Wandy Mau Sharing

PENGERTIAN PEMATANGAN
Pengertian pematangan atau pendewasaan minyak bumi (oil maturation) erat hubungannya dengan masalah waktu pembentukan dan pengertian batuan induk. Banyak ahli geologi minyak bumi berpendapat, bahwa langkah dalam sejarah pembentukan minyak bumi terjadi dalam atau dekat reservior pada waktu atau setelah migrasi primer selesai, dan terdiri dari suatu urutan perubahan purna-diagenesa yang menghasilkan hidrokarbon dari senyawa yang lebih berat dengan molekul rendah. proses ini disebut pematangan atau pendewasaan (maturation) dan hasilnya adalah minyak bumi yang sebenarnya (Dott dan Reynold, 1969). Semua perubahan ini bersifat kimia dan disebabkan berbagai perubahan lingkungan geologi dimana hidrokarbon tersebut berada. Dalam hal ini Phillipi (1965) berpendapat, bahwa proses pematangan terjadi dalam batuan induk, dan yang bermigrasi adalah minyak bumi yang asli. Suatu hal yang perlu direnungkan ialah, bahwa minyak bumi yang belum matang sebagai zat transisi tidak ditemukan. Sedangkan jika jenis minyak aspal dan parafin dianggap sebagai zat yang matang dan belum matang, maka pesoalannya menyangkut varietas jenis minyak bumi. Dalam hal ini beberapa penyelidik seperti Haeberle (1951) dan Hunt (1958) menunjukkan, bahwa fasies memegang peranan dalam menentukan jenis minyak bumi, seperti misalnya perbedaan derajat API. Terlepas daripada fasies, waktu dan perubahan lingkungan geologi juga dapat merubah minyak bumi secara kimia, hal mana juga dapat dipahami dari segi teori termodinamika. Pengertian minyak 'muda' dan 'matang' : minyak bumi yang bersifat naften atau aspal biasanya dianggap 'muda' (young oil), mengandung lebih banyak senyawa hidrokarbon dengan berat molekul tinggi, berat jenis tinggi (derajat API rendah), perbandingan atom hidrogen terhadap karbon rendah, dan pada umumnya mengandung lebih banyak senyawa yang mengandung belerang, nitrogen dan oksigen, serta kadar bensinnya rendah. Minyak parafin dianggap lebih matang (mature), dan merupakan hasil proses pematangan dari minyak bumi naften, dengan pembentukan senyawa Hidrokarbon dengan berat molekul dan berat jenis rendah, perbandingan atom hidrogen terhadap karbon rendah dan hanya sedikit mengandung belerang, nitrogen dan oksigen, dan kadar bensin tinggi. Secara termodinamika minyak bumi parafinis memang lebih rendah dan energi bebasnya lebih stabil. proses pendewasaan ini telah dikenal sejak Rogers (1850), dan memperlihatkan korelasi antara metamorfisme dinamis dan temperatur dengan sususnan batubara dan terdapatnya minyak dan gas bumi. Selain itu Rogers menyimpulkan bahwa minyak dengan berat jenis terendah mempunyai tingkat yang tertinggi, mengandung hidrokarbon ringan jenuh yang paling dan bagian terbesar dari hidrogen dan berat jenis yang paling rendah. 
 PROSES PEMATANGAN
Untuk proses pematangan ini diajukan berbagai macam hipotesa. 
 1. TEORI PERBANDINGAN KARBON ('CARBON - RATIO') DARI WHITE. 
 White (1915) menghubungkan terjadinya perubahan minyak bumi dengan metamorfisme regional, sebagaiman diperlihatkan pada perubahan barubara. Berdasarkan penelitiannya di pegunungan Appalachia disimpulkannya bahwa minyak bumi yang bertingkat paling rendah ditemukan di daerah dengan formasi yang mengandung endapan karbonan yang paling sedikit terubah. Minyak bumi yang lebih tinggi tingkatannya ditemukan di daerah dengan perubahan zat organik yang lebih lanjut, seperti misalnya, batubara sub-bitumina. Di daerah batubara - bitumina tingkatan minyak buminya akan lebih tinggi lagi. Jika perubahan residu karbon melampui 65 persen atau mungkin 75 persen dari karbon tetap dalam batubara murni, maka distilat minyak bumi terdapat berbagai gas pada temperatur batuan. Teori ini kembali lagi diungkapkan oleh Landes (1967) yang mengkorelasikan langsung antara cara terdapatnya jenis minyak serta gas bumi dengan tingkatan batubara (coal ranks) dan menyebutnya sebagai proses eometamorfisma. 
 2. FRAKSI MINYAK DALAM BATUAN (DAY, 1916). 
 Teori ini mengemukakan bahwa pendewasaan disebabkan karena fraksinasi minyak bumi dalam serpih lempung/batuan induknya. pada waktu migrasi, hidrokarbon yang tidak jenuh (naften, aromat) akan melekat pada lempung karena kapilaritas. dengan demikian minyak bumi yang bermigrasi akan lebih matang. 
3. HUBUNGAN BERAT JENIS (DERAJAT API) MINYAK BUMI TERHADAP UMUR DAN KEDALAMAN. 
Barton (1934) menemukan dari beberapa penelitiannya di daerah Gulfcoast, bahwa untuk umur yang sama, maka dalam terdapatnya minyak bumi makin meningkat kadar fraksi ringan dan derajat API-nya. Demikian pula untuk kedalaman yang sama, makin tua umurnya makin ringan minyak buminya. Hal yang sama ditemukan oleh McNab, Smith, dan Betts (1952). 
KESIMPULAN YANG DAPAT DIAMBIL : Makin dalam terdapatnya minyak bumi dan makin tua umurnya minyak bumi makin meningkatlah perbandingan hidrogen/karbon. Namun dalam hal gas, maka ditemukan keadaan sebaliknya, makin dalam dan makin tua gas tersebut, perbandingan hidrogen/karbon makin menurun. Dalam hal ini sumber organik minyak bumi serta lingkungan pengendapan batuan induk harus diperhitungkan, karena fasies merupakan faktor yang lebih kuat daripada kedalaman dan umur. Berbagai proses pendewasaan karena kedalaman dan umur yang telah diusulkan, yaitu : a. Hidrogenasi dan metilisasi. Dalam proses ini hidrokarbon yang tidak jenuh dijenuhi dengan hidrogen atau metil, dan merubah hidrokarbon siklis menjadi alifat. sebagai kemungkinan sumber hidrogen bebas diusulkan oleh Whitehead dan Breger (1960) cara iradiasi partikel alpa, sebagaimana tersirat dalam teorinya mengenai transformasi zat organik minyak bumi. Sumber lain adalah hasil aktivitas bakteri seperti dikemukakan oleh Zobell (1947). b. Reaksi katalitis dan 'cracking'. Peninggian temperatur dan pengaktifan katalisator akan mematahkan hidrokarbon berat menjadi hidrokarbon ringan/parafin. c. aromatisasi. Erdman (1965) mengajukan proses konversi yang terjadi karena penurunan progresif dalam daya larut minyak bumi dari zat aspal, yang khas merupakan penyusunan minyak muda atau minyak primitif. hal ini merupakan suatu polimerisasi senyawa aromatik menjadi kompleks aspal. Dengan demikian zat naften dan aromat akan ketinggalan, dan minyak yang bermigrasi akan menjadi lebih bersifat parafin. Pada proses ini atom hidrogen akan dilepaskan. d. Migrasi pemisahan dari fasa (Silverman, 1965). Konsepsi ini meliputi pemisahan secara fisik satu fasa dari sistem reservoir minyak bumi berfasa dua, yang kemudian yang diikuti oleh migrasi dari fasa yang telah dipisahkan dari reservoir asalnya. Hal ini meliputi pula penurunan tekanan untuk mendapatkan dua fasa (cairan dan uap). PEMATANGAN SEBAGAI KONVERSI GEOKIMIA MINYAK BUMI Proses pematangan minyak bumi mungkin lebih diyakinkan oleh konsepsi Andreev, Bogomolov, Dobryanski dan Kartev (1958). Proses ini didasarkan atas analisa termodinamika yang menyatakan, bahwa zat organik yang terdiri dari beraneka unsur (heteroelemental) mempunyai energi bebas lebih tinggi, dan transformasi spontan senyawa organik akan selalu terjadi dari enegi bebas lebih rendah. Hidrokarbon siklis yang tidak jenuh, terutama yang asimetris mempunyai energi bebas lebih tinggi daripada molekul jenuh yang sederhana. Penurunan kadar senyawa yang beroksigen dan dekarboxilasi dapat dipakai sebagai indeks transformasi.Dilain pihak dari segi termodinamika, perubahan dari normal hidrokarbon menjadi golongan metil yang bercabang lebih mungkin terjadi daripada sebaliknya, demikian pula dari parafin siklis menjadi parafin bercabang. Hal ini sesuai dengan hukum Reznichenko (1955), yaitu 'hukum akumulasi gugusan metil dalam reaksi kimia'. Dalam hal ini, secara termodinamika seri parafin merupakan minyak bumi yang paling stabil. Perubahan susunan kimia ini oleh ilmiawan soviet dinamakan sebagai : konversi geokimia minyak bumi. Proses ini menurut Andreev (1958) meliputi 11 tahap : 
1. permulaan, zat organik yang telah dideoxigenasikan dalam batuan sedimen (sapropel). 
2. Zat resin sekunder, yang terbentuk dengan timbulnya hidrokarbon, termasuk senyawa heterogen. 
3. Zat resin primer, yang belum mempunyai sifat hidrokarbon. Konversi menghasilkan residu tak larut selain hidrokarbon. 
4. Senyawa aromat yang berberat molekul tinggi, terdiri dari satu atau lebih cincin sikloparafin yang disambung oleh cincin aromat yang sebenarnya. 
5. Hidrokarbon aromat bisiklis dan monosiklis yang sederhana. 
6. Hidrokarbon sikloparafin-polisiklis : suatu tahap yang paling tidak stabil dan segera berkonversi menjadi zat yang berikutnya. 
7. Sikloparafin monosiklis dan bisiklis. 8. Hidrokarbon bersifat parafin : sebagai objek akhir dari semua. 
9. Gas alam jenis parafin. Gas ini dipisahkan karena menunjukkan dinamika munculnya gas dari hidrokarbon jenis yang berlainan. Gas terbentuk hanya pada stadium konversi yang kemudian. 
10. Senyawa yang banyak mengandung karbon dengan berat molekul tinggi dan berstruktur siklis, merupakan suatu hasil sekunder yang khas dan belum kehilangan daya larutnya dalam pelarut organik. zat ini merupakan mata penghubung antara zat grafit dan bagian hidrokarbon minyak bumi. 
11. tubuh grafit, merupakan hasil akhir pengkonversian minyak bumi atau sebagian minyak bumi. 


