Empat Pilar – √ Mengenal Jenis-Jenis Logam : Pengertian dan Unsurnya. Dalam artikel ini, Kalian akan menemukan panduan lengkap tentang mengenal jenis-jenis logam, serta informasi mengenai kegunaan dan karakteristik masing-masing logam. Pelajari lebih lanjut tentang dunia logam yang menarik ini.
Mengenal jenis-jenis logam merupakan langkah penting dalam memahami berbagai industri dan aplikasi teknologi yang kita gunakan sehari-hari. Dari logam paduan hingga logam mulia, setiap jenis logam memiliki sifat unik dan kegunaan khusus yang membuatnya vital dalam berbagai konteks. Artikel ini akan membawa Kalian melalui berbagai jenis logam, karakteristiknya, serta pemanfaatan dalam industri dan kehidupan sehari-hari.
Pengertian Logam
Logam ialah suatu unsur kimia yang menunjukkan sifat-sifat tangguh, lentur, keras, dan memiliki kemampuan dalam menghantarkan listrik serta panas. Logam juga memiliki titik lebur yang tinggi. Tambahan pula, logam berasal dari bijih logam yang diperoleh melalui proses penambangan.
Biasanya, logam ditemukan dan diekstraksi di dalam kerak bumi, baik dalam bentuk murni atau sebagai campuran dengan logam lainnya. Bijih logam ada yang terdapat dalam bentuk murni, seperti emas, perak, dan platina. Namun, ada pula bijih yang mencakup unsur-unsur lain seperti karbon, sulfur, fosfor, silikon, tanah, dan pasir.
Asal usul kata “logam” sendiri dapat ditelusuri dari bahasa Yunani “matallon”, yang merujuk pada suatu unsur kimia yang memiliki kemampuan untuk membentuk ion. Ini berhubungan dengan ikatan logam yang terbentuk dan membuat logam menyerupai kation di bawah lapisan elektron.
Unsur-Unsur Logam
Dalam penjelasan di atas sudah kita ketahui bahwa logam adalah suatu unsur kimia yang keras dan dapat mencair pada titik didih yang sangat tinggi. Unsur-unsur logam yang banyak dikenal antara lain adalah logam, non logam, dan semi logam.
Berikut adalah penjelasan mengenai unsur-unsur logam :
1. Unsur Logam
Pada kategori ini, bahan material memiliki sifat yang sangat berkilauan dan mampu menghantarkan listrik serta panas dengan baik. Logam umumnya berada dalam bentuk padat pada tekanan dan suhu normal, kecuali dalam kasus penggunaan air raksa. Sifat dasar ini membuat logam mudah untuk ditempa, yang memungkinkan pembuatan berbagai jenis objek.
Contoh unsur logam meliputi aluminium (Al), besi (Fe), emas (Au), barium (Ba), kalsium (Ca), kalium (K), kromium (Cr), nikel (Ni), natrium (Na), mangan (Mn), dan magnesium (Mg).
2. Unsur Non Logam
Pada kelompok unsur ini, sifat-sifat logam tidak ditemukan sama sekali. Banyak unsur non logam memiliki ciri fisik dan bentuk yang beragam satu sama lain. Secara umum, unsur non logam berwujud gas, seperti halnya oksigen, atau dalam bentuk cair, seperti bromin. Ketika berada dalam wujud padat, unsur non logam memiliki tekstur yang rapuh dan keras.
Contoh unsur non logam meliputi oksigen (O), iodin (I), silikon (Si), neon (Ne), nitrogen (N), karbon (C), klorin (Cl), helium (He), hidrogen (H), fosforus (P), fluorin (F), belerang (S), dan bromin (Br).
3. Unsur Semi Logam
Selain unsur logam dan non logam, terdapat juga kelompok unsur lain yang disebut sebagai semi logam. Unsur ini umumnya masih memiliki beberapa sifat logam dan sering disebut sebagai metaloid. Pada kelompok unsur ini, biasanya terdapat sifat semi konduktor yang tidak mampu menghantarkan listrik pada suhu rendah, namun menjadi jauh lebih baik dalam menghantarkan listrik saat suhu lebih tinggi.
Beberapa contoh unsur semi logam meliputi telurium (Te), Polonium (Po), Antimon (Sb), Germanium (Ge), Arsen (As), Silikon (Si), dan Boron (B).
