BAHAN KIMIA DALAM PERINDUSTRIAN

BAB 8

Aloi

• Campuran beberapa jenis logam • Campuran logam dengan bukan logam• Sifat yang berbeza daripada logam asal yang

tulen. • Lebih kukuh daripada logam tulen.

Contoh aloi, kandungan dan kegunaan

Aloi Kandungan Sifat Contoh kegunaan

Duralumin aluminium 95% kuprum 3% magnesium 1% mangan 1%

ringan, kukuh, tahan kakisan

Sahagian kapal terbang dan kereta api berkelajuan tinggi

Aloi Kandungan Sifat Contoh kegunaan

Loyang kuprum 75%zink 25%

kukuh, berkilau,tahan kakisan

Alat muzik, produk hiasan, loceng

Keluli ferum 99.5%karbon 0.5%

keras, kukuh, tahan kakisan

Bahan binaan, rangka kereta

Aloi Kandungan Sifat Contoh kegunaan

Piuter Stanum 97%Antimoni dan kuprum 3%

berkilau, kukuh, tahan kakisan

Produk hiasan.

Gangsa kuprum 88%stanum 12%

keras, kukuh, tahan kakisan

Pedang, patung, pingat dan piala

Perubahan Keadaan Jirim

• Logam tulen lebih lembut – susunan atom yang sama saiz tersusun dalam bentuk lapisan, mudah tergelincir apabila dikenakan tekanan

• Aloi:–Atom lain ditambah ke dalam logam tulen–Atom tidak tersusun teratur–Lapisan logam tidak mudah tergelincir bila

dikenakan tekanan–Lebih kukuh

Kepentingan Aloi dalam Industri

• Keluli - kukuh, keras, dan tahan kakisan.• membuat kerangka dalam kereta , kenderaan

berat, membina bangunan dan jambatan• Loyang dan piuter – membuat barang hiasan dan cenderahati

• Aloi superkonduktor- menghasilkan daya magnet yang lebih kuat –digunakan dalam pembinaan kereta api

berkelajuan tinggi

Penghasilan dan PenggunaanAmmonia dalam Industri

• Ammonia - gas yang tidak berwama tetapi mempunyai bau yang tajam.

• Larut dalam air menghasilkan larutan ammonium hidroksida.

• Digunakan untuk membuat baja, pencuci, dan gentian sintetik.

Penggunaan ammonia

Penghasilan Ammonia dalam Industri

• Proses Haber – menghasilkan mamonia dalam kuantiti yang banyak

• Oleh ahli kimia - Fritz Haber

Nitrogen + Hidrogen Ammonia1 : 3 NH3

Proses Haber

• Gas nitrogen dan hidrogen dicampur dengan nisbah 1:3.

• Gas campuran dimampatkan dan dilalukan melalui pemangkin besi pada suhu 450°C dan tekanan 250 atm.

• Gas ammonia dihasilkan. • Kemudian suhu gas ammonia dikurangkan

sehingga ia menyejuk menjadi cecair ammonia.

Syarat untuk menghasilkan ammonia secara optimum adalah seperti berikut:

• Suhu yang sederhana (450°C).• Tekanan atmosfera yang tinggi (250 atm).• Kehadiran mangkin (besi) – mempercepatkan

tindakbalas

Kegunaan Ammonia dalam Perindustrian

• Penghasilan baja garam ammonia

Ammonia + asid Baja amonia

Ammonia + asid nitrik Ammonium nitrat

Ammonia + asid sulfurik Ammonium sulfat

Ammonia + asid fosforik Ammonium fosfat

• Penghasilan asid nitrik–menghasilkan bahan letupan dan pewarna

azo

Proses Penghasilan Baja Garam Ammonia dan Urea

• Baja garam ammonia - tindakbalas peneutralan antara ammonium hidroksida dan asid

Proses Penghasilan Baja Garam Ammonia dan Urea

• Baja urea - dihasilkan daripada tindak balas karbon dioksida dan ammonia

• Penghasilan optimum memerlukan:– suhu 200°C – tekanan 200 atm

Penghasilan baja urea

Kesan Pelupusan SisaPerindustrian

• Punca-punca utama pencemaran daripada aktiviti industri:

a) Pembakaran bahan api fosil b) Sisa bahan perindustrian yang toksik c) Sisa pertanian d) Sisa radioaktif

a) Pembakaran bahan api fosil

• Petroleum, gas asli dan arang batu• Bebaskan gas sulfur dioksida, karbon

dioksida, karbon monoksida, dan nitrogen dioksida

• Boleh memudaratkan kesihatan manusia– Penyakit asma, lelah, masalah pernafasan,

kematian

• Kesan negatif terhadap alam sekitar(a) hujan asid(b) kesan rumah hijau(c) pengurangan kualiti air dan udara bersih(d) pengurangan kadar fotosintesis dalam tumbuhan hijau

b) Sisa bahan perindustrian yang toksik

• Perindustrian kimia yang menghasilkan cat, tekstil, dan plastik menghasilkan bahan sisa toksik

• Sisa toksik : asid, alkali, sebatian nitrat, fosfat dan logam berat misalnya plumbum, merkuri dan kadmium.