KONSEPSI PEMATANGAN PHILLIPI (1965)
 Phillipi (1965) berdasarkan pekerjaannya di Sumatera Selatan, Venezuela (1957) dan cekungan Ventura dan Los Angeles, menunjukkan bahwa pematangan (matiration) minyak bumi yang berhubungan dengan pembentukannya sendiri terjadi dalam batuan induk. Pendewasaan minyak bumi merupakan hasil degradasi termal zat organik, sehingga merupakan fungsi gradien geotemal. Hasil analisa hidrokarbon batuan induk pada batuan sedimen miosen dalam cekungan yang sama, menunjukkan terdapatnya peningkatan progresif daripada jumlah dan perubahan susunan kimia hidrokarbon minyak bumi dalam reservoir. Makin dalam letak batuan dan makin tua umur batuan tersebut, maka kesamaan susunan kimianya dengan minyak bumi tercapai.Hal ini menurut Phillipi (1965) adalah proses pematangan. 1. Dalam analisanya dari jenis hidrokarbon dalam batuan induk terhadap kedalaman didapatkan: Kadar hidrokarbon bersama dengan perbandingannya hidrokarbon/karbon non karbonat meningkat kuat. 2. Peningkatan ini lambat pada permulaan, tetapi sangat menyolok dalam serpih Miosen Atas (15 juta tahun). 3. susunan secara keseluruhan daripada hidrokarbon dengan titik didih di atas 325 derajat celcius tidak kelihatan berubah dalam proses pembentukan minyak bumi, tetapi sangat menyolok dan bersistem dalam susunan detailnya, antara lain lelebihan nomor atom karbon ganjil dalam kisaran C27 - C33 makin menghilang, dan parafin normal dalam kisaran C18 - C22 terbentuk. 4. Konsentrasi total hidrokarbon dengan titik didih diatas 325 derajat celcius meningkat dengan kedalaman dan umur, disertai pula peningkatan parafin normal dalam batuan serpih. Pada permulaan, jumlah hidrokarbon yang terbentuk jauh lebih sedikit daripada daya penyerapan zat organik non hidrokarbon, sehingga minyak (yang belum dewasa) yang mula-mula terbentuk akan tinggal ditempat terbentuknya (dalam zat organik) sampai stadium proses pembentukan minyak berikutnya. Jika jumlah minyak yang terbentuk melebihi daya penyerapan zat organik, barulah minyak bumi akan dikeluarkan, dan minyak yang dikeluarkan telah matang. Pendapat Phillipi (1965) ini menerangkan mengapa dalam lapisan semuda pliosen muda seperti minyak yang didapatkan di California telah matang. Keberatan terhadap teori ini adalah, bahwa minyak harus bermigrasi secara vertikal melalui serpih tebal yang rapat.
MIGRASI MINYAK BUMI
Definisi Migrasi Migrasi didefinisikan sebagai pergerakan minyak dan gas di bawah permukaan. Migrasi primer merupakan sebutan untuk tahapan dari proses migrasi, berupa ekspulsi hidrokarbon dari source rock(batuan sumber) yang berbutir halus dan berpermeabelitas rendah ke carrier bed yang memiliki permeabelitas lebih tinggi. Akumulasi merupakan pengumpulan dari hidrokarbon yang telah bermigrasi dalam keadaan yang secara relatif diam dalam waktu yang lama. Trap merupakan istilah dimana migrasi terhenti dan akumulasi terjadi. Jika minyakbumi berasal dari bahan organik dan tersebar dalam batuan sumber, kemungkinan bentuk fisik minyakbumi yang terbentuk adalah berupa tetes-tetes kecil. Karena itu untuk terjadinya suatu akumulasi diperlukan pengkonsentrasian, antara lain keluarnya tetes-tetes tersebut dari reservoir dan kemudian bergerak ke perangkap. Koesoemadinata (1980) menyatakan ada beberapa faktor tertentu sebagai sumber tenaga untuk terjadinya migrasi minyakbumi baik primer maupun sekunder, yaitu kompaksi, tegangan permukaan, gravitasi pelampungan (buoyancy), tekanan hidrostatik, tekanan gas, sedimentasi, dan gradien hidrodinamik. Jenis Migrasi Migrasi dibagi menjadi 3 macam(Vandenbroucke, 1993). yaitu : 
1. Migrasi Primer Migrasi primer yaitu perpindahan hidrokarbon dari source rock ke karier bed. Migrasi primer berjalan lambat karena minyak bumi harus cukup untuk keluar dari batuan induk yang memiliki permeabilitas matrik yang rendah. Migrasi primer berakhir ketika hidrokarbon telah mencapai “permeable conduit” atau “carrier bed” untuk terjadinya migrasi sekunder Saat ini, ada tiga mekanisme migrasi primer yang membawa perhatian serius bagi kebanyakan ahli geokimia petroleum, yaitu difusi, ekspulsi fasa minyak, dan pelarutan dalam gas. Difusi sebagai mekanisme aktif dalam migrasi hidrokarbon, terjadi secara terbatas pada batuan sumber yang tipis atau pada tepian unit batuan sumber yang tebal. Pengkonsentrasian diperlukan untuk memungkinkan terjadinya migrasi primer, dimana difusi dapat menyebabkan akumulasi hidrokarbon dalam ukuran yang cukup besar. Ekspulsi hidrokarbon dalam kaitannya dengan migrasi primer terjadi dalam fasa hidrofobik. Ini terjadi pada umumnya sebagai hasil perekahan mikro selama pergerakan hidrokarbon. Ketika tekanan dalam batuan sudah melebihi kekuatannya menahan tekanan, perekahan mikro terjadi, terutama pada bidang lemah dari batuan tersebut, seperti bidang perlapisan. Sehingga batuan yang terlaminasi mungkin menghasilkan hidrokarbon dengan tingkat efisiensi yang lebih tinggi daripada batuan yang masif. Momper (1789) dalam Rondeel (2001) menyatakan bahwa dalam banyak kasus tidak ada perekahan mikro atau ekspulsi yang terjadi sebelum jumlah bitumen yang dihasilkan batuan sumber mencapai batas ambang tertentu. Mills (1923) dan Sokolov (1964) dalam Koesoemadinata (1980) sehubungan dengan pelarutan minyakbumi dalam gas dan ekspansi gas, menyatakan bahwa minyak dapat larut dalam gas, terutama pada temperatur dan tekanan tinggi. Gas diketahui dapat bermigrasi dengan lebih leluasa melalui batuan bergubung tegangan permukaannya yang kecil. Karena suatu pembebasan tekanan, maka gas berekspansi dan membawa minyakbumi terlarut. Rondeel (2001) menyatakan bahwa mekanisme pelarutan ini hanya terjadi bergantung pada keberadaan gas yang dipengaruhi oleh tingkat katagenesis dan kapabilitas batuan sumber untuk menghasilkan gas. Jarak dari migrasi primer hidrokarbon pendek. Migrasi primer terjadi dengan lambat dan sulit, dikarenakan batuan sumber yang memiliki permeabelitas yang rendah. Migrasi primer akan terhenti ketika hidrokarbon mencapai tingkat permeabelitas yang memungkinkan terjadinya migrasi sekunder. Migrasi primer dapat terjadi baik secara lateral, ke atas dan ke bawah bergantung pada karakteristik carrier bed yang ada di dekat batuan sumber. 
 2. Migrasi Sekunder Migrasi sekunder yaitu perpindahan hidrokarbon dari carier bed ke jebakan atau trap. Problem yang sering dihadapi adalah pore throat lebih kecil dibanding oil stringers, karenanya oil stringrs akan tertahan. untuk dapat bergerak, maka “bouyancy” >>>“capillary-entry pressure (setelah akumulasi tercapai). Jika capillary-entry pressur >>> buoyancy, maka migrasi sekunder .Akan terhenti hingga capillary-entry presure tereduksi dan Buoyant force meningkatKetika hidrokarbon berhasil keluar dari batuan sumber dan mengalami migrasi sekunder, pergerakan dari hidrokarbon akan dipengaruhi oleh gaya pelampungan (bouyancy). Teori pelampungan (dalam Koesoemadinata, 1980) menerangkan mekanisme pergerakan minyak bumi karena adanya perbedaan berat jenis minyakbumi dan air. Suatu gumpalan minyak dalam air akan selalu melambung mencari tempat yang lebih tinggi. Gumpalan ini kemudian bergerak ke atas mengikuti kemiringan penyekat batuan reservoir. Berlawanan dari gaya pelampungan adalah tekanan kapilaritas (Rondeel, 2001). Semakin besar pori dari suatu batuan, semakin kecil tekanan kapilaritasnya, dan semakin kecil pori dari suatu batuan, semakin besar tekanan kapilaritasnya. Gaya pelampungan bekerja untuk mengerakan hidrokarbon, tetapi tekanan kapilaritas melawan gaya pelampungan tersebut. Sehingga apabila gaya pelampungan yang bekerja lebih kecil dari pada tekanan kapilaritas, maka migrasi dari hidrokarbon tidak akan terjadi. Aliran hidrodinamik yang merupakan gaya ketiga yang mengerakan hidrokarbon dapat mengubah pergerakan dari hidrokarbon, tetapi hal ini kurang memperngaruhi dasar bahwa gaya pelampungan dan tekanan kapilaritas merupakan faktor utama yang menentukan pergerakan dari hidrokarbon. Migrasi sekunder terjadi pada arah yang dipengaruhi oleh gaya pelampungan yang paling besar. Pergerakan ini awalnya menuju ke arah atas, dan lalu mengikuti kemiringan ¬¬carrier bed¬ apabila hidrokarbon menemui lapisan dengan permeabelitas kurang di atas ¬carrier bed. Keberadaan struktur dan perubahan fasies mungkin menyebabkan tekanan kapilaritas lebih dominan daripada gaya pelampungan, sehingga arah migrasi mungkin akan berubah, dan atau terhenti. 3. Migrasi Tersier Migrasi tersier terjadi jika ada kebocoran (leakage) pada cap rocks yang menutupi reservoir.Cap rocks dengan pori-pori yang lebih kecil dari batuan dibawahnya, mampu menahan pergerakan naik dari minyak bumi. Pengisian yang progresif menyebabkan akumulasi meningkat, dapat menyebabkan bouyancy >>> capillary-entry pressure Fractures dan faults dapat menyebabkan kebocoran. 1. Syarat fisika untuk migrasi: • Perbedaan tetes dengan fasa kontinyu: kapilaritas/tegangan permukaan menghalangi bergeraknya tetes. • Kapilaritas tetes dalam pori/kontriksi: dalam keadaan statis pada tiap tonjolan terdapat keseimbangan tekanan sebelah menyebelah selaput pemisah. 2. Sumber tenaga migrasi • Kompaksi • Tegangan permukaan • Gravitasi pelampungan • Tekanan hidrostatik • Tekanan gas • Sedimentasi • Gradien hidrodinamik 3. Mekanisme migrasi • Dengan Pertolongan Air 1. Sebagai ‘Droplet’. Yaitu tetes-tetes kecil minyak yang dibawa arus air. 2. Sebagai ‘Micelle’ (Baker, 1962). Adanya gugusan hidroksil atau karboksil, pada ujung suatu molekul yang bertindak sebagai hidrofil sedangkan ujung lainnya hidrofob dapat melarutkan hidrokarbon. Tetes air yang dikelilingi oleh ujung-ujung yang hidrofil disebut ‘Micelle’.  Tanpa Batuan Air  Gerakan kapilaritas  Ekspansi gas  Pengapungan (Bouyancy)  Gerakan hidrolik 4. Jarak migrasi Ada 2 pendapat: 1. Migrasi jarak pendek • Terjadi dalam lensa-lensa reservoir sehingga sukar dibayangkan terjadi migrasi jarak jauh. • Tetes minyak sukar dibayangkan bergerak dalam kemiringan rendah. • Dalam tahap produksi tidak semua minyak dapat dikeluarkan (Irrecoverable) apabila migrasi jarak jauh, sebagian minyak bumi pasti ada yang ketinggalan disepanjang jalan yang dilalui 2. Migrasi jarak jauh • Minyak bumi bergerak dalam jarak pendek, bila diberi waktu yang cukup lama akan dapat bergerak jarak jauh. • Batuan reservoir umumnya menerus, sehingga minyak bumi dapat bermigrasi jauh. • Produksi minyak bumi bukan fungsi dari jarak sumur. • Kondisi perangkap tidak tetap • Penyelidikan geokimia batuan induk berjarak jauh dari tempat akumulasi.