Jenis-Jenis Logam
Berikut adalah kami akan berikan uraian mengenai Jenis-Jenis Logam secara lengkap dan perlu kalian ketahui :
1. Baja
Definisi baja menyatakan bahwa baja merupakan paduan logam yang terdiri terutama dari besi sebagai unsur utama yang dicampur dengan karbon. Proporsi campuran ini biasanya terdiri dari 99% besi dan 1% karbon, meskipun perbandingan ini dapat bervariasi. Tidak dapat disangkal bahwa baja merupakan logam yang sangat umum digunakan dalam era modern, terutama dalam bidang konstruksi.
Fakta Menarik: Pada tahun 2017, produksi baja mencapai lebih dari 1,8 miliar ton di seluruh dunia (setengahnya berasal dari China). Sebagai perbandingan, jika berat rata-rata seekor gajah Afrika adalah sekitar 5 ton, dan kita membayangkan menumpuk gajah-gajah tersebut untuk membentuk jembatan menuju bulan (meskipun tidak mungkin dilakukan), berat totalnya masih tidak akan sebanding dengan jumlah baja yang diproduksi setiap tahun.
2. Baja Karbon / Carbon Steel
Baja karbon merupakan jenis baja dasar yang mengandung kandungan karbon yang signifikan, bersama dengan unsur besi, meskipun beberapa unsur tambahan dalam jumlah kecil dapat dicampurkan.
Baja karbon terbagi menjadi tiga kategori, yaitu baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi. Tingkat kandungan karbon ini memengaruhi sifat-sifat baja, dimana semakin tinggi kandungan karbon akan membuat baja lebih keras dan kuat, sementara kandungan karbon yang lebih rendah membuat baja menjadi lebih lembut dan mudah diolah.
Penggunaan utama baja karbon adalah sebagai bahan konstruksi struktural, komponen mekanis sederhana, dan berbagai jenis peralatan.
3. Paduan / Alloy
Paduan atau baja paduan dibuat dengan mencampurkan unsur-unsur tambahan ke dalam komposisi logam. Hal ini mengubah karakteristik logam dan memungkinkan penyesuaian sifat-sifatnya secara spesifik. Anda bisa mengibaratkan paduan seperti rekayasa genetika pada logam. Paduan merupakan jenis logam yang umum digunakan karena biaya produksinya yang relatif terjangkau.
Unsur-unsur yang umumnya digunakan dalam pembuatan baja paduan meliputi mangan, vanadium, kromium, nikel, dan tungsten. Masing-masing unsur ini memberikan perubahan sifat yang berbeda pada logam.
Sebagai contoh, baja paduan dapat meningkatkan kekuatan gigi roda pada peralatan berat, membuat implan medis lebih tahan terhadap korosi, dan meningkatkan kapasitas menahan tekanan pada saluran pipa.
4. Stainless Steel
Stainless steel merupakan jenis baja yang secara khusus dirancang untuk memiliki ketahanan terhadap korosi.
Pada dasarnya, stainless steel adalah baja yang mengandung jumlah kromium yang signifikan. Kromium membentuk lapisan penghalang yang sangat tipis ketika terpapar korosi, yang memperlambat proses karat. Jika lapisan ini tergores atau rusak, lapisan baru akan segera terbentuk kembali.
Contoh penggunaannya sangat umum ditemui di dapur, seperti pisau, meja, peralatan dapur, dan berbagai barang yang berhubungan dengan makanan.
Fakta menarik: Meskipun suatu benda terbuat dari stainless steel yang tahan terhadap karat, bukan berarti ia tidak akan sama sekali berkarat. Komposisi materialnya memengaruhi tingkat ketahanan terhadap korosi. Stainless steel yang digunakan di lingkungan yang dekat dengan air asin, misalnya, harus memiliki ketahanan yang sangat tinggi terhadap korosi untuk menghindari kerusakan. Namun, semua jenis stainless steel tetap dapat berkarat jika tidak dibersihkan dan dirawat dengan baik.
5. Besi
Walaupun merupakan logam kuno yang sudah lama dikenal (terutama pada periode “Zaman Besi”), besi masih memiliki banyak aplikasi modern yang penting.
Pertama dan terutama, besi merupakan komponen utama dalam pembuatan baja. Besi juga merupakan unsur keenam yang paling melimpah di alam semesta.
6. Aluminium
Logam ini merupakan jenis yang sangat modern. Aluminium pertama kali diproduksi pada tahun 1825 dan telah menjadi landasan dari beberapa prestasi besar sejak saat itu.