• Kesan sisa toksik :(a) Perubahan pH air yang memberi kesan kepada hidupan dalam air.(b) Peningkatan kandungan mineral dalam sungai, tasik dan kolam yang mengganggu keseimbangan ekosistem dalam air.(c) Kerosakan sistem respirasi, sistem saraf tunjang, dan sistem imun dalam

badan manusia.

(c) Sisa pertanian

• Sisa organik menyebabkan pencemaran alam sekitar jika tidak dibuang dengan cara yang betul

• Proses pereputan sisa organikmengurangkan jumlah oksigen dalam air jika dibuang ke dalam sungai

(d) Sisa radioaktif

• Zarah alfa, zarah beta, dan sinar gama akan memudaratkan alam sekitar

• Pendedahan kepada sinar radioaktif boleh menyebabkan penyakit barah, kecacatan pertumbuhan, kemandulan, dan kematian

• Mengambil masa yang lama sebelum menjadi stabil

Kaedah Mengawal Pelupusan Sisa Perindustrian

• Kaedah pelupusan sisa industri(a) penggunaan teknologi(b) penggubalan undang-undang(c) pendidikan

a) Penggunaan Teknologi

Jenis sisa perindustrian

Kaedah

Sisa toksik Kolam pengoksidaan untuk menjalankan proses biologi dan kimia

Karbon monoksida Serombong asap yang tinggi dilengkapi dengan pemampat elektrostatik

Gas berasid - Sulfur dioksida - Nitrogen dioksida

Penggunaan sistem pembersihan udara

Sisa radioaktif Simpan dalam bekas plumbum yang tebal diikuti dengan kaedah pembuangan yang dipiawaikan.

Sisa pepejal minyak sawit

Proses semula untuk menghasilkan bahan api atau makanan haiwan ternakan

b) Undang-Undang

• Akta Kualiti Alam Sekeliling 1974, 1985 (diperbaiki) berkuatkuasa dari 1 April 1988.

• Peraturan Kualiti Alam Sekeliling (minyak kelapa sawit mentah, 1977) berkuatkuasa dari 1 Julai 1978.

• Peraturan Kualiti Alam Sekeliling (udara bersih, 1978) berkuatkuasa dari 1 Oktober 1978.

• Peraturan Kualiti Alam Sekililing (getah asli mentah, 1978) berkuatkuasa dari 1 April 1979.

• Peraturan KualitiAlam Sekeliling (buangan terjadual, 1985) berkuatkuasa dari 1 Julai 1985.

c) Pendidikan

• Dijalankan secara formal atau diserapkan ke dalam kurikulum sekolah

• Iklan, kempen, serta media massa - mendidik orang ramai tentang kepentingan untuk mengawal pembuangan sisa industri serta melindungi alam sekitar

Kepentingan Pemeliharaandan Pemuliharaan Alam Sekitar daripada

Pencemaran Sisa Buangan Industri• Alam sekitar yang tercemar akan memudaratkan semua benda

hidup• Jenis pencemaran:– air–udara–haba– radioaktif

Kesan pencemaran.Jenis

pencemaranKesan

1. Air • Air menjadi toksik.• Kematian hidupan dalam air

2. Udara

• Penyakit paru-paru• Hujan asid.

3. Haba • Memudaratkan hidupan air• Meningkatkan suhu persekitaran

4. Radioaktif • Penyakit baka- barah, kecacatan pertumbuhan dan kemandulan

Pencemaran juga boleh menyebabkan fenomena berikut:Fenomena Kesan kepada alam sekitar

dan manusiaKesan rumah hijau

• Aras air laut meningkat kerana ais kutub mencair

• Keluasan gurun bertambahPenipisan lapisan ozon

Katarak, kanser kulit, kemusnahan sistem keimunan

Hujan asid Kepupusan spesies, kakisan struktur buatan manusia

Jerebu Masalah sistem pernafasan

Kepentingan melupuskan sisa industri dengan betul

a) Sisa industri tidak akan memudaratkan kesihatan kita.

b) Melindungi flora dan fauna.c) Memastikan kemandirian generasi yang akan

datang