VULKANOLOGI GUNUNG KRAKATAU
 Krakatau adalah kepulauan vulkanik yang masih aktif dan berada di Selat Sunda antara pulau Jawa dan Sumatra. Nama ini pernah disematkan pada satu puncak gunung berapi di sana (Gunung Krakatau) yang sirna karena letusannya sendiri pada tanggal 26-27Agustus 1883. Ledakan Krakatau ini sebenarnya masih kalah dibandingkan dengan letusan Gunung Toba dan Gunung Tambora di Indonesia,Gunung Tanpo di Selandia Baru dan Gunung Katmal di Alaska. Namun gunung-gunung tersebut meletus jauh di masa populasi manusia masih sangat sedikit. Sementara ketika Gunung Krakatau meletus, populasi manusia sudah cukup padat, sains dan teknologi telah berkembang, telegraf sudah ditemukan, dan kabel bawah laut sudah dipasang. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa saat itu teknologi informasi sedang tumbuh dan berkembang pesat. Tercatat bahwa letusan Gunung Krakatau adalah bencana besar pertama di dunia setelah penemuan telegraf bawah laut. Kemajuan tersebut, sayangnya belum diimbangi dengan kemajuan di bidang geologi. Para ahli geologi saat itu bahkan belum mampu memberikan penjelasan mengenai letusan tersebut. 