Contohnya, berkat rasio kekuatan dan berat yang luar biasa, logam ini memiliki peran penting dalam kemajuan penerbangan dan transportasi manusia ke bulan.
Kemudahan dalam pembentukannya serta ketahanan terhadap karat menjadikannya pilihan utama untuk pembuatan kaleng minuman. Dan yang tak kalah pentingnya, logam ini bisa diubah menjadi lembaran yang sangat tipis, cocok digunakan untuk memanggang ikan segar agar tetap lembap.
Walaupun proses pembuatannya lebih kompleks daripada beberapa logam lain, sebenarnya aluminium sangat umum digunakan. Ia adalah logam non-besi yang paling melimpah di planet ini.
Meskipun tidak mengalami karat, aluminium dapat mengalami oksidasi. Aluminium akan mengalami korosi ketika bersentuhan dengan garam. Namun, ia tidak akan terkorosi jika bersentuhan dengan air. Inilah yang membuat aluminium sangat berguna dalam pembuatan perahu untuk digunakan di perairan tawar.
7. Magnesium
Magnesium merupakan logam yang memiliki bobot sekitar 2/3 dari aluminium namun tetap memiliki kekuatan yang sebanding.
Sering kali, magnesium digunakan dalam bentuk paduan. Ini berarti logam ini dicampur dengan logam dan unsur lainnya untuk menciptakan material hibrida dengan sifat-sifat tertentu. Pendekatan ini juga mempermudah penggunaannya dalam proses manufaktur.
Salah satu penggunaan utama magnesium adalah dalam industri otomotif. Magnesium dianggap lebih canggih daripada aluminium dalam hal mengurangi bobot dengan tetap menjaga kekuatan tinggi.
Namun, magnesium memiliki kelemahan. Dibandingkan dengan aluminium, logam ini lebih mudah teroksidasi. Sebagai contoh, magnesium akan berkarat saat terpapar air, sedangkan aluminium tidak.
Secara keseluruhan, harga magnesium sekitar dua kali lipat lebih mahal daripada aluminium, tetapi biasanya proses produksinya lebih cepat.
Fakta menarik: magnesium sangat mudah terbakar dan apinya sangat panas. Serbuk, serutan, dan partikel magnesium harus dikelola dengan hati-hati untuk mencegah risiko ledakan.
8. Tembaga
Tembaga merupakan salah satu logam kuno lainnya. Penggunaan umum tembaga termasuk dalam pembuatan barang elektronik, pipa air, dan lain sebagainya. Tembaga membentuk lapisan patina atau oksidasi yang sebenarnya mencegah terjadinya korosi lebih lanjut. Secara khas, warnanya berubah menjadi hijau dan proses pembentukan karat terhenti.
Fakta menarik: Patung Liberty dibuat dari tembaga dan dilapisi dengan patina atau lapisan oksida yang memberinya tampilan biru kehijauan.
9. Kuningan
Kuningan sebenarnya merupakan paduan antara tembaga dan seng. Campuran logam ini menghasilkan material kuningan yang memiliki nilai praktis yang tinggi karena beberapa alasan.
Warnanya yang emas membuatnya sangat populer sebagai bahan dekoratif. Kuningan sering digunakan untuk membuat pegangan dan kenop pada furnitur antik.
Selain itu, kuningan sangat mudah untuk ditempa, sehingga dapat dibentuk dan dikerjakan dengan mudah. Inilah mengapa kuningan sering digunakan dalam pembuatan alat musik seperti tuba, terompet, dan trombon. Alat musik ini dapat dibentuk (relatif mudah) sesuai dengan bentuk yang diinginkan dan memiliki ketahanan yang baik.
Kualitas lain yang menarik tentang kuningan adalah bahwa ia tidak akan menyala. Sebagai contoh, palu yang terbuat dari baja dapat menghasilkan percikan api jika dipukul dengan cara tertentu. Namun, palu yang terbuat dari kuningan tidak akan melakukannya. Oleh karena itu, peralatan yang terbuat dari kuningan sangat cocok digunakan di area yang mungkin mengandung gas, cairan, atau serbuk yang mudah terbakar.
10. Perunggu
Perunggu tercipta dari campuran tembaga dengan kandungan timah sekitar 12%. Akibatnya, terbentuklah logam yang lebih kuat dan lebih keras daripada tembaga murni.
