Logam: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan aplikasi seluler
HsfBot (bicara | kontrib)
k Bot: Perubahan kosmetika
Baris 1:
{{List of metallic elements}}
[[Berkas:Gallium1 640x480.jpg|thumb|right|Kristal [[gallium]]]]
Dalam [[kimia]], sebuah '''logam''' atau '''metal''' ([[bahasa Yunani]]: μέταλλον ''Metallon''<ref>[http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.04.0057%3Aentry%3Dme%2Ftallon μέταλλον] Henry George Liddell, Robert Scott, ''A Greek-English Lexicon'', on Perseus Digital Library</ref><ref>[http://oxforddictionaries.com/definition/metal?q=metal metal], on Oxford Dictionaries</ref>) adalah [[material]] (sebuah [[unsur kimia|unsur]], [[senyawa kimia|senyawa]], atau [[logam paduan|paduan]]) yang biasanya keras [[Opasitas (optik)|tak tembus cahaya]], berkilau, dan memiliki [[Konduktivitas dan resistivitas listrik|konduktivitas listrik]] dan [[konduktivitas termal|termal]] yang baik. Logam umumnya [[Keuletan (fisika)|liat]]—yaitu dapat ditempa atau ditekan permanen hingga berubah bentuk tanpa patah atau retak—dan juga [[Paduan fusibel|fusibel]] (bisa dilelehkan) dan [[Keuletan (fisika)|ulet]] (dapat ditarik hingga membentuk kawat halus).<ref>[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/377422/metal metal]. ''Encyclopædia Britannica''</ref> Sekitar 91 dari 118 unsur dalam [[tabel periodik]] adalah logam, sisanya adalah [[nonlogam]] atau [[metaloid]]. Beberapa unsur menunjukkan sifat baik logam dan nonlogam sekaligus.
 
[[Astrofisikawan]] menggunakan istilah "metal" untuk menjelaskan secara kolektif seluruh unsur selain [[hidrogen]] dan [[helium]], dua unsur paling sederhana, dalam suatu bintang. Bintang [[Fusi nuklir|memfusi]] atom-atom yang lebih kecil, sebagian besar hidrogen dan helium, untuk membuat atom yang lebih besar selama masa hidupnya. Dalam pengertian itu, [[metalisitas]] suatu objek adalah proporsi dari materi yang menyusun seluruh unsur kimia yang lebih berat, tidak hanya logam-logam tradisional.<ref name="Martin">{{cite web | author=John C. Martin | title=What we learn from a star's metal content | work=New Analysis RR Lyrae Kinematics in the Solar Neighborhood | url=https://edocs.uis.edu/jmart5/www/rrlyrae/metals.htm|accessdate=September 7, 2005 }}</ref>
Baris 7:
Banyak unsur dan senyawa yang tidak diklasifikasikan secara normal sebagai logam menjadi logam pada tekanan tinggi; ini terbentuk sebagai [[alotrop|alotropi metalik dari non logam]].
 
== Struktur dan ikatan ==
[[FileBerkas:Close packing box.svg|thumb|hcp and fcc close-packing of spheres]]
Atom zat logam biasanya [[Tabel periodik (struktur kristal)|tersusun]] dalam salah satu dari tiga [[struktur kristal]] umum, antara lain ''[[body-centered cubic]]'' (bcc), ''[[face-centered cubic]]'' (fcc), dan ''[[hexagonal close-pack]]'' (hcp). Dalam bcc, masing-masing atom terletak di pusat kubus dikelilingi atom lainnya. Dalam fcc dan hcp, masing-masing atom dikelilingi oleh duabelas atom lainnya, tetapi susunan lapisannya berbeda. Beberapa logam mengadopsi struktur yang berbeda, tergantung pada suhu.<ref>Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.</ref>
 
