change and lead to two phase. Typical area is flare collection system. Hydrocarbon in process vessel at pressure once it is drained to drain collection header may flash and lead to vaporization. Generally example are :

• Saturated vapor within plant (condensation)
• Cooled or subcooled liquid within plant (vaporization)
• Flare collection
• Hydrocarbon drain collection

Problems
Two phase gas liquid flow can cause several destructive problems. There are :

• Impingement erosion
• Splashing erosion
• Cavitation erosion
• Flashing erosion
• Flow induced vibration
• Surge / hammer
• Noise
• Decrease process performance
• Phase separation

Impingement, Splashing, Cavitation & Flashing Erosion

Two phase gas liquid flow can lead to impingement, cavitation & flashing erosion. Two phase gas liquid flowing fluid where heavy phase is accelerated with light phase and induced high momentum and shearing stress on surface. Slugging flow in vapor-liquid system with large slug hammering on surface induce high momentum with medium velocity and high mass flux. Mist flow with droplet accelerate at vapor velocity induce high momentum with high velocity and low mass flux. Both induce high shear stress on the surface and increase material removal rate.

Flow Induced Vibration

High velocity compressible fluid in pipe is moving in turbulence pattern. Turbulence flow will induced vibration on pipe. Once the flow induced vibration frequency meeting the natural frequency of pipe support, resonance occur can lead to severe movement of pipe support. Present of two phase gas liquid flow can generate different level of frequency and increase possibility of resonances.

Surge & Hammer

Two phase gas liquid slugging and high velocity gas moving liquid at similar speed, severe vibration can occur when liquid slug is knocking/splashing on the pipe wall, especially at bend and elbow. Hot steam mix with cold condensate at the collection header results sudden steam vapor collapse. The collapse vapor results sudden lower pressure will lead sudden replacement of surrounding condensate. Sudden movement of condensate can results significant movement of condensate as well as piping and pipe support. Under designed pipe support may fail due to severe vibration.

Quick opening of valve for incompressible, multiphase and gas/vapor will results sudden change in momentum (0 to +mv) and subsequently instantaneous peak force acting on the piping. This phenomena is commonly occurs in control valve (CV), Blowdown valve (BDV) and pressure relief device i.e. pressure relief valve (PRV) and rupture disc (RD). The instantaneous peak force acting on the piping may potentially lead to piping failure.

Noise

Above phenomenon such as Impingement, Splashing, Cavitation & Flashing Erosion, Flow Induced Vibration and Surge & Hammer may also generate noise which potentially exceeded the allowable noise limit.

Affect process performance

In oil and gas production, condensate-produced water bulk separation occur in slug catcher / inlet receiver follow by a Condensate separator. Some process design may include a filter coalescing separator to promote water droplet coalescing (using coalescing element) and separation before it is sent to Condensate stabilization. Condensate at saturation point from Condensate separator feeding to Filter Coalescing separator will experience frictional drop and potential lead to vaporization. Vapor will accumulate in the filter coalescing separator and seriously affect Coalescing activity in Filter Coalescing Separator.

Plate heat exchanger (PHE) is used in Solvent e.g. Amine, MEG, TEG, etc regeneration to recover heat from lean solvent stream and promote energy saving. Hydrocarbon and / or vapor bubble under carry from Solvent Absorber to PHE potentially accumulate in the PHE and seriously affect the heat transfer in PHE.

Phase Separation - Mal-Distribution
Air cooler used for fluid cooling is widely used in Oil & Gas and Petrochemical plant. Hot fluid is fed to a Inlet header box, distribute fluid into tubes (normally finned) where cooling take place and cooled fluid is collected in the Outlet header box. If hot two phase gas liquid fluid feeding to the inlet header box, liquid with higher momentum tends to flow preferential path (straight) compare to vapor with lower momentum. The lead to serious vapor-liquid mal-distribution. Fluid (vapor dominant) feed to tube closer to inlet possibly over cooled whilst fluid (liquid dominant) feed to tube further from inlet possibly under cooled. For large duty air cooling system, fluid may further distribute into multiple header boxes and multiple unit air cooler, this will further create mal-distribution of fluid.

Knowing the problems caused by two phase gas liquid flow, identification of potential two phase gas liquid becoming an important activity during design phase. Process engineer shall take extra care during design phase and provide necessary prevention measures to minimize / avoid occurrence of two phase flow.

Related Post

• Facts about Erosion & Erosion-Corrosion 
• Erosion & Erosion - Corrosion
• Several Criteria and Constraints for Flare Network - Process 
• Assess Potential Piping Failure Due to Valve Quick Opening with Two-Phase Vapor Liquid 
• How Fluid Characteristic affect 2 phase Relief via PSV on Liquid filled Vessel Exposing to External Fire

Oksidasi dengan Kalium Dikhromat

Kalium Dikhromat (K2Cr2O7) bukanlah zat pengoksidasi yang begitu kuat seperti Kalium Permanganat (KMnO4), tetapi ia mempunyai beberapa keuntungan yaitu dapat diperoleh murni, stabil sampai titik leburnya dan karenanya merupakan suatu standar primer yang sangat baik
Larutan standar dengan kekuatan yang diketahui tepat dapat disiapkan dengan menimbang garam keringnya yang murni dan kelarutannya dalam volum air yang sesuai. Lebih jauh larutannya dalam air adalah stabil tanpa batas waktu jika dilindungi dengan memadai terhadap penguapan. Kalium Dikhromat (K2Cr2O7) digunakan hanya dalam larutan asam, dan direduksi dengan cepat pada temperatur biasa menjadi garam Kromium (III) yang hijau. Ia tak direduksi oleh Asam Klorida (HCl) dingin, asalkan konsentrasi asam itu tak melampaui 1 atau 2 Molar.
Larutan-larutan Dikhromat juga kurang mudah direduksi oleh beban organik dibanding larutan-larutan Permanganat dan juga stabil terhadap cahaya. Karena itu, Kalium Dikhromat berharga khusus dalam penetapan besi dalam bijih besi: Bijih besi itu biasanya dilarutkan dalam Asam Klorida, Besi (III) direduksi menjadi Besi (II), dan dititrasi dengan larutan Dikhromat standar.
Cr2072- + 6 Fe2+ + 14 H+ ↔ 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
Dalam larutan asam, reduksi Kalium Dikromat dapat dinyatakan sebagai :
Cr2072- + 14 H+ + 6 e ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O
Jadi ekuivalennya adalah seperenam mol, yaitu 294,18/6 atau 49,030 g. Maka suatu larutan 0,1 N mengandung 4,9030 g dm-3.
Warna hijau yang ditumbulkan oleh ion-ion Cr3+ yang terbentuk oleh reduksi Kalium Dikhromat membuat tak mungkin titik akhir suatu titrasi dengan Dikhromat hanya dengan meneliti larutan secara visual sehingga harus digunakan suatu indikator redoks yang memberi perubahan warna yang kuat dan tak bisa disalahtafsirkan. Indikator yang sesuai untuk digunakan dengan titrasi Dikhromat meliputi asam 2 N-Fenilan Tranilat (larutan 0,1 % dalam NaOH 0,005 M) dan Natrium Difenilaminasufonat atau senyawa Na/Badifenilamina Sulfonat (larutan 0,2 % dalam air). Indikator ini hanya digunakan dalam suasana Asam Sulfat-Asam Fosfat.

Metode Titrasi Dikhromatometri

Titrimetri atau volumetri merupakan suatu cara analisis jumlah yang berdasarkan pengukuran volume larutan yang diketahui kepekatan (konsentrasi) secara teliti yang direaksikan dengan larutan contoh yang akan ditetapkan kadarnya
Metode Titrasi Dikhromatometri
Titrimetri atau volumetri merupakan suatu cara analisis jumlah yang berdasarkan pengukuran volume larutan yang diketahui kepekatan (konsentrasi) secara teliti yang direaksikan dengan larutan contoh yang akan ditetapkan kadarnya. Dalam hal ini terdapat dua jenis bahan baku, yakni:
1. Bahan baku primer, digunakan untuk menetapkan standarisasi bahan baku sekunder. Ditempatkan sebagai titrat.
2. Bahan baku sekunder, yang ditetapkan normalitasnya dengan bahan baku primer. Ditempatkan sebagai titran.
Terdapat beberapa jenis metode titrasi, diantaranya titrasi metatetik dan titrasi redoks. Dikhromatometri termasuk ke dalam titrasi redoks, karena dalam reaksinya terjadi perpindahan elektron atau perubahan bilangan oksidasi. Seperti yang diketahui bahwa kemungkinan terjadinya reaksi redoks dapat dilihat dari 2 hal berikut:
1. Terjadi perubahan bilok (bilangan oksidasi).
2. Bila ada zat reduktor maupun oksidator (dalam hal ini, kalium dikhromat selain berfungsi sebagai bahan baku juga sebagai oksidator).
Kalium dikhromat dalam keadaan asam mengalami reduksi menjadi Cr3+.
Reaksi:
Cr2O72- + 14 H+ + 6 e ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O E0=1,33 V
Karena daya oksidasinya lebih sedikit dibanding dengan KMnO4 dan Ce (IV). Maka hal ini menyebabkan reaksi sangat lambat. Akan tetapi, dari sifat K2Cr2O7 larutannya sangat stabil, tidak bereaksi dengan (inert terhadap) Cl-, dengan kemurnian tinggi, mudah diperoleh dan murah.
Penggunaan
Terutama untuk penentuan Fe2+, ion klorida dalam jumlah besar tidak mempengaruhi titar ini. Suatu cara tidak langsung untuk menentukan, oksidasi yang diberi larutan Fe2+ berlebihan kemudian kelebihan dititar dengan Standar Dikhromat. Maka cara ini dipakai untuk penentuan NO3-, ClO3-, H2O2, MnO4- dan Cr2O72-.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/dikhromatometri/metode-titrasi-dikhromatometri/

UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE PERTAMA

UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE PERTAMA
(Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni dan Cu)

UNSUR-UNSUR TRANSISI PERIODE PERTAMA

(Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni dan Cu)
Unsur-unsur transisi adalah
-Terletak antara unsur golongan alkali tanah dan golongan boron.
-Merupakan unsur logam
-Merupakan unsur-unsur blok d dalam sistem periodik

Sifat-sifat yang khas dari unsur transisi
-Mempunyai berbagai bilangan oksidasi
-Kebanyakan senyawaannya bersifat paramagnetik
-Kebanyakan senyawaannya berwarna
-Unsur transisi dapat membentuk senyawa kompleks

Beberapa sifat logam transisi
BEBERAPA SENYAWAAN YANG DAPAT DIBENTUK OLEH UNSUR TRANSISI
1. Tingkat Oksidasi <2
- Dengan ligan phi Aseptor
- Ligan-ligan Organik
- Ligan Hidrogen
2. Tingkat Oksidasi 2
- Biasanya bersifat ionik
- Oksidanya (MO), bersifat basa
- Memiliki struktur NaCl
- Mampu membentuk kompleks Aquo, dengan jalan
mereaksikan, logam, oksida, karbonat dalam
larutan asam dan melalui reduksi katalitik.
3. Tingkat Oksidasi 3
- Beberapa senyawaan bersifat stabil terhadap air, kecuali kompleks dari logam Cu.
- Flourida (MF3) dan oksidanya (M2O3) bersifat ionik.
- Senyawaan klorida, bromida, iodida dan sulfida bersifat kovalen.
- Unsur-unsur Ti – Co membentuk ion-ion oktahedral [M(H2O)]3+
- Ion Co3+ dan Mn3+ mudah direduksi oleh air.
- Ion Ti3+ dan V3+ teroksidasi oleh udara.
4. Tingkat Oksidasi 4
- Beberapa contoh senyawaannya antara lain : TiO2, TiCl4, VCl4, VO2+(Vanadil) dapat berperilaku seperti M2+.
- Logam-logam dengan tingkat oksidasi 4 dapat membentuk senyawaan kompleks yang bersifat kation, netral dan anion tergantung ligannya.
- Diluar unsur Ti dan V, umumnya dikenal sebagai komplek fluoro, dan anion okso.
- Beberapa kompleks tetrahedral dapat dibentuk dengan ligan : OR, - NR2, - CR3, seperti : Cr(OCMe3)4
5. Tingkat Oksidasi lebih dari samadengan 5, dikenal untuk unsur-unsur V, Cr, Mn, dan Fe dalam
kompleks flouro, amin okso, misal : CrF5, KmnO4, dan K2FeO4 dan s
semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat.


TITANIUM (Ti)
KELIMPAHAN :
1. Ilmenite
2. Rutil

BEBERAPA PROSES UNTUK MEMPEROLEH LOGAM TITANIUM :
1. Proses Kroll
2. Proses van Arkel de Boer

BEBERAPA SIFAT DARI LOGAM TITANIUM :
1. Logamnya berstruktur heksagonal memiliki kemiripan sifat dengan logam
besi dan nikel.
2. Keras, tahan panas (mp 16800C, bp 32600C)
3. Penghantar panas dan listrik yang baik
4. Tahan terhadap korosi, sehingga banyak digunakan untuk mesin turbin,
industri kimia, pesawat terbang, dan peralatan laut.
5. Meskipun merupakan unsur yang tidak reaktip dapat bereaksi dengan
unsur-unsur non logam seperti : hidrogen (H2), Halogen, oksigen, nitrogen,
karbon, boron, silikon dan sulfur pada temperatur tertentu.
SENYAWAAN TITANIUM (IV)
a. Halida,
- TiCl4 (larutan tidak berwarna) terhidrolisis oleh air (mp -230, bp 1360C)
TiCl4 + H2O TiO2 + 4HCl
- Ti Br4 tidak stabil
- TiI4 berbentuk kristal pada temperatur kamar
- TiF4 bubuk putih yang higroskopis
b. Titanium oksida dan kompleks oksida
- Titanium Oksida
- Kompleks Titanium
SENYAWAAN TITANIUM (III)
Senyawa Biner
- Senyawa Halida
- Senyawa Kompleks

VANADIUM (V)
KELIMPAHAN :
1. Patronite (kompleks sulfida)
2. Vanadinite
3. Carnotite
4. Bijih Uranium

Beberapa sifat dari logam vanadium
-Keras, tahan terhadap korosi
-Pada keadaan massive tahan terhadap udara, air, basa, asam non oksidator.
-Larut dalam asam nitrat dan aquaregia.
-Pada kondisi temperatur terkontrol dapat bereaksi dengan oksigen (V2O5) dan nitrogen nitrida (VN)

SENYAWAAN VANADIUM
Senyawa Biner
-Halida, halida dengan tingkat oksidasi +5 VF5 (merupakan cairan tak berwarna (titik leleh 480C).
-VCl4 diperoleh dengan mereaksikan logam vanadium dengan gas klor (Cl2), pada kondisi penyimpanan dapat kehilangan Cl.
VCl4(Merah) VCl3(ungu) VCl2(hijau pucat)
-Vanadium Oksida (V2O5) diperoleh melalui penambahan H2SO4 encer dalam larutan amonium vanadat.
2NH4VO3 V2O5 + 2 NH3 + H2O
-Vanadat dibuat dengan melarutkan vanadium pentoksida pada larutan NaOH
V2O5 + NaOH VO43- + Na+
-Vanadium oxo halida :
Contoh : VOX3 (X = F, Cl, Br), VO2F, VO2Cl, VOF3, dibuat dengan mereaksikan antara V2O5 dengan F2 pada temperatur tertentu.
-Ion dioksovanadium dan vanadium kompleks.
Dibuat melalui pengasaman ion vanadat
VO43- + H+ VO2+, (VO2(H2O)4]+

KROMIUM (Cr)
Kelimpahan unsur kromium didapat sebagai mineral Chromite (FeCr2O4)

Untuk memperoleh kromium murni dapat dilakukan dengan
-Mineral Kromite direaksikan dengan basa dan oksigen untuk mengubah Cr(III) menjadi Cr(VI)
-Reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan karbon
-Reduksi Cr(III) menjadi Cr(0) dengan aluminium

Beberapa sifat dari logam kromium :
-Logam berwarna putih, keras (mp 19030C).
-Tahan terhadap korosi (digunakan sebagai bahan pelapis melalui proses elektroplating).
-Larut dalam asam-asam mineral (HCl, H2SO4)
-Pada temperatur yang terkontrol kromium dapat bereaksi dengan unsur halogen, belerang, silikon, boron, nitrogen, karbon dan oksigen.

Senyawaan Kromium
1. Halida
- Halida dari kromium (II) dapat dibuat dengan mereaksikan antara logam kromium dengan asam HF, HCl, HBr dan I2 pada temperatur 6000 – 7000C atau reduksi trihalida dengan H2 pada 500 – 6000C.
- Halida dari Cr(III) dapat dibuat dengan melalui :
a. Mereaksikan dengan SOCl2 pada hidrat klorida.
b. Sublimasi dengan gas klor pada 6000C.
2. Oksida
- Oksida terpenting dari krom : Cr2O3, CrO2 dan CrO3.
- Cr2O3 dapat dibuat dengan membakar logam kromium dalam oksigen, dekomposisi termal dari Cr(IV) oksida.
- CrO2 dibuat melalui reduksi hidrotermal dari CrO3.
- CrO3 dibuat dengan jalan mereaksikan antara larutan asam dengan Na/K dikromat.
3. Senyawa biner dari krom yang lain
Senyawaan sulfida Cr2S3.

MANGAN (Mn)
KELIMPAHAN, ISOLASI, DAN SIFAT-SIFAT UNSURNYA
- Mangan relatip melimpah dialamsekitar 0,085%.
- Diantara beberapa logam hanya besi yang kelimpahannya melebihi mangan terdapat dalam sejumlah deposit terutama dalam bentuk oksida, oksida hidrat, atau karbonat.
- Mangan juga terdapat dalam nodule pada dasar laut pasifik bersama-sama dengan Ni, Cu, dan Co.
- Logam Mn dapat diperoleh dari oksidanya dengan mereaksikan dengan menggunakan aluminium.
- Penggunaan yang luas dari Mn adalah dalam ferromangan untuk baja.
- Mangan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika dengan besi, dengan perbedaan utama dalam hal kekerasan dan lebih rapuh tetapi sedikit lebih tahan panas (mp 12470 C).
- Mangan lebih elektropositip dan lebih mudah larut dalam larutan encer asam non oksidasi.
SENYAWAAN MANGAN (II)
1. SENYAWA BINER
- Mangan(II) oksida merupakan bubuk berwarna hijau gelap yang dibuat dari pemanggangan senyawa karbonat dalam hidrogen atau nitrogen atau dapat juga dibuat dari pemanasan MnCl2 pada 6000C.
- Mangan (II) sulfida senyawa berwarna merah muda kenuning-kuningan yang diperoleh melalui pengendapan dengan larutan sulfida basa
2. GARAM DARI MANGAN(II), Garam mangan (II) dapat dibentuk dengan hampir semua anion. Garam mangan(II) larut dalam air, walaupun phospat dan karbonat hanya sedikit larut. Hampir semua garam kristal berbentuk hidrat.

