Pengertian Seng dan Kegunaannya

Pages: 1 2 3

Seng (Zn), unsur kimia, logam yang mencair pada suhu rendah Grup 12 (IIb, atau kelompok seng) dari tabel periodik, yang penting untuk kehidupan dan merupakan salah satu logam yang paling banyak digunakan. Seng mempunyai kegunaan komersial yang sangat penting dan cukup besar.

Kejadian, Penggunaan, dan Sifat Seng

Sedikit lebih banyak daripada tembaga, seng tedapat rata-rata 65 gram (2,3 ons) dari setiap ton kerak bumi. Mineral seng adalah sulfida sfalerit (seng blende), yang bersama-sama dengan produk oksidasi smithsonite dan hemimorphite, hampir merupakan semua bijih seng di dunia. Seng asli telah ditemukan dari Australia, Selandia Baru, dan Amerika Serikat, dan produsen terkemuka awal abad ke-21 seng adalah Cina, Australia dan Peru. Untuk sifat mineralogi seng, lihat unsur asli seng.

Seng adalah elemen penting dalam tubuh manusia, di mana seng ditemukan dalam konsentrasi tinggi dalam sel darah merah sebagai bagian penting dari enzim karbonat anhidrase, yang mempromosikan banyak reaksi yang berkaitan dengan metabolisme karbon dioksida. Seng yang hadir dalam pankreas dapat membantu dalam penyimpanan insulin. Seng merupakan komponen dari beberapa enzim yang mencerna protein dalam saluran pencernaan. Kekurangan seng dalam bantalan kacang dan buah pohon menyebabkan penyakit seperti roset kemiri, sedikit daun, dan daun belang. Fungsi seng dalam hemosycotypsin darah siput 'untuk mengangkut oksigen dengan cara yang sama dengan zat besi dalam hemoglobin darah manusia.

Iklan oleh Google

Logam seng diproduksi oleh pemanggangan bijih sulfida dan kemudian dilanjutkan dengan pencucian produk yang teroksidasi dalam asam sulfat atau peleburan dalam blast furnace. Seng didapat dari elektrolisis larutan leach atau terkondensasi dari gas blast furnace dan kemudian disuling dari kotoran. Untuk informasi spesifik tentang pertambangan, pemulihan, dan pemurnian seng, lihat pengolahan seng.

Kegunaan utama logam seng adalah dalam penggemblengan besi dan baja terhadap korosi dan dalam membuat kuningan dan paduan untuk die-casting. Seng sendiri membentuk lapisan kedap oksida pada paparan atmosfer, dan karenanya logam akan lebih tahan terhadap atmosfer biasa dari besi dan corrodes pada tingkat yang jauh lebih rendah. Selain itu, karena seng cenderung untuk mengoksidasi dalam preferensi untuk besi, perlindungan yang diberikan terhadap permukaan baja bahkan jika beberapa dari besi tersebut terkena melalui retakan. Lapisan seng akan dibentuk baik oleh hot-dip galvanizing atau electrogalvanizing.

Hot-dip galvanizing adalah prosedur paling umum untuk pelapisan baja dengan seng. Ini mungkin merupakan proses batch yang dikenal sebagai galvanizing umum atau lapisan gulungan baja strip yang terus menerus. Dalam penggemblengan pada umumnya, baja diberi asam, direaksikan dengan agen peremaja, dan kemudian dicelupkan ke dalam bak seng cair pada sekitar 450 ° C (840 ° F). Lapisan paduan besi dan seng akan terbentuk dengan permukaan dan atasnya terlapisi oleh seng. Contohnya pada mur, baut, bingkai jendela baja, dan girder besar yang digunakan dalam konstruksi. Sebuah kelas biasa seng yang mengandung sampai 1,5 persen timbal biasanya digunakan dalam proses ini.

