Makalah tembaga (Cu)

Makalah tembaga (Cu)

• 1.
  1 MAKALAH TEMBAGA ( Cu) Disusun Oleh : YOHANES GILBERT TAMPATY 11 . 2017 . 1 . 00656 JURUSAN PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL DAN KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 2017
• 2.
  2 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATARBELAKANG Tembaga adalah unsur kimia dengan nomor atom 29 dan nomor massa 63,54, merupakan unsur logam, dengan warna kemerahan. Unsur ini mempunyai titik lebur 1.803° Celcius dan titik didih 2.595° C. dikenal sejak zaman prasejarah. Tembaga sangat langka dan jarang sekali diperoleh dalam bentuk murni. Mudah didapat dari berbagai senyawa dan mineral. Dalam dunia pertambangan, Indonesia dikenal sebagai negara yang kaya dengan kandungan mineral yang melimpah. Cadangan tembaga Indonesia sekitar 4,1% dari cadangan tembaga dunia, dan merupakan peringkat ke-7 sedangkan dari sisi produksi adalah 10,4% dari produksi dunia dan merupakan peringkat ke-2. Daerah – daerah penghasil tembaga di Indonesia diantaranya adalah Jawa Barat yaitu di Cikotok, Kompora di Papua, Sangkarapi di Sulawesi Selatan dan Tirtamaya di Jawa Tengah. Selain itu juga terdapat di derah Jambi dan Sulawesi Tengah. Tembaga memiliki banyak kegunaan yaitu dalam bentuk logam merupakan paduan penting dalam bentuk kuningan, perunggu serta campuran emas dan perak. Banyak digunakan dalam pembuatan pelat, alat-alat listrik, pipa, kawat, pematrian, uang logam, alat-alat dapur, dan industry. Sebagai mahasiswa pertambangan, harus mengetahui apa itu tembaga, proses terbentuknya tembaga serta manfaatnya. Makalah ini dibuat sebagai salah satu syarata utnutk mengikuti UAS atau Ujian Akhir Semester Genap, Selain itu Makalah ini untuk menjawab wawasan mengenai mineral Tembaga secara umum, karena akan membahas tentang hal – hal mengenai Tembaga, Genesa, sifat – sifatnya serta pemanfaatan dan persebaran Tembaga. 1.2 RUMUSAN MASALAH
• 3.
  3 Dari urian latarbelakang diatas, terdapat beberapa rumusan pokok masalah permasalahan antara lain : 1. Apa itu Tembaga? 2. Bagaimana proses terbentuknya? 3. Bagaimana sifat fisik dan kimia yang terkandung dalam tembaga? 4. Bagaimana pemanfaatan tembaga itu? 1.3 TUJUAN Tujuannya adalah agar dapat mengetahui apa itu Tembaga, bagaimana proses terbentuknya serta sifat fisik dan kimia apa saja yanga terdapat dalam Tembaga. Selain itu dapat mengetahui manfaat dari tembaga tersebut dan persebarannya di Indonesia. BAB II
• 4.
  4 PEMBAHASAN 2.1 PENGERTIAN TEMBAGA Gambar2.1 Mineral Tembaga Tembaga dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu dan nomor atomnya 29. Lambangnya bersal dari Bahasa Latin Cuprum. Tembaga adalah salah satu dari sekian banyak macam mineral kelas menengah yang penggunaan relatif lebih banyak ketimbang logam mineral yang lain. Tembaga merupakan konduktor panas dan pengantar listrik yang baik. Selain itu unsur ini memiliki korosi yang cepat sekali. Tembaga murni sifatnya halus dan lunak, dengan permukaan berwarna kemerahan. Tembaga di alam tidak begitu melimpah dan ditemukan dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk senyawaan Tembaga kadang – kadang ditemukan secara alami, seperti yang ditemukan dalam mineral-mineral seperti cuprite, malachite, azurite, chalcopyrite,dan bornite. Deposit bijih tembaga yang banyak ditemukan di AS, Chile, Zambia, Zaire, Peru, dan Kanada. Bijih – bijih tembaga yang penting adalah sulfida, oxide dan karbonat. Ketersediaan tembaga murni berkisar 99,999% yang tersedia secara komersil. Bijih tembaga yang terpenting, yaitu Pirit atau Chalcopyrit (CuFeS2), copper glance atau chalcolite (Cu2S), cuprite (Cu2O), malaconite (CuO), dan malachite (Cu2(OH)2CO3) sedangkan dalam unsur bebas ditemukan di Northern Michigan amerika Serikat.
• 5.