SIFAT KIMIA DARI MANGAN (III)
SENYAWA BINER. Oksida merupakan senyawa terpenting, mangan (III)oksida merupakan hasil
akhir dari oksidasi Mn atau MnO pada 470 – 6000C membentuk Mn2O3.
Mangan(III) flourida dibuat dengan flourinasi dari MnCl2 atau senyawa lain dan membentuk padatan merah anggur yang secara sertamerta terhidrolisis oleh air.

SIFAT KIMIA MANGAN (IV)
SENYAWA BINER. Senyawa biner terpenting mangan dioksida yang merupakan padatan berwarna abu-abu sampai hitam yang dialam terdapat sebagai bijih pyrolusite
TETRAFLOURIDA MnF4, didapat melalui interaksi langsung merupakan padatan biru yang tidak stabil secara lambat terdekomposisi menjadi MnF3 dan F2.

SIFAT KIMIA MANGAN (VI-VII)
Mangan (VI) yang dikenal sebagai ion manganat MnO42- yang berwarna hijau. Ion ini dibentuk pada oksidasi MnO2 dalam lelehan KOH dengan KNO3, udara atau zat pengoksidasi lain atau melalui penguapan KMnO4 dan larutan KOH

BESI (Fe)
KELIMPAHAN :
Besi merupakan logam yang melimpah nomor dua (2) setelah logam aluminium dan merupakan
unsur melimpah nomor 4 penyusun kulit bumi. Bahkan inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya
adalah besi dan nikel.

Mineral sumber utama besi (Fe) :
1. Hematite
2. Magnetit (Fe3O4)
3. Limonit (FeO(OH))
4. Siderit (FeCO3)

Beberapa metode untuk memperoleh logam besi murni antara lain :
1. Reduksi besi oksida dengan hidrogen
Didapat dari dekomposisi termal dari besi (II) oksalat, karbonat dan nitrat
2. Elektrodeposisi dari larutan garam besi
3. Dekomposisi termal dari besi karbonil

BEBERAPA SIFAT DARI LOGAM BESI
-Merupakan logam berwarna putih mengkilap (mp 15280C)
-Tidak terlalu keras dan agak reaktip, mudah teroksidasi
-Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti : halogen, sulfur, pospor, boron, karbon dan silikon.
-Kelarutan : larut dalam asam-asam mineral encer.
-SENYAWAAN BESI
Besi hidroksida dan Oksida
1. Besi hidroksida dibuat dengan menambahkan larutan hidroksida kedalam larutan
besi (II).
2. Besi(II)oksida diperoleh melalui proses dekomposisi termal besi(II) oksalat pada
kondisi vakum.
3. Besi (III) oksida [FeO(OH)] dapat dibuat dengan cara :
- Hidrolisis larutan besi(III) klorida pada temperatur tertentu.
- Oksidasi dari besi(II) hidroksida.
4. Fe2O3 dibuat dengan memanaskan Besi (III) oksida pada temperatur 2000C.
5. Fe3O4 dibuat dengan memanaskan Fe2O3 pada temperatur 14000C

Halida, umumnya hanya berasal dari besi(II) dan besi (III)
- Halida dari besi tiga dapat dibuat dengan mereaksikan antara unsur halogen
dengan logam besi.
- FeI dan FeBr dibuat dengan mereaksikan langsung antar unsur-unsurnya.
- FeF2 dan FeCl2 direaksikan dengan HF dan HCl untuk memperoleh trihalida
yang selanjutnya direduksi dengan hidrogen melalui proses pemanasan.

KOBAL (Co)
KELIMPAHAN :
Unsur kobal dialam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik. Mineral kobal terpenting antara lain Smaltite (CoAs2) dan kobaltite (CoAsS). Sumber utama kobal disebut “Speisses” yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, dan Pb.

SENYAWAAN KOBAL
1. OKSIDA. Kobal (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam, kobal karbonat, atau nitrat pada suhu 11000C
2. HALIDA. Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2
3. SULFIDA. Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam.
4. GARAM. Bentuk garam kobal(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat. Semua garam hidrat kobal berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral.
5. KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBAL(II) , Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks kobal(II) paling sederhana.

NIKEL (Ni)
KELIMPAHAN :
1. Smaltite [Fe,Co,Ni]As
2. Nikolit [NiAs]
3. Pentlandite [Ni,Co,Fe]S
4. Garnierite [Ni,Mg]SiO3xH2O

SIFAT Ni :
1. logam putih mengkilap
2. pada t kamar tidak bereaksi dengan udara dan air
3. larut dalam HNO3 encer
4. mp 14500C , bp 28000C
5. bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
5. dalam larutan akuatik Ni[H2O]62+ hijau
6. membentuk oksida NiO

SENYAWAAN NIKEL (Ni)
1. Hidroksida [Ni(OH)2]
2. Klorida [NiCl2]
3. Sulfat [NiSO4.7H2O]
4. Senyawa Kompleks

TEMBAGA (Cu)
KELIMPAHAN :
- Tembaga tersebar luas dialam sebagai logam, dalam bentuk sulfida, arsenida, klorida dan karbonat.
- Mineral yang paling umum adalah Chalcopyrite (CuFeS2).
- Tembaga dapat diisolasi dari mineralnya melalui pemanggangan dan peleburan oksidatip, pencucian dengan bantuan mikroba yang diikuti oleh elektrodeposisi dari larutan sulfat.
- Tembaga banyak digunakan dalam aliansi seperti kuningan dan bahan campuran emas.

SENYAWAAN TEMBAGA (I)
- SENYAWAAN BINER TEMBAGA (I). Oksida dan sulfida lebih stabil daripada senyawa Cu(II) pada temperatur tinggi
- KOMPLEK TEMBAGA(I). Jenis kompleks tembaga(I) yang paling umum adalah kompleks yang dibentuk dari ligan halida atau amina dan mempunyai struktur tetrahedral.

SENYAWAAN KIMIAWI TEMBAGA (II)
SENYAWA BINER. Tembaga oksida CuO merupakan kristal hitam yang diperoleh melalui pirolisis dari garam nitrat atau garam-garam okso yang lain. CuO terdekomposisi pada suhu diatas 8000C menjadi Cu2O
HALIDA. CuF2 tidak berwarna dengan struktur rutil terdistorsi CuCl2 berwarna kuning, dan CuBr2 berwarna hitam
KIMIAWI ION AKUO DAN LARUTAN AKUO. Pelarutan tembaga, hidroksida, karbonat, dan senyawa-senyawa Cu(II) dalam asam akan membentuk ion akuo yang berwarna hijau kebiruan [Cu(H2O)6]2+.

► UNSUR TRANSISI PERIODE KEDUA DAN KETIGA

Beberapa hal penting dari unsur-unsur transisi deret kedua dan ketiga dibandingkan dengan deret pertama adalah :

► 1. Jari-jari. Jari-jari logam dan ion untuk unsur transisi periode kedua dan ketiga lebih besar dibanding periode pertama.
► 2. Tingkat Oksidasi. Untuk unsur transisi periode kedua dan ketiga, pada tingkat oksidasi tinggi umumnya lebih stabil daripada unsur periode pertama.
► 3. Kimia Larutan. Ion akuo dari unsur transisi periode kedua dan ketiga pada keadaan valensi rendah dan sedang tidak umum didapatkan atau tidak terlalu penting.
► 4. Ikatan Logam-logam. Umumnya unsur-unsur transisi periode kedua dan ketiga akan lebih mudah untuk membentuk ikatan M-M daripada unsur transisi periode I.
► 5. Sifat Magnetik. Umumnya unsur-unsur periode kedua dan ketiga mempunyai sifat magnetik yang sedikit penggunaannya dibandingkan dengan unsur transisi periode pertama.
► 6. Stereokimia. Unsur-unsur transisi periode kedua dan ketiga umumnya mempunyai bilangan koordinasi yang lebih tinggi yaitu VIII dan VIII dibandingkan unsur transisi periode pertama, dengan pengecualian untuk unsur platina bilangan koordinasi tertinggi 6.
►

► ZIRKONIUM (Zr) DAN HAFNIUM (Hf)
KELIMPAHAN :
Beberapa mineral sumber zirkonium :
- Baddeleyite (ZrO2)
- Zirkon (ZrSiO2)
Untuk memisahkan ion zirkonium dan hafnium digunakan metode penukar ion atau
ekstraksi-pelarut secara bertingkat.

SIFAT-SIFAT DARI UNSUR ZIRKONIUM DAN HAFNIUM
- Logam zirkonium seperti halnya logam titanium bersifat keras dan tahan korosi
(mp 18550C)
- Terbakar di udara pada temperatur tinggi, bereaksi lebih cepat dengan nitrogen dan
oksigen membentuk nitrida, oksida dan oksida nitrida (Zr2ON2).

BEBERAPA SENYAWAAN DARI ZIRKONIUM DAN HAFNIUM
- Halida, halida MCl4, MBr4 dan MI4 pada fase gas berbentuk tetrahedral tetapi pada
kondisi padat merupakan polimer dengan jembatan halida.
- Zirkonium oksida, (ZrO2) merupakan kristal putih yang keras dan tidak larut (mp 27000C),
tahan terhadap asam dan basa, memiliki sifat mekanis yang baik digunakan untuk tungku
furnace.
► NIOBIUM (Nb) DAN TANTALUM (Ta)
KELIMPAHAN :
- Kelimpahan niobium 10-12 kali lebih besar daripada tantalum pada kulit bumi.