GUNUNG API ANAK KRAKATAU
 Ilustrasi gunung krakatau purba sebelum letusan tahun 416 M Gunung Api Anak Krakatau, yang terletak di Selat Sunda, termasuk ke dalam wilayah Lampung Selatan dan merupakan salah satu gunung api aktif dari 129 gunung api Indonesia, yang berderet sepanjang 7000 km mulai ujung utara Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara, Maluku sampai ke Sulawesi Utara. Dari sejumlah gunung api tersebut, sekurang-kurangnya meletus salah satu setiap tahun. Gunung Api Anak Krakatau sendiri sejak lahir tahun 1929 sampai sekarang telah meletus sekurang-kurang 80 kali atau terjadi setiap tahun berupa erupsi eksplosif atau efusif. Waktu istirahat antara 1- 8 tahun, tetapi letusannya dapat terjadi 1 - 6 kali dalam setahun, bahkan pada tahun 1993 dan 2001 letusan terjadi hampir setiap hari Gunung Api Anak Krakatau merupakan pulau gunung api yang tersusun oleh perselingan lapisan antara aliran lava dan endapan piroklastika. Perlapisan tersebut membentuk kerucut yang sampai sekarang mencapai tinggi 315 m. Kompleks Gunung Api Krakatau terdiri atas empat pulau, yaitu Rakata, Sertung, Panjang, dan Anak Krakatau. Ketiga pulau pertama merupakan sisa pembentukan kaldera Gunung Krakatau purba, sedangkan Pulau Rakata adalah gunung api yang tumbuh bersamaan dengan Gunung Api Danan dan Perbuatan sebelum terjadi letusan besar padatahun 1883. Evolusi perkembangan Gunung Api Krakatau tersaji pada Gambar di bawah (Francis, 1985; dan Self, 1981). Komplek Gunung Api Krakatau ini tidak dihuni oleh penduduk, tetapi menjadi obyek menarik bagi para wisatawan maupun para ahli gunung api sebagai obyek penelitian atau untuk dinikmati keindahan alamnya. De Neve (1984) juga berpendapat bahwa Gunung Api Anak Krakatau dilahirkan dengan kekuatan 45 kali bom atom, dan hingga kini peletusan Tambora merupakan letusan yang paling besar di seluruh dunia dan yang tercatat (8 kali lebih besar dari Krakatau 1883), akan tetapi masih lebih kecil bila dibandingkan dengan kekuatan pembentukan kaldera atau depresi tektonik, seperti Toba, Maninjau, Ranau, Tengger, dan lain-lain di Indonesia. Menurut Verbeek (1885) kegiatan erupsi Krakatau dimulai pada Mei 1883, dan erupsi Plinian selama tiga hari terjadi pada 26, 27, dan 28 Agustus 1883. Tekanan gas tinggi mengakibatkan hilangnya Gunung Api Perbuwatan, Gunung Api Danan, dan sebagian Gunung Api Rakata dan menyemburnya jutaan meter kubik material batuapung yang menghempaskan air laut sehingga menimbulkan gelombang pasang (tsunami) dengan ketinggian lebih dari 30 m, merusak pulau-pulau di Selat Sunda dan sepanjang pantai Lampung Selatan dan Jawa Barat. Pengaruh letusan terhadap atmosfir yaitu munculnya bahan piroklastika sebanyak 18 km3, sebagian berupa abu halus yang dilemparkan setinggi 50 sampai 90 km. Awan abu tertiup angin ke arah barat dengan kecepatan sekitar 121 km/jam, sehingga dalam waktu 14 hari mengelilingi daerah yang luas sepanjang khatulistiwa dan dalam waktu 6 minggu penyebaran abu mencapai garis lintang 30o Utara dan 45o Selatan (Winchester, 2003). Ia menerangkan bahwa pada Nopember 1883, abu vulkanik sudah tersebar di atas Pulau Islandia dan sebagian menyebar di atas langit Kanada. Abu vulkanik yang tersebar di dalam atmosfir Kanada mengakibatkan terjadinya efek warna-warni karena pemantulan cahaya matahari dan mempengaruhi iklim setempat. Fenomena tersebut dilukis oleh Frederic Edwin Church dengan judul Sunset over the Ice on Chaumont Bay, Lake Ontario. Kejadian ini berangsur berubah dalam waktu yang lama, sehingga baru dalam tahun 1886 keadaan atmosfir menjadi normal kembali. Menurut Winchester (2003), letusan Krakatau mengakibatkan pula terjadinya gelombang suara, yang terdengar di dalam kawasan seperempat permukaan bumi (127.525 X 106 km2). Selain gelombang suara, terjadi pula gelombang tekanan udara selama 5 hari (dalam waktu 128 jam) yang dapat mengelilingi dunia 3,5 kali, hingga fenomena ini menjadi begitu lemah dan tidak dapat tercatat dengan jelas lagi. Fenomena lainnya terjadi di permukaan dan di dalam air serta di dasar laut Selat Sunda. Batuapung setebal 3 m tercatat ada di Selat Sunda, dan bahan piroklastika lainnya yang mengendap di dasar laut mencapai ketebalan sekitar 20 m. baik. letusan gunung krakatau juga menimbulkan tsunami, Tsunami yang terjadi pada jam 10 pagi, 27 Agustus 1883 mengundang dua pendapat yang berbeda sampai saat ini. Pendapat pertama dikemukakan oleh Stehn (1939) bahwa pembentukan kaldera terjadi akibat runtuhan gunung api atau longsoran di dasar laut oleh pengosongan magma dan gas. Runtuhan ini menekan air laut sehingga menyebabkan terjadinya tsunami yang menyapu pantai barat Jawa dan pantai selatan Sumatera. Pendapat lain adalah pelepasan energi yang sangat besar. Yokoyama (1981) melakukan survei gravimetri di kawasan Krakatau, dan berkeyakinan bahwa tsunami terjadi akibat hempasan erupsi material 18 km3 yang menekan air laut. Pembentukan kaldera pertama yang menghancurkan Gunung Api Krakatau purba, para ahli menduga terjadi pada 416 Sebelum Masehi yang juga menimbulkan tsunami, kemudian pembentukan kaldera kedua terjadi pada tahun 1200 (Sigurdsson, 1982) dan terakhir terjadi pada tahun 1883. De Neve (1981) mencatat bahwa sebelum terjadi letusan 1883, terjadi beberapa kegiatan letusan besar, yaitu pada abad 3, 9, 10, 11, 12, 14, 16, dan 17 yang kemudian diikuti pertumbuhan tiga buah gunung api, yaitu Rakata, Danan, dan Perbuwatan. Kegiatan gunung api ini berhenti pada tahun 1681 dan setelah beristirahat selama lebih kurang 200 tahun, Krakatau aktif kembali yang diawali dengan letusan Gunung Api Danan dan Gunung Api Perbuwatan. Gunung Api Perbuwatan meletus pada 20 Mei 1883 sebagai awal terjadinya letusan dahsyat pada 27 Agustus 1883 yang memuntahkan sejumlah besar batuapung. 


