Mengenal Logam : Nikel, Magnesium, Timah, Dan Emas

Nikel, Magnesium, Timah, dan Emas adalah logam yang sering besinggungan dengan keperluan hidup sehari hari terutama untuk mendukung pemenuhan pengadaan berbagai barang dan peralatan kebutuhan sekunder, semisal untuk perhiasan, peralatan elektronik, maupun instrument pendukung peralatan masak memasak semisal untuk komponen kompor listrik. Oleh karena itu tidak berlebihan jika logam logam tersebut perlu dikenal meski hanya sekilas saja.

NIKEL

Sifat-sifat dasar nikel adalah : temperatur leleh 1455 ^oC, struktur kristal : FCC ( Face Centre Cubic ), berat jenis 8.880 kg/m³, modulus elastisitas 210×10⁹N/m², resistivitas listrik 6,84×10^-8  Wm, berkekuatan tarik 50 kg/mm², nilai regangan 50 %, tahan korosi dan dapat dikerjakan dalam kondisi dingin.

[iklan]

Nikel komersial mengandung 99,5-97,5 % Ni dan 0,1 + 1%Co dan biasanya dibuat dalam bentuk kawat, strip dan pipa. Nikel sangat sesuai sebagai bahan peralatan listrik dan komponen instrumentasi. Unsur paduan yang paling penting bagi nikel adalah : Co, Fe, Si, C, S dan Cu. Paduan Co, Fe, Si dan Cu dalam bentuk padat akan mampu meningkatkan daya tahanan listrik, kekerasan dan kekuatan nikel. Sedangkan kadar karbon tidak boleh melebihi 0,1 + 0,5 % dalam bentuk grafit, karena akan mengurangi keandalan paduan nikel. Pada umumnya paduan nikel dengan berbagai macam logam akan menyebabkan bersifat : tahanan listrik tinggi, koefisien tahanan temperatur menjadi rendah, dan tahanan korosi tinggi. Beberapa   paduan utama   nikel   adalah :  monel, inconel dan nimonic.

• Monel

Logam ini merupakan paduan antara 68% Ni,  30% Cu dan 2% Fe . Paduan ini mempunyai kemampuan yang sangat tinggi terhadap karat, baik dalam kondisi asam maupun basa. Monel diproduksi dalam bentuk lembaran, batangan maupun tuangan. Cocok digunakan untuk peralatan kimia, komponen mesin tekstil, mesin-mesin  pewarna,   instrumen   pengobatan   dan arsitektur.

• Inconel

Inconel adalah paduan antara 80 % Ni, 14% Cr dan 6% Fe. Paduan ini mempunyai sifat kombinasi antara ketahanan korosi yang bagus dan tahan pada temperatur tinggi. Sehinga logam ini dapat digunakan sebagai bahan kimia teknik dan  sebagai elemen pemanas listrik untuk peralatan masak.

• Nimonic

Adalah paduan dengan komposisi kimia : 70 ¸ 80 % Ni, sekitar 20% Cr, dan beberapa logam tambahan semisal : Ti, Co, Fe, dan Al serta sangat sedikit unsur karbon. Paduan ini bersifat : tahan terhadap creep akibat temperatur tinggi, dan cocok untuk peralatan turbin gas.

MAGNESIUM

Logam magnesium (Mg) mempunyai sifat dasar antara lain : titik leleh pada 649 ^oC, struktur kristal closed packed hexagonal, berat jenis 1740 kg/m³, modulus young 44×10⁹ N/m², resistivitas listriknya sebesar 3,9×10^-8 Wm, termasuk logam ringan, bahkan lebih ringan dari pada logam alumunium. Magnesium murni bersifat sangat lembek dan tidak dapat digunakan jika tanpa paduan. Logam ini akan menjadi kuat, tahan korosi dan tahan creep pada temperatur tinggi jika dipadu dengan unsur yang sesuai. Unsur yang dimaksud antara lain : Al, Mn, Zn, Thorium (Th), Cerium (Ce), dan Zirconium (Zr). Beberapa paduan magnesium digunakan sebagai bahan struktur pesawat terbang, semisal untuk bagian landing wheel, tangki bahan bakar dan komponen mesin.