MINERAL SUMBER NIOBIUM DAN TANTALUM :
- Mineral seri kolumbite-tantalite yang komposisi utamanya (Fe/Mn)(Nb/Ta)2O6.
- Mineral pyrochlore merupakan campuran kalsium natrium niobat.

SIFAT-SIFAT DARI NIOBIUM DAN TANTALUM :
- Logam mengkilat, titik leleh tinggi (Nb 24680C, Ta 29960C)
- Tahan terhadap asam dapat larut dalam campuran HNO3-HF.
- Bereaksi lambat dengan leburan NaOH.

BEBERAPA SENYAWAAN NIOBIUM DAN TANTALUM
► Senyawa oksigen. Nb2O5 dan Ta2O5 meruapakan serbuk putih yang bersifat inert. Tidak larut dengan semua asam kecuali dengan HF pekat, larut dalam leburan NaOH dan NaHSO4.
► Halida, MF5, pentaflourida dibuat melalui reaksi flourinasi dari logamnya. Merupakan padatan putih volatil (mp 800C, bp 2350C/Nb, mp 950C, bp 2290C/Ta) dalam keadaan cair tidak berwarna dan volatil.
► MCl5, pentaklorida dibuat melalui reaksi klorinasi dari logamnya, merupakan padatan kuning, terhidrolisis menjadi hidrat oksida.
► MOLIBDENUM (Mo) DAN WOLFRAM (W)
KELIMPAHAN :
Kelimpahan kedua unsur ini berkisar 10-4% pada batuan metalurgi. Beberapa mineral sumber utama molibdenum (Mo) dan wolfram (W) antara lain :
- Molibdenit (MoS2) dan wulfenit (PbMoO4), MgMoO4
- Scheelite (CaWO4) dan wolframite [Fe(Mn)WO4]

METODE ISOLASI MOLIBDENUM (Mo) DAN WOLFRAM (W)
1. Molibdenum (Mo)
Mineral Mo dilakukan proses foam flotation untuk memperoleh MoO3
direduksi dengan karbon untuk memperoleh logamnya.
2. Wolfram (W)
Mineral tungsen (wolfram) dihancurkan secara mekanik dan direaksikan
dengan lelehan NaOH. Lelehannya dilarutkan dalam air untuk memperoleh
Na-tungsenat yang kemudian diasamkan untuk mendapatkan WO3 kemudian
direduksi dengan hidrogen dan diperoleh logamnya.

KEGUNAAN :
1. Paduan logam untuk alat pemotong pada suhu tinggi
2. Filamen lampu

SIFAT-SIFAT DARI UNSUR Mo DAN W
1. Tahan terhadap asam
2. Tahan terhadap panas (mp 26100C (Mo), 34100C(W)
3. Tahan terhadap oksigen
4. Reaktip dengan flourin membentuk heksaflourida
SENYAWAAN DARI MOLIBDENUM DAN WOLFRAM

1. Oksida : Beberapa oksida yang umum seperti : MoO3(putih), WO3(kuning), MoO2 dan WO2
- Trioksida dibuat memanaskan logam dengan senyawa
lain seperti sulfida dalam oksigen.
- Dioksida dibuat dengan mereduksi trioksida dengan
hidrogen atau NH3 pada suhu ± 4700C.

2. Halida, MOF6 dan WF6 dibuat dengan reaksi flourinasi
terhadap logamnya. Kedua halida tersebut mudah
terhidrolisis.
- Mo2Cl10 dibuat melalui klorinasi logamnya.
- WCl6 dibuat melalui klorinasi logamnya.

► TECHNETIUM (Tc) DAN RHENIUM (Re)
Unsur-unsur ini berbeda dengan unsur Mn yang ada dalam satu golongan dalam beberapa hal :
1. Tidak terdapat/sedikit unsur-unsur yang stabil dalam biloks dua (II),
2. Terdapat sedikit senyawa kationik dalam setiap tingkatan bilangan
oksidasi,
3. Stabilitas dari kedua unsur ini pada bilangan oksidasi IV dan V untuk
bilangan oksidasu V sebagai senyawaan okso,
4. Anion okso MO4- merupakan pengoksidasi yang lebih lemah dibandingkan
ion permanganat,
5. Pada tingkat oksidasi II sampai IV cenderung membentuk ikatan logam-
logam (M-M)

KELIMPAHAN, KEGUNAAN, DAN ISOLASI UNSURNYA :
- Rhenium diperoleh dari mineral molibdenite (MoS) atau dari bijih Cu.
- Technetium diperoleh dari peluruhan uranium.
- Rhenium digunakan untuk paduan Pt-Re untuk katalis perengkahan minyak
bumi.
- Technetium karena merupakan unsur radioaktip digunakan untuk scanning
pada dunia kedokteran.
► SENYAWAANNYA
1. Oksida : beberapa oksida yang dikenal dari unsur ini :
Rhenium Technetium
Oksida Warna Oksida Warna
Re2O3.xH2O Hitam TeO2 Hitam
ReO2 Coklat
ReO3 Merah
Re2O3 Biru Te2O7 Kuning
Re2O7 Kuning

2. Halida : beberapa halida yang dikenal :
- ReF6 dan ReF7 yang bersifat volatil
- Re2Cl10 diperoleh dari reaksi klorinasi pada T 5500C
Terdekomposisi
Re2Cl6
► RUTHENIUM, OSMIUM, RHODIUM, IRIDIUM DAN PLATINA

Beberapa sifat dari logamnya.

► SENYAWAAN
1. Oksida, beberapa senyawaan dari unsurnya terlihat pada tabel berikut :


2. Halida, beberapa halida flour dari unsur-unsur golongan VIII

Beberapa halida lainnya :

► PERAK (Ag) dan EMAS (Au)
Seperti halnya tembaga, perak dan emas mempunyai elektron tunggal pada orbital s dan orbital d yang terisi penuh elektron, tetapi meskipun mempunyai kesamaan dalam hal struktur elektronik dan potensial ionisasi sedikit sekali kemiripan antara Ag, Au dan Cu. Beberapa kimiripan tersebut antara lain :
1. Semua logam mempunyai bentuk kristal yang sama yaitu kubus pusat muka.
2. Cu2O dan Ag2O mempunyai struktur kubus pusat badan dimana atom logam
mempunyai dua atom O tetangga dan tiap-tiap atom oksigen dikelilingi oleh
empat atom logam pada bidang tetrahedral.
3. Meskipun konstata stabilitas dari kompleks halida dari beberapa logam berurut
seperti F>Cl>Br>I, tetapi kompleks halida dari ion CuI dan AgI justru
berurut kebalikannya.
4. CuI dan AgI ( dan beberapa senyawa AuI) mempunyai kesamaan tipe baik
dalam bentuk ion dan senyawa seperti [MCl2]-, [Et3AsMI4] dan K2MCl3.
5. Beberapa kompleks tertentu dari CuII dan AgII merupakan isomorf, dan
AgIII, AuIII, dan CuII juga menghasilkan senyawa kompleks yang mirip.
KEBERADAAN DAN SIFAT UNSUR-UNSURNYA

- Perak dan emas tersebar luas dialam. Perak dan emas disamping ditemukan sebagai logam juga umumnya ditemukan dalam bentuk bijih sulfida, bisanya terdapat bersamaan dengan sulfida dari Fe, Cu, dan Ni.
- Sumber utama emas dan perak didapatkan di Afrika Selatan dan Rusia. Perak juga ditemukan sebagai mineral AgCl
- Perak berwarna putih, mengkilap, lembut dan dapat ditempa (mp 9610C) dan mempunyai konduktivitas termal dan listrik yang paling tinggi.
- Perak sedikit kurang reaktip dibandingkan tembaga kecuali terhadap belerang dan hidrogen sulfida yang dengan cepat menghitamkan permukaan perak.
- Perak larut dalam asam pengoksidasi dan dalam larutan sianida dengan adanya oksigen atau peroksida.
- Emas bersifat lembut, logam kuning (mp 10630C) dengan memiliki kemudahan untuk ditarik dan ditempa paling tinggi dari unsur-unsur yang lain.
- Emas secara kimiawi tidak reaktip dan tidak mudah bereaksi dengan oksigen atau belerang, tetapi bereaksi cepat dengan halogen atau dengan larutan yang mengandung atau melepaskan klor seperti aquaregia, dan emas larut dalam larutan sianida dengan adanya udara atau hidrogen peroksida membentuk kompleks [Au(CN)2]-
SENYAWAAN PERAK
1. PERAK (I). Perak(I) merupakan bilangan oksidasi yang umum. Ion AgI dalam air berada dalam bentuk [Ag(H2O)2]+, tetapi ligan air sangat labil dan tidak ada bentug garam hidrat dari AgI yang dikenal.

2. SENYAWAAN BINER
- PERAK(I) OKSIDA. Penambahan dari alkali hidroksida dalam
larutan AgI menghasilkan endapan coklat gelap yang sulit
dipisahkan dari ion alkali.
- PERAK (I) SULFIDA. Penambahan hidrogen sulfida pada larutan
perak menghasilkan endapan hitam Ag2S, yang mana semua
senyawa dari perak sulfida memiliki sifat sedikit larut dalam air
(log Ksp ≈ 50).
- PERAK(I) HALIDA. Fluorida membentuk hidrat seperti AgF.4H2O
yang dibuat dengan melarutkan kristal Ag2O dalam larutan HF.
- KOMPLEKS PERAK (I). Komplek perak(I) mempunyai variasi yang
sangat luas baik yang didapatkan sebagai larutan atau sebagai
padatan.
SENYAWAAN PERAK (II) DAN PERAK(III)
PERAK(II) FLOURIDA. Merupakan padatan coklat tua yang didapatkan melalui proses flourinasi dari AgF atau senyawaan Ag lainnya melalui pengaturan temperatur.