Atom logam mudah kehilangan elektron kelopak terluarnya, menghasilkan awan elektron bebas yang mengalir dalam pengaturannya sifatnya yang padat. Hal ini menyebabkan kemampuan zat logam untuk mudah menghantarkan panas dan listrik. Jika aliran elektron ini terjadi, karakteristik padat dari logam dihasilkan oleh interaksi elektrostatis di antara masing-masing atom dan awan elektron. Ikatan jenis ini disebut [[ikatan logam]].<ref name="morty">{{cite book| author = Mortimer, Charles E.|title = Chemistry: A Conceptual Approach|location = New York:|publisher = D. Van Nostrad Company| edition = 3rd |year= 1975}}</ref>
 
== Sifat-sifat ==
=== Kimia ===
Logam biasanya cenderung membentuk [[kation]] melalui mekanisme kehilangan elektron,<ref name="morty"/> bereaksi dengan oksigen di udara membentuk [[oksida]] melalui beragam skala waktu (besi [[karat|berkarat]] setelah bertahun-tahun, sementara [[kalium]] terbakar dalam hitungan detik. Contoh:
 
Baris 25:
[[Pengecatan]], [[penganodaan]] (''anodising'') atau [[penyepuhan (kimia)|penyepuhan]] logam adalah cara yang baik untuk mencegah [[korosi]]. Namun, logam yang lebih reaktif dalam [[deret elektrokimia]] harus dipilih untuk penyalutan, terutama jika dipilih serpihan penyalut. Air dan dua logam membentuk [[sel elektrokimia]], dan jika penyalut kurang reaktif daripada yang disalut, penyalut sejatinya telah ''memicu'' korosi.
 
=== Fisika ===
[[FileBerkas:Gallium1 640x480.jpg|thumb|right|Kristal [[galium]]]]
Logam secara umum memiliki [[konduktivitas listrik]] tinggi, [[konduktivitas termal]] tinggi, dan [[densitas]] yang tinggi pula. Umumnya mereka lentur dan liat, berubah bentuk di bawah tekanan tanpa [[Bersihan (kristal)|terbelah]].<ref name="morty"/> Dalam hal sifat optiknya, logam mengkilat dan [[Kilau (mineralogi)|berkilau]]. Lembaran logam dengan ketebalan di bawah beberapa mikrometer terlihat opak, tetapi [[kertas emas]] meneruskan sinar hijau.
 
Meskipun sebagian besar logam memiliki [[densitas]] yang lebih tinggi daripada kebanyakan [[nonlogam]],<ref name="morty"/> terdapat rentang variasi yang lebar dalam hal densitas mereka. [[Litium]] adalah unsur padat yang paling rendah densitasnya, sementara [[osmium]] adalah yang paling tinggi. [[Logam alkali]] dan [[Logam alkali tanah|alkali tanah]] pada golongan 1 dan 2 dirujuk sebagai [[logam ringan]] karena mereka memiliki densitas rendah, kekerasan rendah, dan titik lebur yang rendah pula.<ref name="morty"/> Tingginya densitas sebagian besar logam karena ketatnya kisi kristal struktur logam mereka. Kekuatan ikatan logam untuk logam yang berbeda mencapai maksimum di sekitar pusat deret [[logam transisi]], karena unsur-unsur tersebut memiliki sejumlah besar elektron terdelokalisasi dalam ikatan logam [[Ikatan ketat|jenis ikatan ketat]]. Namun, faktor lain (seperti [[jari-jari atom]], [[Muatan inti efektif|muatan inti]], jumlah [[Orbital atom|orbital]] ikatan, tumpangsuh energi orbital dan [[bentuk kristal]]) juga terlibat.<ref name="morty"/>
 