• Magnesium Paduan

Magnesium paduan jenis HM21A dan ZH42 mempunyai komposisi kimia : (0,35 ¸ 0,8)% Mn, (1,5 ¸ 2,5)% Th, serta mengandung bahan ikutan 0,3%. Paduan ini bersifat tahan terhadap temperatur 343 ^oC atau lebih, dapat dibentuk menjadi pelat, sheet, dan cocok untuk  struktur   pesawat terbang. Logam ini mempunyai kekuatan tarik bahan : 0,2344 x 10⁹  N/m² .

TIMAH PUTIH

Timah putih atau Sn merupakan logam yang berwarna keperak-perakan dan mengkilat, tahan korosi dan bersifat lembek atau lunak sehingga dapat dibuat lembaran sangat tipis sekitar 0,0005 cm, dan dapat juga dibuat menjadi kawat solder. Logam ini dapat digunakan sebagai bahan pembuat perunggu jenis bronze, bahan pembungkus, maupun bahan pelapis terutama untuk produksi tin plate, yaitu lembaran baja yang dilapisi timah putih, misalnya untuk pembuatan kaleng. Sedangkan sifat dasar dari logam ini adalah :  temperatur leleh  232 ^oC, struktur kristal  : Body Centred Tetragonal,  berat jenis 7.290 kg/m³, modulus elastisitas 40 x 10⁹ N/m², resistivitas listrik 1,15 x 10^-7  Wm.

TIMAH HITAM

Timah hitam atau Pb adalah logam yang berwarna abu-abu kebiru-biruan dan bersifat beracun dan sangat lunak dapat digores dengan kuku jari dan tahan korosi. Logam ini telah dipakai oleh manusia lebih dari 4000 tahun. Adapun sifat-sifat dari timah hitam adalah : titik leleh pada 327 ^oC, struktur kristal: face centred cubic, berat jenis 11,34×10³ kg/m³, modulus young 16,5 x 10⁹ N/m², resistivitas listrik 2,1×10^-7 Wm. Sehubungan dengan berat jenisnya yang tinggi, maka logam ini cocok untuk material pelindung radiasi. Kegunaan terbesar dari timah hitam adalah sebagai lead-acid storage batteries yang mencapai 30% konsumsi dunia akan timah hitam, hanya untuk keperluan baterei penyimpanan.

EMAS

Emas atau Au merupakan logam yang berwarna kuning terang dan harganya mahal. Emas dapat diperoleh dari batu-batuan atau bijih emas maupun dari butir-butir emas yang bercampur dengan pasir sungai. Emas murni bersifat lunak, sehingga penggunaannya perlu dicampur dengan Cu, Ag, ataupun logam yang lain. 0,454 kg emas dapat dibuat kawat sepanjang 1855 m. Emas cocok digunakan untuk perhiasan, koin atau mata uang, misalnya koin emas berkadar 90% emas dan 10% Cu. Disamping itu juga dapat digunakan sebagai penghantar listrik untuk peralatan elektronika berteknologi tinggi dan juga sebagai bahan proteksi termal satelit di antariksa.

Tingkat kemurnian emas diukur dengan satuan karat. Untuk emas murni berkadar 24 karat. Berarti jika sebuah cincin emas berkadar 18 karat artinya cincin tersebut berkomposisi 18 bagian berat emas dan 6 bagian berat yang lain. disamping emas berwarna kuning, juga terdapat emas putih ( white gold ), yaitu logam keperak-perakan yang digunakan untuk permata. Logam ini mengandung 15 – 20% Ni dan sisanya kandungan emas. Adanya nikel akan mengubah warna kuning emas menjadi warna putih.

Begitulah sekilas pengenalan tentang logam : Nikel, Magnesium, Timah, dan Emas. Ternyata memang berbagai barang, peralatan maupun perhiasan yang dikenal selama ini banyak yang terbuat dari bahan logam logam tersebut. (/AB).

—

*Tulisan ini sebagian besar materinya diambil dari buku Material Teknik sebagai Bahan Disain Struktur, Atik Bintoro, 2009, Massma Sikumbang, Jakarta, dan dilengkapi dengan materi dari berbagai sumber.