SENYAWAAN EMAS
1. OKSIDA. Hanya Au2O3 yang dikenal, walaupun penambahan basa pada larutan AuCl4- menghasilkan Au2O3.nH2O sebagai endapan amorf coklat, endapan tersebut terdekomposisi pada pemanasan menjadi Au, O2 dan H2O.

2. HALIDA. Emas(III) flourida paling baik dibuat melalui flourinasi dari Au2Cl6 pada 3000C dan membentuk kristal orange yang terdekomposisi menjadi logamnya pada 5000C.

SENG (Zn), KADMIUM (Cd), DAN MERKURI (Hg)

Meskipun unsur-unsur ini secara khas membentuk kation 2+, mereka tidak mempunyai banyak kesamaan dengan golongan Be, Mg, Ca-Ra, kecuali beberapa kemiripan antara Zn, Be, dan Mg. Jadi BeO, Be(OH)2, dan BeS mempunyai struktur yang seperti ZnO, Zn(OH)2, dan ZnS, dan terdapat beberapa kesamaan dalam kimiawi larutan dan kompleks Zn2+ dan Mg2+.
Beberapa Sifat dari unsur golongan IIB


Meskipun unsur-unsur ini secara khas membentuk kation 2+, mereka tidak mempunyai banyak kesamaan dengan golongan Be, Mg, Ca-Ra, kecuali beberapa kemiripan antara Zn, Be, dan Mg. Jadi BeO, Be(OH)2, dan BeS mempunyai struktur yang seperti ZnO, Zn(OH)2, dan ZnS, dan terdapat beberapa kesamaan dalam kimiawi larutan dan kompleks Zn2+ dan Mg2+.

Sebab utama dari perbedaan antara ion-ion IIA dan IIB timbul dari kemudahan terdistorsi kulit d yang terisi penuh dibandingkan dengan ion-ion dari unsur-unsur IIA yang mirip dengan gas mulia. Sifat kimia dari unsur Zn dan Cd adalah sama, tetapi untuk Hg adalah berbeda dan tidak dapat sebagai suatu homolog.
Contoh : - Hidroksida Cd(OH)2 lebih utama daripada Zn(OH)2 yang
merupakan amphoter, tetapi Hg(OH)2 merupakan basa yang
sangat lemah.
- Klorida dari Zn dan Cd merupakan senyawa ionik sedangkan
HgCl2 merupakan kristal molekuler.
- Ion Zn2+ dan Cd2+ mempunyai kemiripan dengan ion Mg2+
sedangkan ion Hg2+ tidak.


Tidak adanya pengaruh stabilitas medan ligan pada ion Zn2+ dan Cd2+ karena orbital d terisi penuh elektron, maka stereokimianya hanya ditentukan oleh ukuran, kekuatan elektrostatik, dan kekuatan ikatan kovalen.
Contoh : - Sebagai pengaruh ukuran ion Cd2+ lebih disukai dibandingkan ion
Zn2+ dalam membentuk senyawaan koordinasi 6.
- ZnCl2 berstruktur tetrahedral sedangkan CdCl2 berstruktur
oktahedral.

KELIMPAHAN, ISOLASI DAN SIFAT-SIFAT UNSUR
Unsur-unsurnya mempunyai kelimpahan yang sangat rendah dialam (dengan order 10-6 dari kerak bumi bagi Zn dan Cd), namun telah lama dikenal karena mereka mudah didapatkan dari bijihnya.

Seng terdapat secara luas dalam beberapa mineral, tetapi sumber utamanya adalah Sphallerite [(ZnFe)S] yang biasanya terdapat bersama dengan galena (PbS); Mineral kadmium jarang ditemukan namun sebagai akibat dari kemiripannya dengan Zn, Cd terdapat hampir disemua bijih seng sebagai akibat pertukaran bijih isomorf.

Metode isolasi diawali dengan flotasi dan pemanggangan. Zn dan Pb diperoleh kembali secara simultan dengan metode tungku pemanas. Kadmium diperoleh sebagai hasil samping dan dipisahkan dengan destilasi atau pengendapan dari larutan sulfat dari abu Zn.


Bijih merkuri terpenting adalah cinnabar (HgS), untuk mengisolasi Hg bijih dipanggang untuk membentuk oksida yang akan terdekomposisi pada 5000C yang selanjutnya Hg(0) diuapkan.

Seng dan Kadmium merupakan logam-logam putih, mengkilat dan mudah ternoda. Merkuri merupakan cairan yang mengkilat pada suhu kamar, karena merkuri sangat volatil dan beracun, maka harus disimpan pada tempat yang tertutup dan ditempatkan pada daerah yang ventilasinya bagus.

Merkuri mudah hilang dari larutannya dan dalam bentuk garam mudah tereduksi oleh bahan pereduksi runutan dan oleh proses disproporsionasi menjadi ion Hg22+.
Baik Zn maupun Cd bereaksi cepat dengan asam-asam nonoksidator dengan melepaskan gas hidrogen dan membentuk ion divalen, sedangkan Hg bersifat inert dengan asam-asam non oksidator.

Seng juga larut dengan basa kuat karena kemampuannya untuk membentuk ion zinkate yang secara umum dituliskan sebagai ZnO22-.

Ketiga unsur tersebut bereaksi langsung dengan halogen dan dengan non logam seperti sulfur, selenium, dan timbal. Seng dan kadmium dapat membentuk beberapa paduan diantaranya kuningan (aliansi tembaga dan seng). Merkuri bergabung dengan beberapa logam lainnya seberti dengan Na atau K, bereaksi sangat kuat menghasilkan amalgam


SENYAWAAN SENG, KADMIUM, DAN MERKURI
I. KEADAAN UNIVALEN
Keadaan univalen terpenting hanya merkuri, meskipun tidak stabil ion Zn1 dan Cd1 juga ada dan mempunyai rumus M22+, keduanya sangat tidak stabil, karena merupakan pereagen pereduksi yang sangat kuat sehingga dalam larutan air akan berubah menjadi Zn2+ dan Cd2+.

II. SENYAWAAN DIVALEN SENG DAN KADMIUM
1. Oksida dan Hidroksida
- Oksida ZnO dan CdO dapat dibuat melalui pembakaran logamnya
diudara atau dengan pirolisis dari karbonat atau nitrat.
2. Hidroksida dapat diendapkan dari larutan garam dengan menambahkan basa. Hasil kali kelarutan dari Zn(OH)2 dan Cd(OH)2 adalah 10-11 dan 10-14, tetapi Zn(OH)2 lebih larut sebagai akibat harga konstata kesetimbangan yang dimiliki.
3. SULFIDA. Senyawaan sulfida diperoleh dengan mereaksikan ion aquo dengan gas H2S, kondisi asam untuk CdS, kondisi netral atau basa untuk ZnS.
4. HALIDA. Keempat halida diketahui dapat membentuk senyawaan dengan seng dan kadmium. Seperti terlihat pada tabel dibawah.
5. IONS AKUO DAN GARAM OKSO
Garam dari asam okso seperti nitrat, sulfat, sulfit, perklorat, dan asetat larut dalam air.

Beberapa sifat dari halida seng dan kadmium

Metalurgi

Metalurgi adalah ilmu, seni, dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi:
• pengolahan mineral (mineral dressing)
• ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy)
• proses produksi logam (mechanical metallurgy)
• perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy)




Singkat cerita nih sedikit tulisan sya dapat karna kemarin2 niatnya ngambil mata kuliah metalurgi, sudah masuk hitungan KRS tapi kecewa karena nggk ada mhasiswa lain yg ngambil ni mata kuliah, so. . . huufffttt. . . but tetap Smile_^
Metalurgi adalah ilmu, seni, dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi:
• pengolahan mineral (mineral dressing)
• ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy)
• proses produksi logam (mechanical metallurgy)
• perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy)

Sejarah
Sejarah ilmu metalurgi diawali dengan teknologi pengolahan hasil pertambangan. Logam yang paling dini digunakan oleh manusia tampaknya adalah emas, yang bisa ditemukan secara bebas. Sejumlah kecil emas telah ditemukan telah digunakan di gua-gua di Spanyol pada masa Paleolitikum, sekitar 40.000 SM

Perak, tembaga, timah dan besi meteor juga dapat ditemukan bebas, dan memungkinkan pengerjaan logam dalam jumlah terbatas. Senjata Mesir yang dibuat dari besi meteor pada sekitar 3000 SM sangat dihargai sebagai "belati dari langit. Dengan pengetahuan untuk mendapatkan tembaga dan timah dengan memanaskan bebatuan, serta mengkombinasikan tembaga dan timah untuk mendapatkan logam paduan yang dinamakan sebagai perunggu, teknologi metalurgi dimulai sekitar tahun 3500 SM pada masa Zaman Perunggu.
Ekstraksi besi dari bijihnya ke dalam logam yang dapat diolah jauh lebih sulit. Proses ini tampaknya telah diciptakan oleh orang-orang Hittit pada sekitar 1200 SM, pada awal Zaman Besi. Rahasia ekstraksi dan pengolahan besi adalah faktor kunci dalam keberhasilan orang-orang Filistin.