PERTUMBUHAN GUNUNG ANAK KRAKATAU 
Setelah melewati masa istirahat kedua, mulai 1884 sampai Desember 1927, pada 29 Desember 1927 terjadi letusan bawah laut. Letusan tersebut menyemburkan air laut di pusat Kompleks Gunung Api Krakatau, menyerupai air mancur yang terjadi terus menerus sampai 15 Januari 1929 (Stehn, 1929). Stehn sebagai seorang ahli gunung api memperhatikan bahwa pada 20 Januari 1929 muncul di permukaan tumpukan material di samping tiang asap yang membentuk satu pulau kecil, yang kemudian dikenal sebagai kelahiran Gunung Api Anak Krakatau. Pertumbuhan Gunung Api Anak Krakatau yang terletak di pusat Kawasan Krakatau, tumbuh dari kedalaman laut 180 meter, dan muncul di permukaan laut pada tahun 1929. Sejak lahirnya, Gunung Api Anak Krakatau tumbuh cukup cepat akibat seringnya terjadi letusan hampir setiap tahun. Masa istirahat kegiatan letusannya berkisar antara 1 sampai 8 tahun dan rata-rata terjadi letusan 4 tahun sekali. Pada tahun 2000 dilakukan pengukuran dimensi Pulau Anak Krakatau, yaitu tingginya mencapai 315 meter di atas permukaan laut dan volumenya mencapai 5,52 km3. Secara umum pertumbuhan Gunung Api Anak Krakatau ini rata-rata 4 meter per tahun (Sutawidjaja, 1997). Bronto (1990) melakukan perhitungan kecepatan pertumbuhan Gunung Api Anak Krakatau, yaitu 51,25 x 10-3 km3/tahun, sehingga analisis volume secara kuantitatif, diperkirakan pada tahun 2040 volume Gunung Api Anak Krakatau sudah melebihi volume Gunung Api Rakata, Gunung Api Danan dan Gunung Api Perbuwatan (11,01 km3) (Self and Rampino, 1981) menjelang letusan katastrofis 1883. Salah satu aspek yang penting untuk diperhatikan adalah pertumbuhan Gunung Api Anak Krakatau yang begitu cepat. Sejak letusan prasejarah, Gunung Api Krakatau sekurang-kurangnya telah mengalami penghancuran dan pembangunan tubuhnya, yaitu tahun 416, 1200 dan 1883 (Sigurdsson, 1982). Sebelum terjadi penghancuran tubuhnya tahun 1883, di Kawasan Krakatau tumbuh tiga gunung api, yaitu Gunung Api Rakata (+822 m), Gunung Api Danan (+450 m) dan Gunung Api Perbuwatan (+120 m). Kalau melihat besar dan tinggi masing-masing tubuh gunung api tersebut tidak termasuk skala besar, walaupun mereka tumbuh dari kedalaman 200 meter di bawah permukaan laut, tetapi dampak penghancuran tubuhnya telah mengakibatkan gelombang tsunami sangat tinggi yang melanda wilayah Lampung dan Jawa Bagian Barat, dan memakan korban cukup banyak pada saat itu. Segala aspek yang menjadi faktor pendorong peningkatan bahaya atau risiko bagi masyarakat jika terjadi letusan patut diperhitungkan. Salah satu contoh adalah pertumbuhan Gunung Api Anak Krakatau yang hingga sekarang ini berlangsung dengan cepat, karena seringkali terjadi letusan. Sejak tahun 1927 sampai dengan 1981 volumenya mencapai 2,35 km3 jika dihitung dari dasar laut (De Neve, 1981). Pada tahun 1983 volume Gunung Api Anak Krakatau menjadi 2,87 km3 (Zen dan Sudradjat, 1983), kemudian pada tahun 1990 volume Gunung Api Anak Krakatau mencapai 3,25 km3 dan pada tahun 2000 volume tubuh Gunung Api Anak Krakatau mencapai 5,52 km3. Pertumbuhan cepat Gunung Api Anak Krakatau ini diikuti dengan peningkatan persentase silika secara berangsur, maka kemungkinan dapat terjadi periode penghancuran berikutnya, sekurang-kurangnya terjadi seperti tahun 1883, maka ancaman bahayanya pada abad modern ini akan melanda kawasan Selat Sunda yang sangat padat penduduk dan menjadi kawasan industri. 


POTENSI LETUSAN YANG AKAN DATANG
Sejak munculnya Gunung Api Anak Krakatau 1929, para ahli gunung api mencurahkan perhatiannya dan bahkan khawatir akan terjadi kembali erupsi besar seperti 1883, tetapi kemungkinan tersebut dibantah dengan berbagai alasan, di antaranya adalah komposisi kimia batuan hasil erupsi Gunung Api Anak Krakatau saat ini. Bemmelen (1949) berpendapat bahwa kemungkinan erupsi katastrofis dapat terulang kembali apabila komposisi kimia batuan hasil erupsi, berubah dari magma basa (SiO2 rendah) ke magma asam (SiO2 tinggi). Ia juga menegaskan bahwa erupsi berbahaya bagi Krakatau umumnya diawali oleh masa istirahat ratusan tahun untuk pengumpulan energi baru. Seperti telah diterangkan sebelumnya, bahwa pertumbuhan Gunung Api Anak Krakatau membangun tubuhnya sangat cepat dengan endapan piroklastika dan lava. Dari beberapa erupsi tersebut, terutama dari setiap erupsi lava, diambil batuannya untuk dianalisis secara kimiawi batuan. De Neve (1981) membuat diagram perubahan kimia batuan Gunung Api Anak Krakatau sejak 1930. Perubahan komposisi silika setiap erupsi Gunung Api Anak Krakatau digambarkan dalam suatu grafik , kemudian grafik perubahan silika ini penulis lanjutkan sejak erupsi Gunung Api Anak Krakatau 1981. Pada Nopember 1992 hingga Juni 2001, Gunung Api Anak Krakatau meletus terus menerus hampir setiap hari, bahkan hampir setiap 15 menit sekali, mengerupsikan piroklastik lepas jenis skoria berukuran abu, pasir, lapili sampai bom vulkanik. Beberapa erupsinya diakhiri dengan leleran lava. Setiap leleran lava tersebut dipetakan dalam Peta Geologis. Analisis batuan lava-lava tersebut menghasilkan komposisi silika yang berbeda dan persentase silikanya cenderung meningkat dari setiap erupsinya, seperti Lava Nopember 1992: 53,95, Lava Februari 1993: 53,53; Lava Juni 1993: 53,97 dan leleran lava terakhir dari rentetan letusan tersebut adalah Juli 1996 dengan persentase silika 54,77. Kandungan silika tertinggi hasil analisis kimia batuan tersebut di plot kedalam diagram tersebut, dan tampak garis kandungan persentase silika meningkat secara halus. Apabila peningkatan presentase silika ini terjadi secara konsisten dan diasumsikan meningkat satu persen dalam sepuluh tahun, maka untuk mencapai 68 persen dibutuhkan waktu 140 tahun. Apakah kurang lebih tahun 2040 akan terjadi kembali malapetaka seperti tahun 1883?. Hal tersebut tentunya perlu penelitian kebumian terpadu dari segala aspek dan analisis kimia batuan dari setiap kejadian erupsi-erupsi berikutnya. Kaldera bawah laut yang dibentuk oleh letusan katastropis 1883, menghancurkan gunung api kembar Danan dan Perbuwatan, serta sebagian Gunung Api Rakata. Pembentukan kaldera tersebut terjadi sekurang-kurangnya tiga kali, yaitu tahun 416, 1200, dan 1883. Tetapi kejadian pada abad modern tahun 1883 ini mengundang para ahli gunung api untuk berpendapat tentang kejadian tsunami yang sangat dahsyat. Stehn (1939) berpendapat bahwa pembentukan kaldera terjadi akibat runtuhan gunung api oleh pengosongan magma dan gas. Runtuhan ini yang menyebabkan terjadinya tsunami yang menyapu pantai barat Jawa dan pantai selatan Sumatera. Pendapat lain adalah pelepasan energi yang sangat besar atau longsoran di bawah laut. Berdasarkan survei gravimetri, Yokoyama (1981) berpendapat bahwa tsunami terjadi akibat hempasan erupsi material 18 km3 yang menekan air laut. Gunung Api Anak Krakatau tumbuh di pusat Kaldera 1883 setelah 44 tahun beristirahat. Pada tahun 1927 terjadi letusan di bawah laut di pusat Kaldera 1883, dan letusan tersebut menerus sehingga pada tahun 1929, onggokan material vulkanik muncul di permukaan laut yang dinyatakan sebagai kelahiran Gunung Api Anak Krakatau. Pertumbuhan Gunung Api Anak Krakatau sendiri muncul pada kelurusan yang berarah barat laut - tenggara, seperti halnya pertumbuhan Gunung Api Rakata, Gunung Api Danan, dan Gunung Api Perbuwatan, dan letusan 1883 terjadi pada kelurusan ini yang tampak dari bentuk kaldera berbentuk elips berorientasi barat laut - tenggara.

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu Negara yang kaya akan sumber daya alam termasuk sumber daya mineral logam. Kesadaran akan banyaknya mineral logam ini mendorong bangsa Indonesia untuk dapat memanfaatkan sumber daya alam tersebut secara efisien. Dalam pemanfaatanya, tentu saja menggunakan berbagai metode dan teknologi sehingga dapat diperoleh hasil yang optimal dengan hasil yang optimal dengan keuntungan yang besar, biaya produksi yang seminim mungkin serta ramah lingkungan.
Pengolahan timah menjadi sesuatu yang lebih bermanfaat tidak lepas dari peran reaksi kimia fisika. Pencucian maupun pemisahan pada timah merupakan nagian dari proses yang melibatkan reaksi-reaksi kimia fisika.
Oleh karena itu, proses pemurnian timah untuk memperoleh hasil yang ekonomis perlu di kaji dan dipelajari dari segi kimia fisika.


1.2. Maksud dan Tujuan
Maksud dari penulisan makalah ini yaitu untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dari mata kuliah Kimia Fisika.
Tujuan dari penulisan makalah ini yaitu penulis dapat memahami proses-proses yang dilakukan untuk memperoleh timah yang ekonomis, mulai dari pencucian, pemisahan, pengolahan, sampai pada pencatakan.
1.3. Batasan Masalah
Penulisan makalah ini dibatasi pada pengertian timah sampai pada pemanfaatan timah.



BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Timah
Timah adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki symbol Sn (bahasa Latin: stannum) dan nomor atom 50. Unsur ini merupakan logam miskin keperakan, dapat ditempa ("malleable"), tidak mudah teroksidasi dalam udara sehingga tahan karat, ditemukan dalam banyak aloy, dan digunakan untuk melapisi logam lainnya untuk mencegah karat. Timah diperoleh terutama dari mineral cassiterite yang terbentuk sebagai oksida.
Timah adalah logam berwarna putih keperakan, dengan kekerasan yang rendah, berat jenis 7,3 g/cm3, serta mempunyai sifat konduktivitas panas dan listrik yang tinggi. Dalam keadaan normal (13 – 1600C), logam ini bersifat mengkilap dan mudah dibentuk.
Timah terbentuk sebagai endapan primer pada batuan granit dan pada daerah sentuhan batuan endapan metamorf yang biasanya berasosiasi dengan turmalin dan urat kuarsa timah, serta sebagai endapan sekunder, yang di dalamnya terdiri dari endapan alluvium, elluvial, dan koluvium.
2.2. Sifat dan Bentuk Timah
2.2.1. Sifat Timah
o Timah termasuk golongan IV B dan mempunyai bilangan oksidasi +2 dan +4.
o Timah merupakan logam lunak, fleksibel, dan warnanya abu-abu metalik.
o Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhadap korosi disebabkan terbentuknya lapisan oksida timah yang menghambat proses oksidasi lebih jauh. Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh asam kuat, basa, dan garam asam. Proses oksidasi dipercepat dengan meningkatnya kandungan oksigen dalam larutan.
o Jika timah dipanaskan dengan adanya udara maka akan terbentuk SnO2.
o Timah ada dalam dua alotrop yaitu timah alfa dan beta. Timah alfa biasa disebut timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan kovalen seperti diamond. Sedangkan timah beta berwarna putih dan bersifat logam, stabil pada suhu tinggi, dan bersifat sebagai konduktor.
o Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4, dan beberapa pelarut organic seperti asam asetat asam oksalat dan asam sitrat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH dan KOH.
o Timah umumnya memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4. Timah(II) cenderung memiliki sifat logam dan mudah diperoleh dari pelarutan Sn dalam HCl pekat panas.
o Timah bereaksi dengan klorin secara langsung membentuk Sn(IV) klorida.
o Hidrida timah yang stabil hanya SnH4.
2.2.2. Bentuk Timah
Unsur ini memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal. Jika dipanaskan timah abu-abu (timah alfa) dengan struktur kubus berubah pada 13.2°C menjadi timah putih (timah beta) yang memiliki struktur tetragonal. Ketika timah didinginkan pada suhu 13.2°C, ia pelan pelan berubah dari putih menjadi abu-abu. Perubahan ini disebabkan ketidakmurnian ( impurities ) seperti alumunium dan seng, dan dapat dicegah dengan menambahkan antimony atau bismut.
Jika dipanaskan dalam udara, timah membentuk Sn2, sedikit asam, dan membentuk stannate salts dengan oksida.
2.3. Keberadaan Timah di Alam
Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti perak. Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau. Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya deposit sekunder. Diperkirakan untuk mendapatkan 1 Kg Cassiterite maka sekitar 7 samapi 8 ton biji timah/alluvial harus ditambang disebabkan konsentrasi cassiterite sangat rendah.
Dibumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat dalam satu daerah geografi dimana sumber penting terdapat di Asia tenggara termasuk china, Myanmar, Thailand, Malaysia, dan Indonesia. Hasil yang tidak sebegitu banyak diperoleh dari Peru, Afrika Selatan, UK, dan Zimbabwe.
2.4. Senyawa Timah
• Timah, Senyawaan yang terpenting adalah SnF2 dan SnCl2, yang diperoleh dengan pemanasan Sn dengan hf dan hcl gas.
• Fluoridanya cukup larut dalam air dan digunakan dalam pasta gigi yang mengandung fluorida. Air menghidrolisis SnCl2 menjadi klorida yang bersifat basa, tetapi dari larutan asam encer SnCl2.2H2O dapat terkristalisasi. Kedua halidanya larut dalam larutan yang mengandung ion halida berlebihan, jadi:
1SnF2 + F- = SnF3- pK
1SnCl2 + Cl- = SnCl3- pK
• Dalam larutan akua fluorida, SnF3- adalah spesies yang utama, tetapi ion-ion SnF+ dan Sn2F5 dapat dideteksi.
• Halida larutan dalam pelarut donor seperti aseton, piridin, atau DMSO, menghasilkan adduct peramidal, SnCl2OC(CH3)2.
• Ion Sn2+ yang sangat peka terhadap udara, terjadi dalam larutan asam perklorat, yang dapat diperoleh dengan reaksi Cu(ClO4)2 + Sn Hg Cu + Sn2+ + 2 ClO4-.
2.5. Reaksi-reaksi Timah
Timah putih adalah timah yang mudah dibentuk. ada suhu 13,2°C, secara perlahan, timah putih berubah menjadi tepung yang bewarna abu-abu yang disebut timah abu-abu. Bila timah putih yang dipanaskan akan menjadi sangat rapuh yang disebut timah rapuh. Timah putih dipakai sebagai pelapis kaleng agar mengkilap dan tahan korosi. Timah juga dipakai sebagai logam campuran dalam perunggu (tembaga dan timah) dan sebagai logam solder (campuran timah dengan timbal). Timah lebih mudah teroksidasi dibandingkan besi, sehingga tidak dapat dipakai sebagai pelindung besi.
• Bilangan oksidasi timah dalam senyawa adalah +2 dan +4. Logam ini dapat teroksidasi oleh asam yang bukan pengoksidasi menjadi +2.
Sn + 2HCl SnCl2 + H¬2
• Akan tetapi dengan pengoksidasi kuat, logam timah teroksidasi, menjdi +4.
Sn + 4 HNO3 SnO2 + 4NO2 + 2 H2O.
• Reaksi timah dengan Cl2 menghasilkan SnCl2.
Sn + Cl2 SnCl2
• Logam Sn larut dalam basa membentuk ion stannit, Sn(OH)42-
Sn + 2OH + 2H2O Sn(OH)42- + H2(Senyawa timah, seperti SnF2 dipakai dalam bahan pasta gigi. Senyawa (C4H9)3SnO dipakai sebagai fungisida, yaitu zat pembasmi fungi (jamur).
2.6. Proses Pengolahan Timah
Timah diolah dari bijih timah yang didapatkan dari batuan atau mineral timah ( kasiterit SnO2 ). Proses produksi logam timah dari bijinya melibatkan serangkaian proses yang terbilang rumit yakni pengolahan mineral ( peningkatan kadar timah/proses fisik dan disebut juga upgrading ), persiapan material yang akan dilebur, proses peleburan, proses refining dan proses pencetakan logam timah. Pemakaian timah biasanya dalam bentuk paduan timah yang dikenal dengan nama timah putih yakni campuran 80% timah, 11 % antimony dan 9% tembaga serta terkadang ditambah timbal. Timah putih ini terutama dipakai untuk peralatan logam pelindung dan pipa dalam industri kimia, industri bahan makanan dan untuk menyimpan bahan makanan.
Proses pengolahan timah ini bertujuan sesuai dengan namanya yaitu meningkatkan kadar kandungan timah dimana Bijih timah diambil dari dalam laut atau lepas pantai dengan penambangan atau pengerukan setelah itu dilakukan pembilasan dengan air atau washing dan kemudian diisap dengan pompa. Bijih timah hasil dari pengerukan biasanya mengandung 20 – 30 % timah. Setelah dilakukan proses pengolahan mineral maka kadar kandungan timah menjadi lebih dari 70 %, sedangkan bijih timah hasil penambangan darat biasanya mengandung kadar timah yang sudah cukup tinggi >60%.
Adapun Proses pengolahan mineral timah ini meliputi banyak proses, yaitu :
• Washing atau Pencucian
Pencucian timah dilakukan dengan memasukkan bijih timah ke dalam ore bin yang berkapasitas 25 drum per unit dan mampu melakukan pencucian 15 ton bijh per jam. Di dalam ore bin itu bijih dicuci dengan menggunakan air tekanan dan debit yang sesuai dengan umpan.
• Pemisahan berdasarkan ukuran atau screening/sizing dan uji kadar
Bijih yang didapatkan dari hasil pencucian pada ore bin lalu dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan alat screen,mesh, setelah itu dilakukan pengujian untuk mengetahui kadar bijih setelah pencucian. Prosedur penelitian kadar tersebut adalah mengamatinya dengan mikroskop dan menghitung jumlah butir dimana butir timah dan pengotornya memiliki karakteristik yang berbeda sehinga dapat diketahui kadar atau jumlah kandungan timah pada bijih.