Selain itu, perunggu juga mampu membentuk paduan dengan elemen lain. Sebagai contoh, aluminium, nikel, seng, dan mangan merupakan elemen-elemen paduan yang sering digunakan. Setiap elemen tersebut memiliki kemampuan untuk secara signifikan mengubah karakteristik logam perunggu.
Penggunaan utama perunggu seringkali terlihat dalam pembuatan lonceng gereja yang besar. Kelebihan kekuatan dan kekerasannya menjadikannya tahan terhadap retak atau bengkok saat digunakan dalam kondisi berat.
Dalam konteks modern, perunggu digunakan dalam seni patung, per pecutan dan bantalan, serta dalam pembuatan senar gitar.
Fakta menarik: Perunggu adalah paduan buatan manusia pertama yang ditemukan dan digunakan.
11. Seng
Seng merupakan logam yang menarik karena memiliki berbagai kegunaan yang sangat berguna.
Dalam bentuknya yang murni, seng memiliki titik leleh yang relatif rendah, sehingga sangat mudah untuk dilebur dan dicetak. Ketika dipanaskan, logam ini dapat mengalir dengan lancar dan bahan cetakan yang dihasilkan memiliki kekuatan yang cukup baik. Sifat ini juga memungkinkan seng untuk dengan mudah dilebur kembali untuk proses daur ulang.
Salah satu penggunaan yang umum dari seng adalah dalam pembuatan pelapis yang berfungsi melindungi logam lain dari korosi.
Fakta menarik: Setiap tahun, sekitar 12 juta ton seng diproduksi, dimana separuhnya digunakan untuk proses pelapisan galvanis.
12. Titanium
Ini adalah logam modern yang sangat mengagumkan. Penemuan pertamanya terjadi pada tahun 1791, dalam bentuk murni pertamanya diciptakan pada tahun 1910, dan produksi di luar laboratorium pertama kali tercapai pada tahun 1932.
Titanium sebenarnya melimpah (merupakan logam ketujuh paling melimpah di bumi), tetapi proses pemurniannya sangat rumit. Inilah alasan mengapa logam ini memiliki harga yang tinggi.
Titanium memiliki sifat biokompatibel, artinya tubuh manusia tidak akan menolaknya. Oleh karena itu, logam ini sering digunakan dalam pembuatan implan medis.
Rasio kekuatan terhadap beratnya lebih tinggi dibandingkan dengan logam lain. Inilah yang membuatnya sangat berharga dalam berbagai aplikasi yang melibatkan struktur yang perlu memiliki bobot rendah.
Selain itu, titanium sangat tahan terhadap korosi. Ketika bereaksi dengan nitrogen dalam kondisi vakum berenergi tinggi, terbentuk lapisan titanium nitrida yang sangat keras dan memiliki gesekan yang rendah. Lapisan ini sering digunakan pada alat-alat pemotong logam.
Fakta menarik: Kelebihan tahan korosi titanium disebabkan oleh reaksi langsung dengan oksigen yang membentuk lapisan penghalang yang sangat tipis dan kuat, yang melindungi logam. Jika lapisan ini tergores, lapisan baru akan segera terbentuk, mirip dengan proses penyembuhan alami.
13. Tungsten
Tungsten memiliki titik leleh tertinggi dan kekuatan tarik tertinggi dari semua logam murni. Hal ini membuatnya sangat bermanfaat.
Sebagian besar tungsten digunakan untuk menciptakan tungsten karbida. Bahan ini memiliki kekuatan yang sangat tinggi dan digunakan untuk pembuatan alat potong (untuk pertambangan dan pengolahan logam), bahan abrasif, serta peralatan berat. Tungsten karbida dapat dengan mudah memotong material seperti titanium dan superalloy dengan suhu tinggi.
Nama “tungsten” diambil dari kata Swedia “Tung Sten,” yang berarti “batu berat.” Kepadatannya sekitar 1,7 kali lipat dari timbal.
Tungsten juga merupakan bahan yang sering digunakan dalam paduan. Karena memiliki titik leleh yang sangat tinggi, tungsten sering dicampur dengan unsur lain untuk menciptakan bagian-bagian seperti nosel roket yang perlu mampu bertahan pada suhu ekstrem.
14. Nikel
Nikel adalah unsur yang umum digunakan di berbagai bidang. Penggunaan yang paling umum adalah dalam pembuatan baja tahan karat, di mana sifat-sifat logam ini seperti kekuatan dan ketahanan terhadap korosi sangat ditingkatkan. Nyatanya, hampir 70% dari produksi nikel dunia digunakan untuk pembuatan baja tahan karat.