Perkembangan historis metalurgi besi dapat ditemukan dalam berbagai budaya dan peradaban lampau. Ini mencakup kerajaan dan imperium kuno dan abad pertengahan di Timur Tengah dan Timur Dekat, Mesir kuno, dan Anatolia (Turki sekarang), Kartago, Yunani, Romawi kuno, Eropa abad pertengahan, Cina kuno dan pertengahan, India kuno dan pertengahan, Jepang kuno dan pertengahan, dan sebagainya.
Banyak penerapan, praktek dan perkakas metalurgi mungkin sudah digunakan di Cina kuno sebelum orang-orang Eropa menguasainya (seperti tanur, besi cor, baja, dan lain-lain).
Berdasar kedekatan antara metalurgi dengan pertambangan inilah maka pada awalnya pendidikan metalurgi lahir dari sekolah-sekolah pertambangan seperti pendidikan metalurgi di Colorado School of Mines.
Pendidikan metalurgi

Pada saat ini pendidikan metalurgi sudah sedemkian luas sehingga beberapa perguruan tinggi mengkhususkan penekanan pada cabang-cabang ilmu metalurgi.
• Cabang pengolahan mineral dan metalurgi ekstraksi biasanya sangat ditekankan pada pendidikan metalurgi di jurusan Teknik Pertambangan.
• Cabang metalurgi mekanik biasanya sangat ditekankan pada pendidikan metalurgi di jurusan Teknik Mesin dan Teknik Industri.
• Cabang metalurgi fisik biasanya diajarkan secara merata di berbagai perguruan tinggi sebagai fundamen dari ilmu logam.
Perkembangan persoalan ilmiah dan teknis saat ini yang memerlukan pemecahan multidisiplin mengharuskan adanya pertemuan antara berbagai disiplin ilmu yang berbeda. Dalam hal ini seorang metalurgis (ilmuwan dan pekerja metalurgi) berada di tengah-tengah pertemuan ilmu-ilmu tersebut. Metalurgi beririsan dengan beberapa aspek ilmu kimia, teknik kimia, fisika, teknik fisika, teknik mesin, pertambangan, lingkungan, dll.

Mineral dressing
Mineral dressing adalah pengolahan mineral secara fisik. Tujuan dari mineral dressing adalah meningkatkan kadar logam berharga dengan cara membuang bagian-bagian dari bijih yang tidak diinginkan. Secara umum, setelah proses mineral dressing akan dihasilkan tiga kategori produk.
1. Konsentrat, dimana logam-logam berharga terkumpul dan dengan demikian kadarnya menjadi tinggi.
2. Tailing, dimana bahan-bahan tidak berharga (bahan ikutan, gangue mineral) terkumpul.
3. Middling, yang merupakan bahan pertengahan antara konsentrat dan tailing.
Teknik mineral dressing bermacam-macam. Pengaplikasiannya sangat tergantung pada jenis bijih atau mineral yang akan ditingkatkan konsentrasinya. Pemilihan teknik didasarkan pada perbedaan sifat-sifat fisik dari mineral-mineral yang ada dalam bijih tersebut. Teknik-teknik yang digunakan dalam proses mineral dressing di antaranya adalah:

Konsentrasi gravitasi
Teknik ini memanfaatkan perbedaan berat jenis antara mineral-mineral. Mineral-mineral dipisahkan dengan peralatan yang berprinsip pada pemisahan berat jenis seperti jigging, rake classifier, spiral classifier, vibrating table, dll.

Flotasi
Teknik ini memanfaatkan perbedaan sifat permukaan mineral-mineral. Dengan menambahkan reagen kimia yang bisa membuat permukaan salah satu mineral menjadi hidrofil sementara bagian reagen itu sendiri memiliki sifat hidrofob, maka mineral bersangkutan dapat diangkat oleh gelembung yang ditiupkan ke permukaan untuk dipisahkan. Biasnya mineral-mineral sulfida dipisahkan dengan cara ini.

Magnetic Separation
Cara ini memanfaatkan sifat magnet dari mineral-mineral. Mineral yang bersifat feromagnetik dipisahkan dari mineral yang bersifat diamagnetik.
Dan teknik-teknik lainnya, seperti electric separator, dll.

Metalurgi ekstraktif
Pada bagian mineral dressing, konsentrat yang mengandung logam berharga dipisahkan dari pengotor (gangue mineral) yang menyertainya. Sedangkan ilmu extractive metallurgy adalah untuk memisahkan logam berharga dalam konsentrat dari material lain.
Metalugi Fisik adalah pengetahuan-pengetahuan mengenai fisika dari logam-logam dan paduan-paduan umpamanya tentang sifat-sifat mekanik, sifat-sifat teknologi serta pengubahan-pengubahan sifat-sifat tersebut yang umumnya menyangkut segi-segi pengembangan atau development, pada penggunaan dan pengolahan atau teknologi logam-logam dan paduan-paduan.