• Pemisahan berdasarkan berat jenis
Proses pemisahan ini menggunakan alat yang disebut jig Harz.bijih timah yang mempunyai berat jenis lebih berat akanj mengalir ke bawah yang berarti kadar timah yang diinginkan sudah tinggi sedangkan sisanya, yang berkadar rendah yang juga berarti mengandung pengotor atau gangue lainya seperti quarsa , zircon, rutile, siderit dan sebagainya akan ditampung dan dialirkan ke dalam trapezium Jig Yuba.
• Pengolahan tailing
Dahulu tailing timah diolah kembali untuk diambil mineral bernilai yang mungkin masih tersisa didalam tailing atau buangan. Prosesnya adalah dengan gaya sentrifugal. Namun saat ini proses tersebut sudah tidak lagi digunakan karena tidak efisien karena kapasitas dari alat pengolah ini adalah 60 kg/jam.
• Proses Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan didalam rotary dryer. Prinsip kerjanya adalah dengan memanaskan pipa besi yang ada di tengah – tengah rotary dryer dengan cara mengalirkan api yang didapat dari pembakaran dengan menggunakan solar.
• Klasifikasi
Bijih – bijih timah selanjutnya akan dilakukan proses – proses pemisahan/klasifikasi lanjutan yakni:
 klasifikasi berdasarkan ukuran butir dengan screening
 klasifikasi berdasarkan sifat konduktivitasnya dengan High Tension separator.
 klasifikasi berdasarkan sifat kemagnetannya dengan Magnetic separator.
 Klasifikasi berdasarkan berat jenis dengan menggunakan alat seperti shaking table , air table dan multi gravity separator(untuk pengolahan terak/tailing).
• Pemisahan Mineral Ikutan
Mineral ikutan pada bijih timah yang memiliki nilai atau value yang terbilang tinggi seperti zircon dan thorium( unsur radioaktif ) akan diambil dengan mengolah kembali bijih timah hasil proses awal pada Amang Plant. Mula – mula bijih diayak dengan vibrator listrik berkecepatan tinggi dan disaring/screening sehingga akan terpisah antara mineral halus berupa cassiterite dan mineral kasar yang merupakan ikutan. Mineral ikutan tersebut kemudian diolah pada air table sehingga menjadi konsentrat yang selanjutnya dilakukan proses smelting, sedangkan tailingnya dibuang ke tempat penampungan. Mineral – mineral tersebut lalu dipisahkan dengan high tension separator –pemisahan berdasarkan sifat konduktor – nonkonduktornya atau sifat konduktivitasnya. Mineral konduktor antara lain: Cassiterite dan Ilmenite. Mineral nonconductor antara lain: Thorium, Zircon dan Xenotime. Lalu masing – masing dipisahkan kembali berdasarkan kemagnetitanya dengan magnetic separation sehingga dihasilkan secara terpisah, thorium dan zircon.
• Proses pre-smelting
Setelah dilakukan proses pengolahan mineral dilakukan proses pre-smelting yaitu proses yang dilakukan sebelum dilakukannya proses peleburan, misalnya preparasi material,pengontrolan dan penimbangan sehingga untuk proses pengolahan timah akan efisien.
• Proses Peleburan ( Smelting )
Ada dua tahap dalam proses peleburan :
- Peleburan tahap I yang menghasilkan timah kasar dan slag/terak.
- Peleburan tahap II yakni peleburan slag sehingga menghasilkan hardhead dan slag II.
Proses peleburan berlangsung seharian –24 jam dalam tanur guna menghindari kerusakan pada tanur/refraktori. Umumnya terdapat tujuh buah tanur dalam peleburan. Pada tiap tanur terdapat bagian – bagian yang berfungsi sebagai panel kontrol: single point temperature recorder, fuel oil controller, pressure recorder, O2 analyzer,multipoint temperature recorder dan combustion air controller. Udara panas yang dihembuskan ke dalam mfurnace atau tanur berasal dari udara luar / atmosfer yang dihisap oleh axial fan exhouster yang selanjutnya dilewatkan ke dalam regenerator yang mengubahnya menjadi panas.
Tahap awal peleburan baik peleburan I dan II adalah proses charging yakni bahan baku –bijih timah atau slagI dimasukkan kedalam tanur melalui hopper furnace. Dalam tanur terjadi proses reduksi dengan suhu 1100 – 15000C.unsure – unsure pengotor akan teroksidasi menjadi senyawa oksida seperti As2O3 yang larut dalam timah cair. Sedangkan SnO tidak larut semua menjadi logam timah murni namun adapula yang ikut ke dalam slag dan juga dalam bentuk debu bersamaan dengan gas – gas lainnya. Setelah peleburan selesai maka hasilnya dimasukkan ke foreheart untuk melakukan proses tapping. Sn yang berhasil dipisahkan selanjutnya dimasukkan kedalam float untuk dilakukan pendinginan /penurunan temperatur hingga 4000C sebelum dipindahkan ke dalam ketel.sedangkan hardhead dimasukkan ke dalm flame oven untuk diambil Sn dan timah besinya.
• Proses Refining ( Pemurnian )
- Pyrorefining
Yaitu proses pemurnian dengan menggunakan panas diatas titik lebur sehingga material yang akan direfining cair, ditambahkan mineral lain yang dapat mengikat pengotor atau impurities sehingga logam berharga dalam hal ini timah akan terbebas dari impurities atau hanya memiliki impurities yang amat sedikit, karena afinitas material yang ditambahkan terhadap pengotor lebih besar dibanding Sn. Contoh material lain yang ditambahkan untuk mengikat pengotor: serbuk gergaji untuk mengurangi kadar Fe, Aluminium untuk untuk mengurangi kadar As sehingga terbentuk AsAl, dan penambahan sulfur untuk mengurangi kadar Cu dan Ni sehingga terbentuk CuS dan NiS. Hasil proses refining ini menghasilkan logam timah dengan kadar hingga 99,92% (pada PT.Timah). Analisa kandungan impurities yang tersisa juga diperlukan guina melihat apakah kadar impurities sesuai keinginan, jika tidak dapat dilakukan proses refining ulang.
- Eutectic Refining
Yaitu proses pemurnian dengan menggunakan crystallizer dengan bantuan agar parameter proses tetap konstansehingga dapat diperoleh kualitas produk yang stabil. Proses pemurnian ini bertujuan mengurangi kadar Lead atau Pb yang terdapat pada timah sebagai pengotor /impuritiesnya. Adapun prinsipnya adalah berhubungan dengan temperatur eutectic Pb- Sn, pada saat eutectic temperature lead pada solid solution berkisar 2,6% dan aakan menurun bersamaan dengan kenaikan temperatur, dimana Sn akan meningkat kadarnya. Prinsip utamnya adalah dengan mempertahankan temperatur yang mendekati titik solidifikasi timah.
- Electrolitic Refining
Yaitu proses pemurnian logam timah sehingga dihasilkan kadar yang lebih tinggi lagi dari pyrorefining yakni 99,99%( produk PT. Timah: Four Nine ). Proses ini melakukan prinsip elektrolisis atau dikenal elektrorefining.Proses elektrorefining menggunakan larutan elektrolit ytang menyediakan logam dengan kadar kemurnian yang sangat tinggi dengan dua komponen utama yaitu dua buah elektroda –anoda dan katoda –yang tercelup ke dalam bak elektrolisis.Proses elektrorefining yang dilakukan PT.Timah menggunakan bangka four nine (timah berkadar 99,99% ) yang disebut pula starter sheetsebagai katodanya, berbentuk plat tipis sedangkan anodanya adalah ingot timah yang beratnya berkisar 130 kg dan larutan elektrolitnya H2SO4. proses pengendapan timah ke katoda terjadi karena adanya migrasi dari anoda menuju katoda yang disebabkan oleh adanya arus listrik yang mengalir dengan voltase tertentu dan tidak terlalu besar.
• Pencetakan
Pencetakan ingot timah dilakukan secara manual dan otomatis. Peralatan pencetakan secara manual adalah melting kettle dengan kapasitas 50 ton, pompa cetak and cetakan logam. Proses ini memakan waktu 4 jam /50 ton, dimana temperatur timah cair adalah 2700C. Sedangkan proses pencetakan otomatis menggunakan casting machine, pompa cetak, dan melting kettleberkapasitas 50 ton dengan proses yang memakan waktu hingga 1 jam/60 ton.
Langkah – langkah pencetakan:
1. Timah yang siap dicetak disalurkan menuju cetakan.
2. Ujung pipa penyalur diatur dengan menletakkannya diatas cetakan pertama pada serinya, aliran timah diatur dengan mengatur klep pada piapa penyalur.
3. Bila cetakan telah penuh maka pipa penyalur digeser ke cetakan berikutnyadan permukaan timah yang telah dicetak dibersihkan dari drossnya dan segera dipasang capa pada permukaan timah cair.
4. Kecepatan pencetakan diatur sedemikian rupa sehingga laju pendinginan akan merata sehingga ingot yang dihasilkan mempunyai kulitas yang bagus atau sesuai standar.
5. Ingot timah ynag telah dingin disusun dan ditimbang.
2.7. Kegunaan Timah
Data pada tahun 2006 menunjukkan bahwa logam timah banyak dipergunakan untuk solder(52%), industri plating (16%), untuk bahan dasar kimia (13%), kuningan & perunggu (5,5%), industri gelas (2%), dan berbagai macam aplikasi lain (11%).
Akibat dari petumbuhan permintaan, kegunaan baru dari timah ditemukan. Masalah lingkungan, keselamatan dan kesehatan mempengaruhi kegunaan timah. Hasil dari riset yang sedang dilakukan di Internatioanal Tin Research Institude Ltd., lembaga yang dibiayai industri, banyak pasar baru untuk timah sedang dikembangkan.
Beberapa kegunaan dari timah yaitu, :
• Pelat Timah
Sejumlah pembuat minum besar di pasar barat meningkatkan penggunaan kaleng pelat timah sangat tipis. Teknologi baru yang efisien dan kaleng Ecotop yang mudah didaur ulang mulai diperkenalkan untuk menanggapi masalah lingkungan di Eropa. Kaleng besi masih menjadi pilihan untuk kemasan makanan dan peningkatan pendapatan di Asia Tenggara kemasan makanan dan minuman akan meningkat lebih banyak.