  5 2.1.1 Pengolahan BijihTembaga Bijih tembaga dapat berupa karbonat, oksida dan sulfida. Untuk memperoleh tembaga dari bijih yang berupa oksida dan karbonat lebih mudah dibanding bijih yang berupa sulfida. Hal ini disebabkan tembaga terletak dibagian bawah deret volta sehingga mudah diasingkan dari bijihnya. Bijih berupa oksida dan karbonat direduksi menggunakan kokas untuk memperoleh tembaga, sedangkan bijih tembaga sulfida, biasanya kalkopirit (CuFeS2), terdiri dari beberapa tahap untuk memperoleh tembaga, yakni : 1. Pengapungan (Flostasi) Proses pengapungan atau flotasi di awali dengan pengecilan ukuran bijih kemudian digiling sampai terbentuk butiran halus. Bijih yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam campuran air dan suatu minyak tertentu. Kemudian udara ditiupkan ke dalam campuran untuk menghasilkan gelembung-gelembung udara. Bagian bijih yang mengandung logam yang tidak berikatan dengan air akan berikatan dengan minyak dan menempel pada gelembung-gelembung udara yang kemudian mengapung ke permukaan. Selanjutnya gelembung-gelembung udara yang membawa partikel-partikel logam dan mengapung ini dipisahkan kemudian dipekatkan. 2. Pemanggangan Bijih pekat hasil pengapungan selanjutnya dipanggang dalam udara terbatas pada suhu dibawah titik lelehnya guna menghilangkan air yang mungkin masih ada pada saat pemekatan dan belerang yang hilang sebagai belerang dioksida. 3. Reduksi Cu2S atau matte yang yang diperoleh kemudian direduksi dengan cara dipanaskan dengan udara terkontrol, sesuai reaksi. 2Cu2S(s) + 3O2(g) 2Cu2O(s) + 2SO2(g) Cu2S(s) + 2Cu2O(s) 6Cu(s) + SO2(g) Tembaga yang diperoleh pada tahap ini disebut blister atau tembaga lepuhan sebab mengandung rongga-rongga yang berisi udara. 4. Elektorilisis
• 6.
  6 Blister atau tembagalepuhan masih mengandung misalnya Ag, Au, dan Pt kemudian dimurnikan dengan cara elektrolisis. Pada elektrolisis tembaga kotor (tidak murni) dipasang sebagai anoda dan katoda digunakan tembaga murni, dengan elektrolit larutan tembaga(II) sulfat (CuSO4). Selama proses elektrolisis berlangsung tembaga di anoda teroksidasi menjadi Cu2+ kemudian direduksi di katoda menjadi logam Cu. Pada proses ini anoda semakin berkurang dan katoda (tembaga murni) makin bertambah banyak, sedangkan pengotor-pengotor yang berupa Ag, Au, dan Pt mengendap sebagai lumpur. 2.2 GENESA Gambar. 2.2 Genesa endapan bijih Tembaga Genesa endapan bijih tembaga secara garis besar dapat dibagi 2 (dua) kelompok, yaitu genesa primer dan genesa sekunder. 1. Genesa Sekunder
• 7.
  7 Proses genesanya beradadalam lingkungan magnetic, yaitu suatu proses yang berhubungan langsung dengan intrusi magma. Berikut dapat dilihat dikema mekanisme genesa primer. Sebagian Terbentuk Sebagian Terbentuk Terbentuk Gambar 2.3 Skema mekanisme genesa premier Magma Magma mengkrystal Batuan beku atau mineral Magma naik ke permukaan bumi melalui rekahan - rekannya Terowongan atau intrusi dalam tanah Magma sampai di permukaan bumi, tekanan magma berkurang Bahan Volitile Bahan non – volatile terinjeksi Endapan pegmatite Endapan hidrotermal
• 8.