=== Listrik ===
{{Band structure filling diagram}}
Konduktivitas termal dan listrik logam berangkata dari kenyataan bahwa elektron terluar mereka [[Elektron terdelokalisasi|terdelokalisasi]]. Situasi ini dapat divisualisasikan dengan memperhatikan struktur atom logam sebagai suatu koleksi atom yang terbenam dalam lautan elektron yang bergerak cepat. Konduktivitas listrik logam, seperti halnya kapasitas bahang dan konduktivitas panas, dapat dihitung menurut [[model elektron bebas]], yang tidak memperhatikan struktur detail kisi ion.
Baris 37:
Ketika mempertimbangkan [[struktur pita elektron]] dan energi ikatan suatu logam, perlu diperhatikan potensial positif yang disebabkan oleh pengaturan spesifik inti ion—yang muncul periodik dalam [[kristal]]. Konsekuensi paling penting dari potetensial periodik adalah pembentukan [[celah pita]] kecil pada perbatasan [[zona Brillouin]]. Secara matematis, potensial inti ion dapat dihitung melalui beragam model, yang paling sederhana adalah [[model elektron hampir bebas]].
 
=== Mekanis ===
Sifat mekanis metal meliputi [[duktilitas]], yaitu kapasitas mereka dalam [[deformasi plastis]]. [[Deformasi (teknik)|Deformasi elastis]] dapat balik pada logam dapat dijelaskan oleh [[Hukum Hooke]] untuk memulihkan gaya, sementara [[tegangan (mekanika)|tegangan]] berbanding lurus dengan [[Deformasi (mekanika)|regangan]]. Gaya yang lebih besar daripada [[batas elastis]], atau panas, dapat menyebabkan deformasi permanen (tak dapat balik) pada obyek, yang dikenal sebagai [[deformasi plastis]] atau [[Platisitas (fisika)|plastisitas]]. Perubahan tak dapat balik dalam susunan atom dapat terjadi sebagai akibat dari:
* Aksi suatu [[gaya (fisika)|gaya]] yang diaplikasikan (atau [[Usaha (fisika)|usaha]]). Gaya yang diaplikasikan dapat berupa gaya [[kekuatan tarik|tarik]], gaya [[kekuatan tekan|tekan]], [[pemotongan sederhana|pemotongan]], [[pembengkokan]] atau gaya [[torsi (mekanika)|torsi]] (pelintir).
* Perubahan suhu (panas). Perubahan suhu dapat mempengaruhi mobilitas [[cacat kristalografi|cacat struktural]] seperti [[batas butir]], kekosongan titik, [[dislokasi]] garis atau ulir, kesalahan penumpukan dan ''twins'' baik dalam padatan [[kristal]] maupun [[padatan amorf|non-kristal]]. Pergerakan atau perpindahan cacat tersebut [[energi aktivasi|diaktifkan secara termal]], dan karenanya dibatasi oleh laju [[difusi atom]].
 
[[FileBerkas:Hot metalwork.jpg|thumb|Logam panas dari [[pandai besi]].]]
 
[[Persamaan Navier-Stokes|Aliran kental]] di dekat batas butir, misalnya, dapat menyebabkan [[gelincir (ilmu bahan)|gelinciran]] internal, [[Rayapan (deformasi)|rayapan]] dan [[Kelelahan (bahan)|kelelahan]] pada logam. Hal ini juga dapat berkontribusi terhadap perubahan signifikan pada struktur mikro seperti [[pertumbuhan butir]] dan densifikasi lokal karena penghilangan [[porositas]] intergranular. [[Dislokasi]] sekrup bisa [[Gelincir (ilmu bahan)|menggelincir]] ke arah [[bidang kisi]] yang berisi dislokasi, sementara kekuatan pendorong utama untuk "pendakian dislokasi" adalah gerakan atau [[difusi]] kekosongan melalui [[Struktur kristal|kisi kristal]].
Baris 79:
* Baja Karbon Tinggi dengan Campuran. Baja karbon tinggi ditambah Nikel, Kobal,Krom atau tungsten. Sifat: rapuh tetapi tahan terhadap suhu tinggi. Penggunaan: mesin bubut dan alat-alat permesinan lainnya.-->
 
=== Logam mulia ===
{{utama|Logam mulia}}
''Logam mulia'' adalah logam yang tahan terhadap [[korosi]] atau [[redoks|oksidasi]], tidak seperti sebagian besar [[logam dasar]]. Mereka cenderung juga merupakan [[logam berharga]], seringkali karena kelangkaannya. Contohnya antara laain [[emas]], [[platina]], [[perak]], [[rodium]], [[iridium]], dan [[paladium]].
 