Menariknya, nikel hanya berkontribusi sekitar 25% dari komposisi koin lima sen Amerika.
Nikel juga merupakan logam yang sering digunakan untuk pelapisan dan dalam pembuatan paduan. Bahan ini cocok digunakan untuk melapisi peralatan laboratorium dan kimia, serta berbagai objek yang membutuhkan permukaan yang halus dan rata.
Fakta menarik: Nama “nikel” diambil dari legenda rakyat Jerman abad pertengahan. Bijih nikel memiliki penampilan yang mirip dengan bijih tembaga, tetapi saat para penambang tidak dapat mendapatkan tembaga dari bijih tersebut, mereka mengaitkannya dengan makhluk kecil nakal yang disebut “nikel.”
15. Cobalt
Cobalt merupakan jenis logam yang telah lama digunakan untuk membuat pigmen biru dalam cat dan pewarna. Saat ini, logam ini banyak digunakan dalam produksi paduan baja dengan kekuatan tinggi dan ketahanan aus.
Cobalt sangat jarang ditambang secara langsung; sebenarnya, logam ini sering kali dihasilkan sebagai produk sampingan dari produksi tembaga dan nikel.
16. Timah
Timah memiliki sifat yang sangat lembut dan mudah dibentuk. Logam ini digunakan sebagai elemen paduan untuk menciptakan benda seperti perunggu (dengan komposisi 1/8 timah dan 7/8 tembaga). Selain itu, timah juga merupakan komponen utama dalam pembuatan timah (dalam kisaran 85-99%).
Fakta menarik: Saat Anda membengkokkan sebatang timah, Anda dapat mendengar fenomena yang dikenal sebagai “jeritan kaleng”. Ini merupakan suara yang dihasilkan oleh perubahan struktur kristal dalam timah yang menyelaraskan ulang dirinya sendiri, fenomena ini disebut “kembaran”.
17. Timbal
Timbal adalah salah satu jenis logam yang sangat lembut dan mudah dibentuk, juga memiliki densitas dan berat yang tinggi. Selain itu, memiliki titik leleh yang sangat rendah.
Pada abad ke-19, diketahui bahwa timbal memiliki sifat beracun. Oleh karena itu, penggunaannya tidak seumum zaman sekarang, meskipun masih ditemukan dalam beberapa produk seperti cat dan amunisi hingga belum lama ini.
Timbal berfungsi sebagai racun saraf yang dapat merusak otak serta menyebabkan masalah perilaku.
Namun, tetap ada penggunaan modern untuk timbal. Sebagai contoh, timbal sangat cocok digunakan sebagai perisai radiasi. Campuran paduan dengan tembaga kadang-kadang digunakan untuk memfasilitasi proses pemotongan. Dan kombinasi timbal dengan tembaga banyak digunakan untuk meningkatkan performa bantalan.
18. Silikon
Secara teknis, silikon termasuk dalam kelompok logam metaloid. Ini berarti bahwa ia memiliki sifat baik logam maupun non-logam.
Misalnya, bentuknya mirip dengan logam. Silikon memiliki sifat kuat, berkilau, fleksibel, serta memiliki titik leleh yang tinggi. Namun, ia memiliki konduktivitas listrik yang rendah. Karena sifat ini, silikon tidak dianggap sebagai logam sepenuhnya.
Namun, silikon masih sering dijumpai dalam paduan logam. Penggunaan silikon dalam campuran dapat mengubah karakteristik logam secara signifikan. Sebagai contoh, ketika silikon dicampur dengan aluminium, proses pengelasan menjadi lebih mudah.
Penutup
Dalam perjalanan kita mengenal berbagai jenis logam, kita telah disajikan dengan keragaman sifat, kegunaan, dan karakteristik unik dari setiap logam yang ada. Penting untuk memahami karakteristik tiap-tiap logam, tidak hanya dari segi aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari, tetapi juga dalam konteks keberlanjutan dan inovasi teknologi.
Semakin kita memahami tentang logam, semakin kita dapat memanfaatkannya dengan bijak dan berkelanjutan. Akhir kata, semoga dengan meningkatnya pemahaman kita tentang jenis-jenis logam, kita dapat lebih menghargai keberadaannya dan berkontribusi pada penggunaannya yang lebih bertanggung jawab.
Itu saja uraian secara lengkap yang bisa empatpilar.com berikan kepada kalian mengenai Jenis-Jenis Logam. Semoga bermanfaat