Majalah Metalurgi Volume 23, No. 2, Desember 2008

PERCOBAAN PEMBUATAN BARIUM KARBONAT DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKU UTAMA MINERAL BARIT
F. Firdiyono
Pusat Penelitian Metalurgi-LIPI, Kawasan PUSPIPTEK Serpong
INTISARI
Telah dilakukan percobaan pembuatan barium karbonat pada skala laboratorium dengan menggunakan bahan baku utama mineral barit yang berasal dari daerah Cikondang, Tasikmalaya. Pembuatan barium karbonat merupakan langkah dan produkta awal untuk membuat kimia barium dari mineral barit. Hasil percobaan memperlihatkan bahwa barit alam berkualitas rendahpun masih dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan kimia barium. Beberapa langkah utama yang dilakukan dalam proses ini adalah: Pemanggangan reduksi yang dilakukan dengan reduktor batubara, pelarutan dengan media air, dan pengendapan barium karbonat dengan menggunakan soda abu. Barium karbonat yang diperoleh mengandung 97,7% BaCO3 dan 2,3% SrCO3 dengan total recovery 87,2%. Produk kimia barium seperti barium titanat, barium sulfat, barium khlorida dan lain-lainnya akan mudah diperoleh dengan mereaksikan barium karbonat dengan bahan kimia yang sesuai.
Kata kunci : Mineral barit, Barium karbonat, Soda abu, Barium titanat, Piezoelectric, Barium sulfat, Barium khlorida, Blanc fixe, Witherit, Sanbornit
ABSTRAK
Barite from Cikondang, Tasikmalaya was used as a raw material for making barium carbonate in the laboratory scale. As a first step, barium carbonate had to be made from natural barite, then several compounds of barium chemistry could be made by using barium carbonate as their raw material. The experimental result shows that low grade ore also can be used as a raw material to produce barium carbonate. There were three main processes used: Reduction roasting which low grade coal was used as reduction agent, then fresh water was used as leaching media and soda ash was used as precipitating agent. Barium Carbonate produced consist of 97.7% BaCO3 and 2.3% SrCO3. Total recovery will be around 87.2%. Barium titanate, barium sulfat, and barium chloride could be produced by reacting the barium carbonat with suitable chemical.
————————————————————————————-
PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP DENSITAS DAN POROSITAS KOMPOSIT Al2O3/Al PRODUK DIRECTED METAL OXIDATION
G.N. Anastasia Sahari1,2), Anne Zulfia1) dan Eddy S. Siradj1)
1) Dept. Metalurgi dan Material FT. Universitas Indonesia
2) Jurusan Mesin FT. UKIP Makassar
tashya_sahari@yahoo.com
INTISARI
Penelitian ini bertujuan untuk mengamati pengaruh dari temperatur terhadap densitas dan porositas komposit matriks keramik Al2O3/Al hasil produk Directed metal oxidation. Sampel komposit dibuat dengan cara menempatkan ingot Al dibawah serbuk alumina dan 8% wt Mg dalam tray, kemudian disinter dengan temperatur 1100,1200 dan 1300oC dengan waktu tahan 24 jam dan selanjutnya didinginkan sampai temperatur kamar dalam dapur. Hasil penelitian menunjukkan semakin tinggi temperatur sinter, infiltrasi Al akan semakin besar dan densitas maksimum yang dicapai sebesar 3,51 gr/cm3 pada temperatur 1100oC dan porositas minimum adalah 3,6% juga pada temperatur 1100oC.
Kata kunci : Temperatur, Al2O3-Al, Dimox, Infiltrasi, densitas, porositas
ABSTRACT
This Research aims to observe the effect of temperature on density and porosity of ceramic matrix composites Al2O3/Al as the product of Dimox. Composites sample is made by placing Al ingot under alumina and 8% wt magnesium powders in a tray, then heated through 1100, 1200 and 1300oC on 24 hours holding time, then cooled to room temperature in furnace. The result show that with higher sinter temperature, Al infiltration will be increased and max density is 3,51 gr/cm3 and min porosity is 3,6% at 1100oC.
Key Words: temperature, Al2O3-Al, Dimox, infiltration, density, porosity
————————————————————————————-
PENGARUH TEMPERATUR AUSTEMPER TERHADAP PERUBAHAN STRUKTUR MIKRO DAN KEKERASAN BESI COR NODULER FERITIK
Bintang Adjiantoro
Puslit Metalurgi – LIPI, Kawasan PUSPIPTEK - Serpong, Tangerang
ABSTRAK
Proses austempering dilakukan pada besi cor noduler feritik dengan memvariasikan suhu temper mulai dari 250oC, 300oC dan 400oC pada waktu penahanan 2 jam. Hasil percobaan diperoleh struktur acicular ferite atau bainit. Semakin rendah suhu austemper, semakin halus ukuran struktur bainit dengan kerapatannya yang tinggi. Nilai kekuatan dan kekerasan dari struktur bainit ini semakin tinggi yang diikuti dengan tingkat kegetasan yang semakin tinggi pula. Sebaliknya semakin tinggi suhu austemper, Nilai kekuatan dan kekerasan dari struktur bainit ini semakin rendah namun keuletannya cenderung meningkat.
Kata kunci : Besi cor noduler, Austempering Ductile Iron (ADI), Acicular ferite, Struktur Bainit,
ABSTRACT
Austempering process done at feritik noduler cast iron with temperature variation of tempering from 250oC, 300oC and 400oC when holding time of 2 hour. Result of experiment is obtained structures acicular ferite or bainite. Increasingly low temperature austemper, increasingly smooth bainite structures with its high density. Strength value and hardness from this bainite structures excelsior followed with level of brittleness which excelsior also. On the contrary temperature excelsior austemper, Strength value and hardness from this bainite structures increasingly low but its ductility tends to increase.
Key words : Noduler cast iron, Austempering Ductile Iron (ADI), Acicular ferite, Bainite structure,
————————————————————————————-
PEMBUATAN BESI NUGGET DARI PASIR BESI DAN BIJIH BESI LATERIT:
Tantangan dan Kemungkinan Keberhasilannya
Yusuf dan Edi Herianto
Pusat Penelitian Metalurgi LIPI,Komplek PUSPIPTEK, Cisauk, Tangerang
INTISARI
Cadangan bijih besi Indonesia yang didominasi oleh bijih besi laterit dan pasir besi membutuhkan pendekatan proses yang tepat. Proses pembuatan besi nugget dengan teknologi ITMk3 yang menggunakan pereduksi batubara memiliki berbagai kelebihan yang layak dipertimbangkan. Teknologi berbasis RHF yang dikembangkan oleh Midrex dan Kobe Steel ini telah siap dipakai untuk bijih besi konvensional, tetapi masih menyisakan tantangan menarik untuk dapat diterapkan pada bijih besi laterit dan pasir besi. Ada 4 cara untuk mengatasi masalah yang mungkin timbul, yaitu : (1) pembentuk terak encer, (2) penggunaan jumlah pereduksi sub stoikiometrik, (3) penggerusan halus, dan (4) reduksi dua tahap. Perlu dilakukan penelitian mendasar untuk memungkinkan pemanfaatan bijih besi dalam negeri sebagai penopang industri besi baja nasional
Kata kunci : bijih laterit, pasir besi, besi-nugget, batubara, RHF.
ABSTRACT
Indonesian iron ore reserves dominated by lateritic ore and titanium rich beach sand require an appropriate processing technology. Iron nugget production technology ITMk3 which use ordinary coal as reductant has many advantages to be considered. As an RHF base technology developed by Midrex and Kobe Steel, ITMk3 will be ready for commercialization for a conventional iron ore, but not too easy to be adapted for the laterite ore and beach sand iron concentrate. There are four possibility to solve the coming problems: (1) flux addition to produce high fluidity slag, (2) the use of sub stoichiometric reductant, (3) finer grinding, and (4) two stages heating or reduction. It will be advisable to conduct a thorough fumdamental research to facilitate the utilization of Indonesian domestic iron ore to support national iron and steel industries.
Keywords : lateritic ore, ironsand, iron nugget, coal, RHF
————————————————————————————-
ANALISA TEGANGAN VESSEL YANG MENGALAMI DEFORMASI AKIBAT LEDAKAN
M. N. Setia Nusa
Peneliti Bidang Kajian Material, Balai Besar Teknologi Kekuatan dan Struktur – BPP Teknologi
Telp. 021-7560562 ext. 1069 e-mail: setia_nusa@yahoo.com
INTISARI
Analisa kerusakan dilakukan pada sebuah Vesel yang mengalami deformasi saat dilakukan Turn Around (TA) pada awal tahun 2001. Deformasi tersebut diakibatkan oleh ledakan yang terjadi di dalam vesel sehingga mendorong buffle yang mengakibatkan tertariknya shell vesel.
Untuk itu diperlukan beberapa pertimbangan dan perhitungan diantaranya dilakukan analisis dengan perhitungan tegangan untuk melihat efek dari ledakan dan deformasi yang terjadi pada material tersebut serta pengujian kekerasan dan identifikasi material dengan uji komposisi kimia.
Dari hasil perhitungan dan analisis, vesel tersebut tidak aman digunakan untuk 2 (dua) tahun mendatang karena pertimbangan dan perhitungan laju korosinya sedangkan material sesuai dengan spesifikasinya serta kekerasan yang relarif masih normal sesuai standard .
Untuk itu diperlukan repair pada dinding shell dengan beberapa alternatif pemotongan plat yang terdeformasi dengan pemotongan satu sisi, pemotongan dua sisi ataupun dengan penambahan penguat menyilang ataupun melintang.
Kata kunci : Vessel, ledakan, deformasi, analisisi tegangan, repair.
ABSTRACT
Failure analysis has been done on a vessel that experiencing deformation when it was turned around (TA) in the beginning of 2001. The deformation was caused by explosion inside the vessel so that the buffle was pushed and consequently the vessel shell was pulled.
Many consideration and calculation are needed. Analysis was conducted using stress calculation to see explosion and deformation effect on these material as well as hardness test and material identification using chemical composition test.
From the result of calculation and analysis, these vessel are not safe for 2 (two) years ahead based on consideration and corrosion rate calculation. These material are suitable with the specification and the hardness values are relatively normal according an the standard.
Repair on shell walls are needed with some alternative plate cut. There are one –side , two-side cut or addition of gross reinforcement or horizontal reinforcement.
Keyword: Vessel, explosion, deformation , stress analysis, repair.
————————————————————————————-
PELEBURAN BIJIH NIKEL LATERIT MENGGUNAKAN BLAST FURNACE : PELAJARAN DARI CHINA
Edi Herianto
Pusat Penelitian Metalurgi LIPI, Komplek PUSPIPTEK, Cisauk, Tangerang
INTI SARI
Kebutuhan logam nikel dibelahan dunia ini terus meningkat seiring dengan semakin majunya peradapan manusia. Kebutuhan logam nikel baik sebagai logam paduan maupun logam murni saat ini banyak diperlukan diiringi juga dengan harga yang terus meningkat. Logam nikel banyak digunakan mulai dari konstruksi, transfortasi, komunikasi sampai keperalatan perang. Maka selayaknyalah Indonesia membuat pabrik pengolahan bijih nikel yang praktis dan sederhana, karena Indonesia memiliki cadangan bijih nikel yang berlimpah yang konon katanya berdasarkan data sebagai nomor tiga terbesar dunia.Salah satu teknologi yang sederhana adalah menggunakan teknologi yang konvensional yaitu menggunakan balst furnace seperti yang dilakukan di China. Nikel laterit yang berupa fine sebelum diumpankan kedalam blast furnace terlebih dahulu di buat sinter, dengan memanfaatkan gas buang dari balst furnace itu sendiri. Sehingga dengan teknologi yang konvensional ini pengolahan nikel laterit lebih sederhana dan effisien.
Kata kunci : Bijih nikel laterit, blast furnace, china, sinter, pig Fe-Ni
ABSTRACT