=== Logam berharga ===
[[FileBerkas:GoldNuggetUSGOV.jpg|thumb|left|Bongkahan emas]]
{{Utama|Logam berharga}}
Suatu ''logam berharga'' adalah [[unsur kimia]] metalik yang langka dengan nilai ekonomi tinggi.
Baris 92:
Permintaan logam berharga didorong tidak hanya berdasarkan penggunaan praktisnya, tetapi juga perannya sebagai investasi dan [[simpan nilai|penyimpan nilai]] ({{lang-en|store of value}}). Paladium pernah, sekitar musim panas 2006, bernilai sedikit di bawah setengah harga emas, dan platina sekitar dua kali harga emas. Perak secara substansial tidak terlampau mahal, tetapi seringkali secara tradisional dianggap sebagai logam berharga karena perannya sebagai koin dan perhiasan.
 
=== Logam berat ===
{{Utama|Logam berat}}
Logam berat adalah semua logam atau [[metaloid]] yang relatif padat. Definisi yang lebih spesifik telah diajukan, tetapi tidak satupun memperoleh persetujuan luas. Beberapa logam berat memiliki penggunaan ceruk, atau dinyatakan beracun; beberapa esensial dalam jumlah renik.
 
== Ekstraksi ==
{{Utama|Bijih|Pertambangan|Metalurgi ekstraktif}}
 
Baris 107:
Bijih [[sulfida]] tidak direduksi langsung menjadi logam tetapi dipanggang di udara terbuka untuk mengubahnya menjadi oksida.
 
== Daur ulang ==
Permintaan untuk logam terkait erat dengan pertumbuhan ekonomi. Selama abad ke-20, ragam penggunaan logam di masyarakat meningkat tajam. Saat ini, perkembangan negara-negara besar, seperti China dan India, dan kemajuan teknologi, mendorong permintaan yang semakin banyak. Hasilnya adalah aktivitas pertambangan semakin meluas, dan semakin banyak stok logam dunia di atas tanah yang digunakan, sementara yang di bawah tanah sebagai cadangan yang tidak digunakan. Contohnya adalah stok tembaga bekas. Antara tahun 1932 dan 1999, tembaga yang digunakan di AS meningkat dari 73&nbsp;g menjadi 238&nbsp;g per orang.<ref name="unep.org">[http://www.unep.org/resourcepanel/Publications/tabid/54044/Default.aspx ''The Recycling Rates of Metals: A Status Report''] 2010, [[International Resource Panel]], [[United Nations Environment Programme]]</ref>
 
Baris 116:
Penulis laporan tersebut mengamati bahwa stok logam di masyarakat dapat menjadi tambang raksasa di atas tanah. Mereka memperingatkan bahwa tingkat daur ulang beberapa logam langka yang digunakan dalam aplikasi seperti telepon seluler, kemasan baterai untuk mobil hibrida dan sel bahan bakar sangat rendah sehingga jika tingkat daur ulang pada masa depan tidak ditingkatkan secara dramatis, maka logam kritis ini akan menjadi tidak tersedia untuk digunakan dalam teknologi modern.
 