  8 Endapan pegmatite seringdijumpai berhubungan dengan batuan plutonik tapi umumnya granit yang kaya akan unsur alkali, aluminium, kuarsa dan beberapa muskovit dan biotit. Endapan hidrotermal merupakan endapan yang terbentuk dari proses pembentukan endapan pegmatite lebih lanjut, dimana larutan lebih lanjut bertambah dingin dan encer. Ciri khas endapan hidrotermal adalah urat yang mengandung sulfida yang terbentuk karena adanya pengisian rekahan (fracture) atau celah pada batuan semula, rendah, tersebar relative merata dengan jumlah cadangan yang besar. Endapan bahan galian ini erat hubungannya dengan intrunsi batuan Complex Subvolcanic Calcaline yang bertekstur porfitik, membentuk endapan tembaga profiri. Endapan profiri adalah endapan mineral yang terjadi akibat suatu intrusi memiliki kadar rendah namun tersebar merata, yang kemudian terjadi kontak dengan batuan samping yang menyebabkan terjadinya mineralisasi, dan merupakan endapan penghasil tembaga terbesar yaitu lebih dari 50%. Sifat susunan mineral bijih endapan tembaga porfiri adalah : a. Mineral utama, terdiri : pirit, kalkopirit, bornit. b. Mineral ikutan, terdiri : magnetit, hematit, ilmenite, rutil, kubanit, emas dll. c. Mineral sekunder, terdiri : kovelit, kalkosit, dan tembaga natif. 2. Genesa Sekunder Proses genesanya melalui proses ubahan (alteration) yang terjadi pada mineral – mineral urat (vein) terutama tembaga yang bersifat tidak stabil bila terkena pengaruh air dan udara. Mineral sulfida yang terdapat di alam mudah sekali mengalami perubahan. Mineral yang mengalami oksidasi dan berubah menjadi mineral sulfida kebanyakan mempunyai sifat larut dalam air. Akhirnya didapatkan suatu massa yang berongga terdiri dari Quarza berkareat yang disebut Gossan (penudung besi). Sedangklan material logam yang terlarut akan mengendap kembali pada kedalaman yang lebih besar dan menimbulkan zona penggayaan sekunder. Pada zona diantara permukaan tanah dan muka air tanah berlangsung sirkulasi udara dan air yang aktif makibatnya silfida – sulfida akan teroksidasi menjadi sulfat – sulfat dan logamm – logam dibawah serta dalam bentuk laurutan,
• 9.
  9 kecuali unsur besi.Larutan yang mengandung logam tidak berpindah jauh sebelum proses pengendapan berlansung. Karbon dioksit akan mengendapkan unsur Cu sebagai malakit dan azurit. Disamping itu akan terbentuk mineral lain seperti kuprit, gunative, hemimorfit dan angelesit. Sehingga kosentrasi kandungan logam dan kandungan kaya bijih. Apabila larutan yang mengandung logam terus bergerak kebawah sampai zona air tanah, maka akan terjadi suatu proses perubahan dari proses oksidasi menjadi proses reduksi, karena bahan air tanah pada umumnya kekurangan oksigen. Dengan demikian terbentuk suatu zona pengayaan sekunder yang dikontrol oleh afinitas bermacam logam sulfida. Logam tembaga mempunyai afinitas yang kuat terhadap belerang, dimana larutan mengandung tembaga (Cu) akan memebentuk seperti pirit dan kalkopirit yang kemudian menghasilkan sulfida – sulfida sekunder yang sangat kaya dengan kandungan mineral kovelit dan kalkosit. Dengan cara seperti ini terbentuk zona pengayaan sekunder yang mengandung kosentrasi tembaga berkadar tinggi bila dibanding dengan primer. 2.3 SIFAT TEMBAGA Sifat tembaga ada 2 macam yaitu : a. Sifat fisik b. Sifat kimia 1. Sifat fisik Gambar 2.4 Tembaga yang merupakan Logam
• 10.
  10 1) Tembaga merupakanlogam yang berwarna kunign seperti emas kuning seperti pada gambar di atas dan keras bila tidak murni. 2) Mudah ditempa (liat) dan bersifat mulur sehingga mudah dibentuk menjadi pipa, lembaran tipis dan kawat. 3) Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak. 2. Sifat kimia 1) Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan yang berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat basa, Cu(OH)2CO3. 2) Pada kondisi yang istimewa yakni pada suhu sekitar 300 °C tembaga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk CuO yang berwarna hitam. Sedangkan pada suhu yang lebih tinggi, sekitar 1000 ºC, akan terbentuk tembaga(I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah. 3) Tembaga tidak diserang oleh air atau uap air dan asam-asam nooksidator encer seperti HCl encer dan H2SO4 encer. Tetapi asam klorida pekat dan mendidih menyerang logam tembaga dan membebaskan gas hidrogen. Hal ini disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks CuCl2¯(aq) yang mendorong reaksi kesetimbangan bergeser ke arah produk. 2Cu(s) + 2H+(aq) 2Cu+(aq) + H2(g) 2Cu+(aq) + 4Cl-(aq) 2CuCl2 -(aq) Asam sulfat pekat pun dapat menyerang tembaga, seperti reaksi berikut Cu(s) + H2SO4(l)I CuSO4(aq) + 2H2O(l) + SO2(l) 4) Asam nitrat encer dan pekat dapat menyerang tembaga, sesui reaksi di bawah ini Cu(s) + HNO3(encer) 3Cu(NO3)2(aq) + 4H2O(l) + 2NO(g) Cu(s) + 4HNO3(encer) Cu(NO3)2(aq) + 2H2O(l) + 2NO2(g) 5) Tembaga tidak bereaksi dengan alkali, tetap larut dalam ammonia oleh adanya udara membentuk larutan yang berwarna biru dari kompleks Cu(NH3)4 +.
• 11.