• Peralatan Olah Raga
Seiring peningkatan standar hidup meningkat pula permintaan kesenangan. Produsen stik golf beralih menggunakan lapisan timah pada stik golf dan peningkatan penyedia amunisi untuk senjata olah raga berubah dari tembaga menjadi timah sebagai pengganti.
• Tutup Botol Anggur
Meningkatnya kesadaran kesehatan konsumen memaksa produsen untuk memanfaatkan bahan kemasan yang lebih aman. Penggantian tembaga dengan timah untuk tutup botol merupakan salah satu contoh.
• Penghambat Api
Telah dipelajari bahwa bahan tambahan dari timah, stannate dapat lebih efektif sebagai pemusnah api dalam polimer untuk pembuatan bungkus kabel PVC, plastik dan kain polyester dalam peralatan rumah tangga sehari-hari. Sudah ada hasil yang positif dalam pengembangan penghambat api untuk digunakan produsen kertas.
• Logam Hijau
Timah digunakan dalam perlengkapan rumah tangga setiap hari. Pendapatan paling tinggi adalah dalam pemenuhan barang konsumen yang semakin beragam. Permintaan timah di Asia Tenggara meningkat 8% setiap tahun. PT Timah menyediakan timah berkualitas untuk berbagai industri sekunder dan tertier yang menggunakan logam untuk menghasilkan produk konsumen dan industri.
• Timah Patri
Peningkatan pesat atas barang elektronik konsumen terutama di Asia dan inti dari setiap kamera, telepon portable, komputer, TV dan radio adalah papan circuit menggunakan timah patri. Kesadaran lingkungan dan kesehatan telah membuat banyak produsen mengganti dari timah hitam menjadi 90% timah patri.



• Produsen bola lampu
Timah merupakan bagian dasar dari bola lampu pijar dan neon. Untuk menyediakan 190 juta konsumen lokal dan membangun pasar expor, industri bola lampu Indonesia mempunyai kapasitas tahunan lebih dari 550 juta lampu.
• Timah dalam lembaran
Sudah lama timah digunakan untuk menghasilkan makanan dan minuman kaleng, keselamatan dan keamanan untuk kemasan dan penyimpanan. Sementara permintaan timah lembaran di Amerika dan Eropa sudah terbuka, potensi pertumbuhan di Asia sangat besar. Saat ini di beberapa bagian Asia, konsumsi kaleng timah perkapita ada pada tingkatan kurang dari satu persen konsumsi kaleng timah di Barat. Kaleng timah juga hemat energi, memerlukan energi setengah dari yang diperlukan untuk pembuatan kemasan PET dan lebih sedikit daripada energi yang diperlukan untuk membuat kaleng aluminium.
• Timah dalam kimia
Industri kimia adalah konsumen timah yang paling cepat berkembang. Permintaan sangat kuat untuk peralatan rumah tangga dan cat industri, pada plastik dan lapisan tanpa belerang yang digunakan industri teknik (tembaga, perunggu dan fosfor perunggu diantara yang lainnya). Contoh aplikasi komersil adalah pelapisan timah pada kawat dan kabel tembaga dan pembuatan bentuk-bentuk timah tempa.









BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
• Timah adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki symbol Sn (bahasa Latin: stannum) dan nomor atom 50. Unsur ini merupakan logam miskin keperakan, dapat ditempa ("malleable"), tidak mudah teroksidasi dalam udara sehingga tahan karat, ditemukan dalam banyak aloy, dan digunakan untuk melapisi logam lainnya untuk mencegah karat. Timah diperoleh terutama dari mineral cassiterite yang terbentuk sebagai oksida.
• Adapun Proses pengolahan mineral timah ini meliputi banyak proses, yaitu :
o Proses Pengolahan Mineral Timah
 Washing atau Pencucian
 Pemisahan berdasarkan ukuran atau screening/sizing dan uji kadar
 Pemisahan berdasarkan berat jenis
 Pengolahan tailing
 Proses Pengeringan
 Klasifikasi timah
 Pemisahan Mineral Ikutan
o Proses pre-smelting
o Proses Peleburan ( Smelting )
o Proses Refining ( Pemurnian )
 Pyrorefining
 Eutectic Refining
 Electrolitic Refining
o Pencetakan
• Adapun manfaat timah dalam kehidupan sehari-hari yaitu digunakan sebagai pelapis dalam kaleng kemasan makanan, digunakan dalam pembuatan bola lampu, sampai pada penggunaan pada alat-alat olah raga.


DAFTAR PUSTAKA
http://revival44.wordpress.com/2010/03/02/logam-besi/
http://metal-hamzah.blog.friendster.com/2008/04/pengolahan-bijih-timah/
http://moslemchemistry.blogspot.com/2011/04/besi.html
http://www.encangirul.com/2011/04/proses-ekstraksi-timah-dari-ore.html
http://www.chem-is-try.org/
http://rimayantisihite.blogspot.com/2011/03/timah.html
http://www.ypb97.com/2010/02/proses-pemurnian-mineral.html


















KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan taufiq-Nya sehingga makalah tentang Kapsul ini dapat terselesaikan dengan baik.
Dalam penyusunan makalah ini, sejak awal sampai pada tahap penyelesaian, senantiasa diwarnai oleh berbagai hambatan dan tantangan, namun berkat adanya bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tak langsung, baik moril maupun materil, akhirnya makalah ini dapatv terwujud sebagaimana adanya.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini terdapat banyak kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan, hal ini disebabkan oleh keterbatasan pengetahuan penulis. Oleh karena itu penulis mengharapkan tanggapan, kritikan serta saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Oleh karena itu, pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati, mengahaturkan ucapan terima kasih yang setinggi – tingginya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya, khususnya kepada Bapak….. , selaku dosen pembimbing mata kuliah Kimia Fisika yang banyak memberikan bimbingan kepada penulis.
Mudah – mudahan makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak terutama bagi penulis dan tak lupa semoga amal bakti semua pihak yang telah memberikan bantuan dan partisipasinya mendapat imbalan yang setimpal dari Allah SWT, Amieenn!!!

Makassar, 2 Mei 2011

Penulis