== Metalurgi ==
{{Utama|Metalurgi}}
 
Baris 141:
Logam dapat [[dopan|didoping]] dengan molekul asing—organik, anorganik, biologis dan polimer. Doping ini mengandung logam dengan sifat baru yang disebabkan oleh adanya molekul tamu. Aplikasi dalam katalisis, obat-obatan, sel elektrokimia, korosi dan lainnya telah dikembangkan.<ref>{{cite journal|last1=Avnir|first1=David|title=Molecularly doped metals|journal=Acc. Chem. Res.|date=2014|volume=47|pages=579–592|doi=10.1021/ar4001982}}</ref>
 
== Perdagangan ==
[[FileBerkas:2005metal import.PNG|thumb|right|Impor [[bijih]] dan logam dunia tahun 2005]]
 
[[Bank Dunia]] melaporkan bahwa China adalah top importir [[bijih]] dan logam pada tahun 2005, diikuti Amerika Serikat dan Jepang.<ref>{{cite|url=http://siteresources.worldbank.org/DATASTATISTICS/Resources/table4_5.pdf|title=Structure of merchandise imports|website=worldbank.org}}</ref>
Baris 151:
Penulis bahasa Latin dan Yunani kuno seperti [[Theophrastus]], [[Pliny the Elder]] dalam [[Natural History (Pliny)|''Natural History'']], atau [[Pedanius Dioscorides]], tidak mencoba untuk mengklasifikasikan logam. Orang-orang Eropa kuno tidak pernah mencapai konsep "logam" sebagai zat elementer yang berbeda dengan sifat kimia dan fisik tetap. Setelah [[Empedocles]], semua zat di dalam [[lingkungan sublunar]] diasumsikan memiliki variasi dalam [[Elemen klasik|unsur klasik]] penyusunnya yaitu bumi, air, udara dan api. Setelah [[Pythagoreanisme|Pythagoras]], [[Plato]] berasumsi bahwa unsur-unsur ini dapat dikurangi lebih jauh ke bidang bentuk geometris (segitiga dan persegi) ruang pembatas dan yang berhubungan dengan [[polihedron reguler|polihedra reguler]] di bumi:kubus, air:ikosahedron, udara:oktahedron, api:tetrahedron. Namun, perpanjangan filosofis ini tidak menjadi sepopuler empat elemen sederhana, setelah ditolak oleh [[Aristoteles]]. Aristoteles juga menolak teori atom [[Democritus]], karena ia mengklasifikasikan keberadaan vakum yang tersirat yang diperlukan untuk gerak sebagai sebuah kontradiksi (vakum menyiratkan tidak ada, karena itu tidak dapat ada). Aristoteles memang, bagaimanapun, memperkenalkan kualitas antagonis yang mendasarinya (atau kekuatan) kering vs basah dan dingin vs panas ke dalam komposisi masing-masing dari keempat elemen tersebut. Kata "logam" awalnya berarti "ranjau" dan baru kemudian mendapatkan makna umum produk dari bahan yang diperoleh di tambang. Pada abad pertama Masehi, hubungan antara planet dan logam yang ada diasumsikan sebagai Emas:Matahari, Perak:Bulan, [[Elektrum]]:Jupiter, Besi:Mars, Tembaga:Venus, Timah:Merkurius, Timbal:Saturnus. Setelah elektrum terungkap merupakan kombinasi antara perak dan emas, hubungan timah:Jupiter dan raksa:Merkurius digantikan ke urutan sebelumnya.<ref>[[John Maxson Stillman]], ''The Story of Early Chemistry'' D. Appleton (1924)</ref>
 
[[Alkimia|Alkimiawan]]wan Arab dan abad pertengahan percaya
bahwa semua logam, dan faktanya, semua materi sublunar, secara tersusun dari prinsip belerang yang membawa sifat mudah terbakar, dan prinsip raksa, ibu dari semua logam, yang membawa sifat likuiditas atau fusibilitas, dan volatilitas. Prinsip-prinsip ini tidak selalu merupakan zat yang umum [[belerang]] dan [[raksa]] yang ditemukan di kebanyakan laboratorium. Teori ini memperkuat keyakinan bahwa semua logam ditakdirkan untuk menjadi emas di perut bumi melalui kombinasi panas, pencernaan, waktu, dan penghapusan kontaminan yang tepat, yang kesemuanya dapat dikembangkan dan dipercepat melalui pengetahuan dan metode alkimia. [[Paracelsus]] menambahkan prinsip ketiga garam, pembawa sifat nonvolatil dan tahan api, dalam [[Paracelsus|doktrin ''tria prima''-nya]]. Teori-teori ini mempertahankan empat unsur klasik yang mendasari komposisi belerang, raksa dan garam.
 