Dalam electrogalvanizing, seng diletakkan di atas kulit Pengasah baja di sebanyak 20 sel lapisan elektrolit berturut-turut. Ada beberapa desain sel yang sukses; sel vertikal sederhana dibahas di sini untuk menjelaskan prinsip dasar prosesnya. Strip, terhubung ke sisi negatif dari arus searah melalui gulungan konduktor berdiameter besar yang terletak di atas dan di antara dua sel, kemudian dicelupkan ke dalam tangki elektrolit dengan cara merendam gulungan. Anoda sebagian terendam, berhadapan dengan strip, yang terhubung ke sisi positif dari arus listrik dengan berat bus bar. Kation seng (yaitu, atom seng bermuatan positif) hadir dalam elektrolit yang diubah oleh arus menjadi atom seng biasa, deposit pada strip. Penyemprotan disertakan dengan seng kation baik dengan anoda seng, yang terus dibubarkan oleh arus searah, atau dengan senyawa seng terus ditambahkan ke elektrolit. Dalam kasus terakhir anoda terbuat dari bahan yang tidak larut, seperti titanium dilapisi dengan iridium oksida. Elektrolit adalah larutan asam seng sulfida atau seng klorida dengan penambahan batch lain untuk meningkatkan kualitas lapisan dan efisiensi saat ini. Ketebalan lapisan lebih mudah untuk dikontrol daripada dalam proses hot-dip karena hubungan baik antara arus listrik dan seng yang disimpan.

Elektroda negatif (diluar kaleng) dalam satu jenis umum dari listrik sel kering terdiri dari seng. Seri lain yang penting dari paduan yang dibentuk dengan penambahan 4 sampai 5 persen aluminium seng; ini memiliki titik leleh yang relatif rendah tetapi memiliki sifat mekanik yang baik dan dapat dicetak di bawah tekanan dalam dies baja. Jumlah seng yang cukup besar dalam bentuk gulungan digunakan untuk atap, terutama di Eropa; penambahan kecil tembaga dan titanium meningkatkan resistensi terhadap deformasi bertahap.

Seng yang baru dicor memiliki permukaan perak kebiruan namun perlahan-lahan teroksidasi di udara untuk membentuk lapisan oksida pelindung keabu-abuan. Seng sangat murni (99,99 persen) bersifat ulet; yang menjadi keras pada kemurnian(99,8 persen) rapuh ketika dingin tetapi di atas 100 ° C (212 ° F) dapat digulung menjadi lembaran yang tetap fleksibel. Sengmengkristal dalam struktur-padat heksagonal. Ketika besi dan seng bersama-sama terkena media korosif, mereka menjadi sel elektrolit, dan seng tereaksi secara(teroksidasi dengan ion Zn^{2 +}) istimewa karena potensial elektroda yang lebih tinggi. Ini disebut proteksi sacrificial, ditambah dengan ketahanan korosi yang jauh lebih besar dari seng dalam kondisi atmosfer, ini merupakan proses dasar dari galvanizing.

Seng alami adalah campuran dari lima isotop stabil: ⁶⁴Zn (48,6 persen), ⁶⁶Zn (27,9 persen), ⁶⁷Zn (4,1 persen), ⁶⁸Zn (18,8 persen), dan ⁷⁰Zn (0,6 persen).

Sejarah Seng

Logam seng muncul dalam sejarah jauh setelahnya daripada logam umum lainnya. Tembaga, timbal, timah, dan besi dapat diperoleh sebagai logam cair dengan memanaskan bijih oksida mereka dengan arang (karbon), sebuah proses yang disebut reduksi, dalam tungku poros, yang dikembangkan cukup awal dalam sejarah. Seng oksida, bagaimanapun, tidak dapat dikurangi dengan karbon sampai suhu yang mencapai jauh di atas titik didih yang relatif rendah dari logam (907 ° C). Dengan demikian, tungku dikembangkan untuk mencium logam lainnya yang tidak bisa menghasilkan seng. Sejumlah kecil logam seng kadang-kadang dapat ditemukan di cerobong asap timbal blast furnace.

Ada beberapa bukti bahwa orang-orang Yunani mengetahui keberadaan seng dan menyebutnya pseudargyras, atau "perak palsu," tetapi mereka tidak memiliki metode memproduksinya dalam jumlah besar. Bangsa Romawi sekitar 200 SM memproduksi kuningan dalam jumlah besar, paduan seng dan tembaga, dengan pemanasan dalam cawan lebur campuran oksida seng dan arang ditutupi dengan gumpalan logam tembaga. Seng oksida berkurang di bagian bawah wadah tersebut. Uap seng dibentuk dan dilarutkan dalam tembaga untuk membentuk kuningan. Pada akhir proses suhu dinaikkan agar kuningan mencair untuk dicasting menjadi ingot. Seng hanya digunakan orang-orang Romawi untuk memproduksi kuningan.

