Dokumen tersebut membahas proses produksi logam magnesium dan kalsium dari sumber daya alam, yaitu air laut dan rumah tiram. Logam-logam tersebut diproduksi melalui beberapa tahapan seperti pengendapan, pemanasan, dan elektrolisis. Kemudian dibahas pula aplikasi utama dari magnesium dan kalsium serta proses produksi aluminium melalui proses Hall.

1. Magnesium diproduksi melalui elektrolisis lelehan MgCl2. Air laut mengandung sumber ion Mg2+
yang tidak pernah habis. Rumah tiram yang banyak terdapat di laut mengandung kalsium karbonat
sebagai sumber kalsium.
Gambar 1. Pembuatan logam magnesium dari air laut.
Pembuatan logam magnesium dari air laut telah dikembangkan oleh berbagai industri kimia.
Oleh karena garam-garam alkali tanah menghasilkan nyala beraneka warna, sering dipakai
sebagai bahan untuk membuat kembang api.
Jika rumah tiram dipanaskan, CaCO3 terurai membentuk oksida:
∆
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
Penambahan CaO ke dalam air laut dapat mengendapkan magnesium menjadi hidroksidanya :
Mg2+(aq) + CaO(s) + H2O(l)→ Mg(OH)2(s) + Ca2+(aq)
Selanjutnya, Mg(OH)2 disaring dan diolah dengan asam klorida menjadi magnesium klorida.
Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + 2H2O(l)
Setelah kering, garam MgCl2 dilelehkan dan dielektrolisis:

2. Elektrolisis 1.700°
MgCl2(l) → Mg(l) + Cl2(g)
Magnesium dapat juga diperoleh dari penguraian magnesit dan dolomit membentuk MgO.
Kemudian, direduksi dengan ferosilikon (paduan besi dan silikon).
Kalsium dibuat melalui elektrolisis lelehan CaCl2, juga dapat dibuat melalui reduksi CaO oleh
aluminium dalam udara vakum. Kalsium yang dihasilkan dalam bentuk uap sehingga dapat
dipisahkan.
1.200°
3CaO(s) + 2Al(l) → Mg(l) + Cl2(g)
Aplikasi utama magnesium adalah sebagai paduan aluminium, die-casting (paduan dengan
seng), menghilangkan belerang dalam produksi besi dan baja, dan produksi titanium dalam
proses Kroll. Dalam industri kedirgantaraan komersial, magnesium umumnya digunakan
terbatas pada komponen yang berhubungan dengan mesin karena bahaya kebakaran dan korosi.
Penggunaan paduan magnesium di ruang angkasa meningkat pada abad ke-21, didorong oleh
pentingnya penghematan bahan bakar. Senyawa magnesium juga digunakan sebagai bahan
tahan api dalam tungku peleburan untuk memproduksi logam (besi dan baja), kaca, dan semen.
Kegunaan lain magnesium meliputi untuk membuat pelat photoengraved dalam industri
percetakan, agen reduktor untuk produksi uranium murni dan logam lainnya dari garamnya,
serta piroteknik. Logam ini digunakan dalam paduannya dengan aluminium untuk bearing
mesin, sebagai katalis untuk membuang kandungan bismut dari timbal, serta untuk
mengendalikan kadar karbon grafitik pada peleburan besi.
Kalsium juga digunakan sebagai deoxidizer dalam pembuatan berbagai baja, sebagai pereduksi
dalam pembuatan logam seperti kromium, torium, zirkonium, dan uranium, serta sebagai bahan
untuk memisahkan campuran gas nitrogen dan argon. Kalsium merupakan paduan yang
digunakan dalam produksi aluminium, berilium, tembaga, timah, timbal, dan magnesium.
Kalsim juga lazim digunakan sebagai campuran semen untuk tujuan konstruksi. Senyawa
kalsium terpenting adalah kalsium karbonat, CaCO3, penyusun utama batugamping, marmer,
kapur, cangkang tiram, dan koral.

3. Kalsium karbonat yang diperoleh dari sumber alami digunakan sebagai pengisi (filler) dalam
berbagai produk, seperti keramik, kaca, plastik, dan cat, serta sebagai bahan awal untuk
produksi kalsium oksida. Kalsium oksida, CaO, diproduksi melalui dekomposisi termal
mineral berkarbonasi dalam tungku pemanas untuk menghasilkan gamping (kapur). Kalsium
oksida, Ca (OH)2, memiliki banyak aplikasi yang memerlukan ion hidroksil.
Kalsium silikat, CaSi, yang disiapkan dalam oven listrik dari kapur, silika, dan reduktor
berkarbonasi, berguna sebagai agen deoxidizing baja. Kalsium karbida, CaC2, diproduksi
ketika campuran kapur dan karbon dipanaskan hingga 3000 ºC dalam oven listrik dan
merupakan asetilat yang menghasilkan asetilena melalui proses hidrolisis. Asetilena adalah
bahan dasar dari sejumlah besar bahan kimia penting bagi industri kimia organik.
Aluminium:
Jelaskan proses Hall untuk mempersiapkanaluminium.
Proses pembuatan aluminium dikenal dengan proses Hall, karena cara ini ditemukan oleh
Charles Martin Hall (1863 - 1914) pada tahun 1886.
Proses Hall meliputi dua tahap, yaitu sebagai berikut.
a) Pemurnian Al2O3 dari bauksit
Ke dalam bauksit ditambahkan larutan NaOH pekat sehingga Al2O3 larut sedangkan zat lain
tidak larut.
Al2O3(s) + 2NaOH(aq) → 2NaAlO2(aq) + H2O(l)
Larutan NaAlO2 diasamkan sehingga terbentuk endapan Al(OH)3.
NaAlO2(aq) + H2O(l) + HCl(aq) → Al(OH)3(s) + NaCl(aq)