The requirement of nickel metal in the hemisphere raised continuously in accordance to man kind civilization. The requirement of nickel metal, either metal alloys or pure metal, nor they are mostly needed according to rise in prices. The nickel metal is used from construction, transportation, communication until weapon equipment. So in Indonesia, it must be done the simple processing plant for nickel ore, because Indonesia has abundant resources nickel ore. Based on data, the resources of nickel ore in Indonesia is 3 rd of the world. The simple technology is conventional, by using blast furnace, like in china. Before the fine lateritic nickel ore feeded in blast furnace, they have been done the firstly sinter, using waste gas from blast furnace. So by using conventional technology, the processing of lateritic nickel ore more simple and efficient.
————————————————————————————-
SYNTHESIS OF NEW AUSTENITIC MATERIAL BY POWDER METALLURGY METHOD
Nurdin Effendi1, A. K. Jahja1, Yuswono2and Saefudin2
1) Nuclear Industrial Material Technology Center-BATAN, PUSPIPTEK, Cisauk, Tangerang
2) Research Center for Metallurgy, PUSPIPTEK, Cisauk, Tangerang
INTISARI
Telah dilakukan pembuatan bahan austenitik baru yang dinamakan dengan A-1 sebagai bahan studi untuk penukar panas reaktor daya. Pembuatan bahan paduan ini dilakukan dengan teknik metalurgi serbuk. Komponen unsur-unsur paduannya adalah Fe, Ni, Cr, Si, Mn, C, dan Ti. Masing-masing komponen bahan ditentukan persen beratnya dan ditimbang. Campuran unsur-unsur tersebut diaduk dengan ball milling selama 46 jam. Masing-masing sampel awal yang dibuat berupa pelet bermassa 25 gram, diperoleh dengan kompaksi menggunakan die berukuran diameter dalam 2,5 cm, dengan tekanan kompaksi 8000 psi. Setelah diberi perlakuan presinter pada 1150 oC selama 48 jam, sampel disinter pada temperatur sekitar 1250 oC selama 2 jam dan setelah waktu penyinteran mencapai 2 jam sampel diberi perlakuan deformasi plastis seperti ditempa dan atau diroll diteruskan dengan homogenisasi pada 1250 oC selama sehari. Pengamatan struktur mikro dengan mikroskop optik menunjukkan bahwa bentuk butir fasa berbenuk pecahan segi empat atau segi lima. Pola difraksi diperiksa dengan difraktometer sinar-X dan hasilnya menunjukkan bahwa struktur kristalnya adalah fcc, sesuai dengan tipe fasa austenitik, dengan parameter kisi sekitar 3,61 Å. Hasil uji kekerasan dengan metoda Brinell menunjukkan bahwa bilangan kekerasan Brinell rata-ratanya berada dalam kisaran 200. Dari nilai-nilai kekerasan Brinell yang berada diatas nilai rata-rata kekerasan dari bahan SS-321 dan SS-347 dalam kelompok bahan grade clas of three (nonhardenable), maka bahan austenitik baru ini diharapkan sebagai bahan alternatif yang memiliki sifat mekanik dan ketahanan korosi yang lebih baik.
Kata kunci : pembuatan, material baru, austenit, metallurgi serbuk.
ABSTRACT
The synthesis of a new austenitic alloy, named A-1, has been carried out as a studies material for a power-reactor heat exchanger. Powder metallurgy method was utilized in the alloys´ synthesis. The alloys elemental components are Fe, Ni, Cr, Si, Mn, C and Ti. Each of the alloying component was first determined in terms of weight-percentages, before actual weighing on the microbalance apparatus. The components were blended together in a special purpose ball-mill for 46 hours. The first samples are in the form of pellets of twenty five grams each, obtained by compaction process using a die with a 2.5 cm internal diameter, at a pressure of 8000 psi. After presinterred at 1150 oC for 48 hours, sintering was carried out at 1250 ºC for 2 hours and then the material underwent plastic deformation as well as forged and rolled and then homogenized at 1250 ºC for one day. The microstructure observation shows that the phase grains form quadrangel or pentagon fraction. The diffraction pattern is observed by X-ray diffractometer, and the result shows that the sample has an fcc crystal structure, which complies with the austenite phase type, and the lattice parameter is around of 3,61 Å. The average Brinell hardness number is in around of 200 - 225. Considering that the measured density values and the Brinell hardness values are in the above of values observed in SS-321 and SS-347 in grade class of three (nonhardenable) materials, it is expected that this new austenite as an alternative samples would has better mechanical properties and corrosion resistance.
————————————————————————————-
PENGARUH SUHU PEMANASAN TERHADAP SENSITASI PADA BAJA STAINLESS STEEL 304
Saefudin, Yuswono, I Nyoman Gede P.A
Pusat Penelitian Metalurgi, Gedung 470 ,Kawasan PUSPIPTEK Serpong
INTISARI
Penggunaan material baja austenit stainless steel 304 dengan kandungan 18%Cr, 8%Ni, adalah karena sifat ketahanannya terhadap serangan korosi baik pada suhu tinggi maupun suhu rendah. Material ini banyak digunakan untuk konstruksi di lingkungan fluida korosif, seperti tangki wadah dalam ukuran tonase, pipa pengalir, dan heat exchanger. Sifat ketahanan korosi austenit stainless steek bisa menurun, karena mengalami sensitasi, yaitu pembentukan senyawa khrom karbida di datas butir, yang mengakibatkan serangan korosi di batas butir (intergranular corrosion). Namun demikian tipe 304 ini banyak diminati para konsumen, karena harganya lebih murah dari pada tipe 316L. Dalam penelitian ini dilakukan percobaan untuk mengendalikan adanya sensitasi terhadap stainless steel tipe 304, melalui variasi pemanasan spesimen pada suhu 600oC s.d. 1200oC dengan pendinginan cepat (media air) dan pendinginan lambat (media di dalam tungku serta udara). Hasil percobaan ditunjukkan bahwa pencelupan spesimen di media air setalah dilakukan pemanasan pada suhu tersebut, presipitasi senyawa karbida di batas butir dapat dikendalikan. Pemanasan spesimen pada suhu lebih rendah (600oC dan 800oC), presipitasi karbida dapat dikendalikan dengan kecepatan pendinginan relatif rendah, yaitu pendinginan di media udara. Pendinginan spesimen dengan kecepatan pendinginan lambat (di dalam tungku), sensitasi berlangsung.
Kata kunci : Baja tahan karat austenitik, heat treatment, sensitisasi, batas butir, presipitasi karbida, korosi
ABSTRACT
The use of Material austenitic stainless steel 304 with 18%Cr, 8%Ni content is due to their corrosion resistant properties either at low or high temperatures environment. The austenitic stainless steel 304 is used for construction in the fluid of corrosive environment, such as tank for tonnage scale in weight, pipe line, and heat exchanger. Decreasing the corrosion resistant properties of austenitic stainless steel is caused sensitation, such as the formation of chrome carbide compound along the grain boundaries. That will cause corrosion attack in the grain boundary (intergranular corrosion). In this case a lot of consumer use this stainless steel product by reason that is their price are cheaper if comparing with another type (316L). In this experiment, by heating of specimens at temperature in the range 600oC up to 1200oC is attempt to control the existing of sensitasion in the stainless steel 304 with treatment for either high cooling rate (water quenching) or low cooling rate by use of air media and furnace cooling. Experiment result has shown that precipitation of carbide compound can be controlled by use of cooling media, i.e. water quench, air media, and furnace cooling after heating at that temperature. Heating specimen at low temperature 600oC, precipitation of carbide is not exist at low cooling rate in air media. But heating specimen at high temperature 800oC up to 1200oC, precipitation of carbide does not existing at high cooling rate in water quench.
————————————————————————————-
MIKROGRAFI SEKITAR SAMBUNGAN LAS BAJA ASSAB CORRAX
Parikin dan A.H. Ismoyo
Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir-BATAN, Kawasan PUSPIPTEK, Serpong Tangerang, BANTEN
Telpon : 0231-75874788, E-mail : farihin@batan.go.id
INTISARI
Pengamatan strukturmikro baja Assab Corrax pada daerah heat affected zone telah dilakukan. Studi ini dilakukan dalam rangka mencari bahan yang tahan pada operasi suhu tinggi. Kombinasi perlakuan temperatur dan canai dimaksudkan untuk mengetahui efek mechano-thermo treatments terhadap bahan. Preparasi bahan dimulai dari cutting, mounting, grinding, polishing dan kemudian dietsa dengan menggunakan 2% Nital. Pengamatan strukturmikro dilakukan dengan menggunakan mikroskop optik, dengan pembesaran hingga 500x. Hasil memperlihatkan bahwa strukturmikro permukaan bahan adalah bainit (acicular ferit) dan panas lasan mempengaruhi proses transformasi acicular ferit (struktur sederhana) ke allotriomorphic ferit (struktur takberaturan, segi banyak). Presipitat CrxIy (I=Ni,Al) pada bahan baja assab corrax merupakan unsur jenuh dan tumbuh dipengaruhi pemberian temperatur selama proses pencanaian.
ABSTRAK
Microstructure investigation has been carried out on the heat-affected zone in Assab Corrax steel. The main objective of this preliminary research is to obtain materials which are suitable for high temperature operations. To achieve this objective, a combination of heat-treatment and rolling process were conducted, in order to understand the effect of thermo-mechanical treatments to the properties of HAZ/weldment become apparent. Sample preparation was followed by etching in a solution of 2% Nital. Microstructures investigation was carried out by using an optical microscope with magnification of up to 500x. The micrographs show microstructures consisting of a simple structure of bainite (acicular ferrite). The transformation process from acicular to allotriomorphic ferrite (irregular structure, polygon) was affected by the welding heat. Precipitation of CrxIy (I=Ni,Al) in Assab Corrax steel was influenced by the variation of temperature during rolling process. Pelantikan Pejabat Baru Puslit Metalurgi LIPI
Kelompok Keahlian Teknik Metalurgi adalah bidang ilmu yang menggunakan prinsip-prinsip keilmuan fisika, matematika dan kimia serta proses enjiniring untuk menjelaskan secara terperinci dan mendalam fenomena-fenomena proses pengolahan mineral (termasuk pengolahan batubara), proses ekstraksi logam dan pembuatan paduan, hubungan perilaku sifat mekanik logam dengan strukturnya, fenomena-fenomena proses penguatan logam serta fenomena-fenomena kegagalan dan degradasi logam. Ketiga ilmu dasar sains digunakan dalam mengembangkan tiga sektor dasar dalam Body of Knowledge Metalurgi yang meliputi Metalurgi Kimia, Metalurgi Fisika dan Enjiniring Proses.
Lingkup bidang metalurgi ini sedemikian luas, dimulai dari pengolahan bahan galian, ekstraksi logam dan pemurniannya, pembentukan dan perlakuan panas logam, teknologi perancangan dan pengoperasian sistem-sistem metalurgi hingga fenomena kegagalan struktur logam akibat beban mekanik dan degradasi logam akibat berinteraksi dengan lingkungannya termasuk pengendaliannya, serta teknologi daur ulang. Oleh karena itu dalam pengembangannya di Institut Teknologi Bandung, bidang keilmuan metalurgi ini dikembangkan bersama-sama oleh dua Departemen yaitu oleh Kelompok Keahlian Teknik Metalurgi pada Departemen Teknik Pertambangan (dari Pengolahan Mineral Logam dan Industri termasuk Pengolahan Batubara, Metalurgi Fisika sampai dengan Teknologi Daur Ulang dan Meknisme dan Teknologi Proteksi Korosi) dan oleh Program Studi Teknik Material pada Departemen Teknik Mesin (mulai dari Metalurgi Fisika sampai dengan Metalurgi Mekanik dan Pembentukan Logam serta bidang-bidang terkait).