  11 6) Tembaga panasdapat beraksi dengan uap belerang dan halogen. Reaksi ini membentuk tembaga (I) sulfida dan tembaga (II) sulfida untuk reaksi dengan halogen membentuk tembaga (I) klorida, khusus klor yang menghasilkan tembaga (II) klorida. 2.4 PEMANFAATAN TEMBAGA Ada beberapa manfaat atau keguanaan dari tembaga, anataralain : 1. Sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo. 2. Paduan logam. Paduan tembaga 70% dengan seng 30% disebut kuningan, sedangkan paduan tembaga 80% dengan timah putih 20% disebut perunggu. Perunggu yang mengandung sejumlah fosfor digunakan dalam industri arloji dan galvanometer. Kuningan memiliki warna seperti emas sehingga banyak digunakan sebagai perhiasan atau ornamen-ornamen. Sedangkan perunggu banyak dijadikan sebagai perhiasan dan digunakan pula pada seni patung. Kuningan dan perunggu berturut-turut seperti yang tertera pada gambar. Gambar 2.5 Kuningan dan Perunggu 3. Mata uang dan perkakas-perkakas yang terbuat dari emas dan perak selalu mengndung tembaga untuk menambah kekuatan dan kekerasannya. Gambar mata uang yang terbuat dari emas:
• 12.
  12 Gambar 2.6 Emasyang mengandung tembaga 4. Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagaian dari kapal. 5. Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol menjadi metana. 6. Sebagai campuran untuk membuat perhiasan (Cu 45% dan Au 55%) 7. Sebagai campuran membuat duralium (Al 96% dan Cu 4%) untuk komponen pesawat 8. Tembaga (II) Sulfat (CuSO4), sebagai antilumut pada kolam renang dan memberikan warnabiru pada air, pengawet kayu, penyepuhan dan zat aditif dalam radiator. 9. Tembaga (II) Klorida (CuCl2), sebagai pewarna keramik dan gelas, pabrik tinta, untukmenghilangkan kandungan belerang pada pengolahan minya, dan fotografi serta pengawetkayu dan katali. 10. Campuran CuSO4 dan Ca(OH)2, disebut bubur boderiux banyak digunakan untuk mematikan serangga atau hama tanaman, pencegah jamur pada sayur dan buah. 2.5 PERSEBARAN TEMBAGA DI INDONESIA Tambang tembaga di Indonesia terdapat di Kalimantan, Pulau Sram, Papua, dan Maluku. Jumlah cadangan diperkirakan ada 170 juta ton dengan kadar tembaga 1%. Di Papua terdapat cadangan tembaga sebanyak 33 juta ton dengan kadar tembaga 2,5% dan besi 40,6%. Potensi tembaga terbesar di Indonesia berada di Tembagapura (Papua), yang pengelolaannya bekerja sama dengan PT Freeport Indonesia Company (Amerika Serikat) sejak 3 Maret 1973.
• 13.
  13 Gambar 2.7 PersebaranMineral Tembaga di Indonesia Berdasarkan gambara diatas, dapat dilihat persebaran tembaga di Indonesia, dari pulau Sumatera sampai Papua. Menurut Pusat Penilitian dan Pengembangan Sumberdaya Mineral & Batubara (2003) potensi tembaga terbesar yang dimiliki Indonesia terdapat di Papua Potensi lainnya menyebar di Jawa Barat, Sulawesi Utara, dan Sulawesi selatan
• 14.
  14 BAB III PENUTUP 3.1 KESIMPULAN Adapunkesimpulan dari pembahasan ini adalah : 1. Tembaga adalah logam mulia yang terbentuk dari proses magnetic dan alterasi magma. 2. Potensi suberdaya tembaga di Indonesia terbesar di Papua. 3. Kegunaan tembaga pada umumnya terdapat dalam pembuatan kabel, selain itu unsur tembaga juga terdapat dalam perhiasan, selain itu tembaga dapat digunakan sebagai antilumut unutk kolam renang dan masih banyak lagi kegunaan tembaga yang lain. 4. Proses pengolahan tembaga terdiri dari proses pengapungan, pemanggangan, reduksi dan eloktrolisis. 5. Sifat tembaga terdiri atas dua yaitu :  Fisik : Tembaga merupakan logam yang berwarna kunign seperti emas kuning seperti pada gambar di atas dan keras bila tidak murni.  Kimia : Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi. 6. Genesa endapan bijih tembaga secara garis besar dapat dibagi menjadi dua yaitu Genesa Primer dan Genesa Sekunder. 3.2 SARAN Tembaga merupakan salah satu suber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Oleh karena itu dalam pemanfaatannya harus secara baik dan bijak. Hendaknya harus di pergunakan dengan baik agar tidak dapat menimbulkan hal – hal yang tidak diinginkan.