4. Endapan Al(OH)3 disaring kemudian dipanaskan sehingga terurai menjadi Al2O3 dan uap air.
Panas
Al(OH)3(s)
→
Al2O3(s) + 3H2O(g)
b) Elektrolisis Al2O3 dengan kriolit cair
Al2O3 murni dicampur dengan kriolit Na3AlF6 untuk menurunkan titik leleh Al2O3. Dinding
bejana untuk elektrolisis terbuat dari besi yang dilapisi grafit sekaligus sebagai katoda. Sebagai
anodanya digunakan batang-batang karbon yang dicelupkan ke dalam campuran.
Gambar 1. Sel Hall-Heroult untuk pembuatan aluminium dari elektrolisis lelehan Al2O3 (larutan Al2O3 dalam
kriolit).
Proses pembuatan aluminium dikenal dengan proses Hall, karena cara ini ditemukan oleh
Charles Martin Hall (1863 - 1914) pada tahun 1886. Aluminium dibuat melalui proses Hall-
Héroult, suatu metode komersial pembuatan aluminium melalui elektrolisis aluminium oksida

5. yang dilarutkan dalam lelehan kriolit, Na3AlF6. Campuran kriolit dielektrolisis pada suhu
sekitar 950°C. Sel elektrolisis ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Sel Hall-Heroult untuk produksi aluminium Aluminium oksida dielektrolisis dalam kriolit cair
(elektrolit). Lelehan Al terbentuk pada katode dan berkumpul di bawah sel, yang dikeluarkan secara berkala.
Walaupun reaksi pada elektrolisis sangat rumit, tetapi reaksi bersihnya dapat dituliskan seperti
berikut:
Katode: 4Al3+(aq) + 12e– → 4Al(l)
Anode: 12O2–(aq) + 3C(s) → 3CO2(g) + 12e–
Reaksi sel: 2[2Al3+ + 3O2–] + 3C(s) → 4Al(l) + 3CO2(g)
[2Al3+ + 3O2–] = Al2O3
Anode karbon dibuat dari karbonasi minyak bumi yang harus diganti secara kontinu sebab
sering terkontaminasi oleh pengotor. Aluminium dibuat dalam jumlah besar untuk paduan
logam. Logam aluminium murni bersifat lunak dan mudah terkorosi. Penambahan sejumlah
kecil logam lain, seperti Cu, Mg, atau Mn, aluminium akan menjadi keras dan tahan terhadap
korosi.
Pasivasi (kimia)
Pasivasi adalah suatu fenomena kimia, di mana suatu bahan menjadi inert atau "pasif" dalam
artian tidak lagi mudah terkorosi. Contoh yang paling umum adalah pasivasi logam oleh lapisan
tipis logam oksida yang terbentuk pada permukaannya, dan melindungi dengan erat bagian
dalam logam tersebut dari korosi. Beberapa logam membentuk lapisan ini secara spontan saat
terpapar udara, contohnya aluminium bereaksi spontan dengan oksigen di udara membentuk
lapisan aluminium oksida (Al2O3). Tidak semua logam memiliki fenomena ini. Besi,

6. misalnya, memiliki oksida yang rapuh sehingga mudah terkelupas sehingga korosi akan terus
belanjut. Dengan demikian, untuk melindungi besi dari korosi, biasanya digunakan cat yang
dirancang untuk membentuk lapisan yang melindunginya dari korosi, misalnya kalium
dikromat (K2Cr2O7).
Sebutkan aplikasi dari pemanfaatan aluminium
Aluminium ditemukan terutama sebagai bijih bauksit dan memiliki ketahanan terhadap
oksidasi, kuat, serta ringan. Aluminium digunakan di banyak industri untuk membuat jutaan
produk dan sangat penting bagi perekonomian dunia. Komponen struktur yang terbuat dari
aluminium sangat penting bagi industri kedirgantaraan dan industri lain dimana diperlukan
logam dengan bobot ringan, serta memiliki daya tahan dan kekuatan. Penggunaan aluminium
melebihi logam lainnya kecuali besi.
Aluminium murni dengan mudah membentuk paduan dengan banyak unsur seperti tembaga,
seng, magnesium, mangan, dan silikon. Hampir semua cermin modern dibuat menggunakan
lapisan reflektif tipis aluminium pada permukaan belakangnya. Cermin teleskop juga dilapisi
dengan lapisan tipis aluminium. Aplikasi lain unsur ini adalah sebagai konduktor transmisi
listrik dan kemasan (kaleng, foil, dll).
Perkembangan terbaru dalam teknologi aluminium adalah produksi busa aluminium dengan
menambahkan senyawa khusus ke aluminium cair sehingga melepaskan gas hidrogen.
Aluminium cair harus dikentalkan terlebih dahulu dengan menambahkan oksida aluminium
atau serat silikon karbida. Hasilnya adalah busa padat aluminium yang digunakan dalam
terowongan lalu lintas dan pesawat ruang angkasa.