Kesadaran bahwa untuk membuat seng itu diperlukan logam untuk diuapkan dan kemudian diembunkan tampaknya pertama kali ditemukan di India pada abad ke-13 atau ke-14. Metallurgists Cina telah mencapai skala besar produksi seng pada abad ke-16. Di Barat prinsip ini pertama kali diterapkan di Inggris pada tahun 1743 di bawah kepemimpinan William Champion. Pada akhir abad ke-18 di Belgia dan Polandia perbaikan dilakukan dalam tungku, dan proses tetap tidak berubah sampai proses elektrolisis dikembangkan pada tahun 1917. Pada akhir tahun 1920-an kemajuan radikal dibuat di Amerika Serikat dengan mengembangkan proses retort terus menerus, dan selama tahun 1930-an proses electrothermic dirancang untuk memproduksi seng terus menerus. Perkembangan tahun 1960-an adalah tanur seng-timbal, di mana pendinginan yang cepat dari gas merupakan prinsip utama. Proses produksi seng diperlakukan secara rinci dalam pengolahan seng.

Senyawa Seng

Dalam senyawa kimia, hampir semuanya terbentuk dari seng beroksidasi +2. Beberapa senyawa seng beroksidasi +1 telah dilaporkan, namun tidak pernah ada senyawa seng beroksidasi +3 atau lebih tinggi.

Seng oksida, ZnO, adalah salah satu senyawa seng yang paling penting. Hal ini dapat dihasilkan dalam keadaan kemurnian tinggi dan dalam berbagai bentuk dan ukuran kristal dengan membakar uap seng di udara. Karena konduktivitas panas dan kapasitasnya yang tinggi, seng oksida sering dimasukkan ke dalam karet sebagai dissipater panas. Dalam kristal seng oksida, kisi (yaitu, struktur teratur yang terbentuk oleh ion) adalah salah satu yang terbuka di mana ion seng dan oksigen menempati hanya 44 persen dari volumenya. Cacat dapat dibuat dalam kisi oleh tritmen tertentu seperti pengenalan atom asing atau atom seng dalam kekosongan kisi. Tritmen kristal oksida seng tersebut menghasilkan berbagai listrik, photoelectrical, dan sifat katalitik. Akibatnya, seng oksida digunakan sebagai semikonduktor dalam produksi fosfor untuk tabung televisi dan lampu neon. Dampaknya pada reaktivitas senyawa membuatnya berguna sebagai katalis dalam operasi seperti pembuatan karet sintetis dan metanol. Hal ini juga digunakan dalam cat, kosmetik, plastik, obat-obatan, dan tinta cetak. Karena di bawah pengaruh cahaya konduktivitas listrik seng oksida dapat ditingkatkan berkali-kali, itu digunakan dalam proses fotokopi.

Seng sulfat, ZnSO₄, merupakan senyawa perantara dalam produksi seng dari bijih dengan proses elektrolisis. Hal ini digunakan sebagai pembunuh gulma, dalam pembuatan viscose rayon, dan dalam pewarnaan, di mana ia berfungsi sebagai mordant. Seng klorida, ZnCl₂, dapat dibuat dengan reaksi langsung atau dengan cara menguapkan larutan yang terbentuk dalam berbagai reaksi. Hal ini sangat deliquescent (menyerap air) dan digunakan sebagai zat pengering dan sebagai fluks. Dalam larutan air digunakan sebagai pengawet kayu. Seng sulfida, ZnS, terjadi di alam sebagai mineral sfalerit dan dapat dibuat dengan mereaksikan larutan garam seng dengan hidrogen sulfida. Ini sudah lama digunakan sebagai pigmen putih tapi secara bertahap telah digantikan oleh titanium dioksida. Seng sulfida memiliki sifat luminescent ketika diaktifkan dengan penambahan sejumlah kecil tembaga, mangan, perak, atau arsenik dan telah digunakan di layar X-ray, dalam luminous dials untuk jam dan arloji, dan lampu neon.

Properti elemen
nomor atom	30
berat atom	65,39
titik leleh	420 ° C (788 ° F)
titik didih	907 ° C (1665 ° F)
kepadatan	7,133 gram / cm3 pada 25 ° C (68 ° F)
oksidasi	+2
konfigurasi elektron	[Ar] 3d104s2

Next page: 1 2 3