Baris 157:
 
<blockquote>
Logam adalah badan mineral, yang sifatnya cair atau agak keras. Logam keras dapat dilelehkan oleh panasnya api, tapi ketika sudah mendingin lagi dan kehilangan semua panas, akan menjadi keras kembali dan melanjutkan bentuknya terakhirnya. Dalam hal ini, ia berbeda dari batu yang meleleh di dalam api, karena meskipun batu mendapatkan kembali kekerasannya, namun ia kehilangan bentuk dan sifatnya yang murni. Secara tradisional ada enam jenis logam, yaitu emas, perak, tembaga, besi, timah dan timbal. Ada yang benar-benar lain, [[raksa| ''quicksilver'']] adalah logam, meskipun alkimiawan tidak setuju dengan kita tentang masalah ini, begitu pula dengan [[bismut]]. Penulis Yunani kuno tampaknya masa bodoh terhadap bismut, oleh karena itu Ammonius dengan tepat menyatakan bahwa ada banyak spesies logam, hewan, dan tumbuhan yang tidak kita kenal. [[Stibium]] ketika dilelehkan di dalam wadah dan disuling memiliki hak untuk dianggap sebagai logam sebagaimana diberikan kepada timbal oleh para penulis.<!--Jika saat dilebur, bagian tertentu ditambahkan ke timah, logam paduan penjual buku dihasilkan dari jenis yang dibuat yang digunakan oleh mereka yang mencetak buku di atas kertas.--><!--If when smelted, a certain portion be added to tin, a bookseller's alloy is produced from which the type is made that is used by those who print books on paper.--> Setiap logam memiliki bentuknya sendiri yang diawetkan saat dipisahkan dari logam yang dicampur dengannya. Oleh karena itu baik [[elektrum]] maupun Stannum [bukan berarti timah yang kita kenal saat ini] itu sendiri bukan merupakan logam asli, melainkan paduan dua logam. Elektrum adalah paduan emas dan perak, sedangkan Stannum paduan timbal dan perak. Namun jika perak dipisahkan dari elektrum, maka yang tertinggal adalah emas dan bukan elektrum; jika perak diambil dari Stannum, maka yang tertinggal adalah timbal dan bukan Stannum. Bagaimanapun, apakah kuningan ditemukan sebagai logam asli atau tidak, tidak dapat dipastikan dengan pasti. Kita hanya tahu kuningan buatan, yang terdiri dari tembaga yang diwarnai dengan warna mineral [[kalamin]]. Namun jika ada yang harus digali, itu akan menjadi logam yang tepat. Tembaga hitam dan putih sepertinya berbeda dari jenis merah. Logam, oleh karena itu, pada dasarnya padat, seperti yang telah saya nyatakan, atau cairan, seperti pada kasus unik dari ''quicksilver''. Tapi cukup sekarang soal jenisnya yang sederhana.<ref>Georgius Agricola, [http://www.gutenberg.org/files/38015/38015-h/38015-h.htm ''De Re Metallica''] (1556) Tr. Herbert Clark Hoover & Lou Henry Hoover (1912); Footnote quoting ''De Natura Fossilium'' (1546), p. 180</ref>
</blockquote>
 
Baris 183:
== Pranala luar ==
{{AmCyc Poster|Metal|Logam}}
* {{wiktionary-inline|Metals|logam}}
* {{commons category-inline|Metals|logam}}