Aluminium: Fakta, Isotop, Sumber, Kegunaan, dan Efek Kesehatan

Aluminium adalah unsur kimia dengan simbol Al dan memiliki nomor atom 13. Sebagai unsur logam yang berwarna keperakan, aluminium cukup ulet, ringan, lunak, dan nonmagnetik.

Logam aluminium sangat reaktif secara kimia sehingga spesimen murni jarang dijumpai dan terbatas pada lingkungan yang ekstrim. Secara umum, aluminium membentuk sekitar 8% kerak bumi dan menjadi logam paling melimpah di kerak bumi. Banyak mineral yang mengandung aluminium, namun bijih utama aluminium adalah bauksit. 

ISOTOP DAN KELIMPAHAN

1. Dari semua isotop aluminium, hanya terdapat satu isotop yang stabil yaitu Al-27. Ini adalah satu-satunya isotop yang telah ada di Bumi dalam bentuknya sejak penciptaan planet ini.

Semua isotop lainnya bersifat radioaktif dan tidak bertahan lama. Isotop yang paling stabil adalah Al-26 dengan waktu paruh 720.000 tahun.

2. Kebanyakan ilmuwan meteorit percaya bahwa energi yang dilepaskan oleh pembusukan Al-26 bertanggung jawab atas pencairan dan diferensiasi beberapa asteroid setelah pembentukannya pada 4,55 miliar tahun yang lalu.

PENEMUAN

3. Ahli kimia Denmark, Hans Christian Oersted, pertama kali berhasil mengekstrak aluminium dari tawas pada tahun 1825. Kemudian para ilmuwan memperbaiki dan meningkatkan proses pembuatan aluminium. Walaupun demikian, proses ini tidak mampu menurunkan harga aluminium. Selama beberapa dekade, aluminium lebih berharga daripada emas.

Karena merupakan logam yang sangat mahal. Napoleon III, presiden pertama Republik Kedua Prancis yang dimulai pada tahun 1848, melayani tamu paling terhormatnya dengan menggunakan piring dan alat makan aluminium. Selain itu, anak Napoleon III juga dilaporkan memiliki mainan yang terbuat dari aluminium.

Akhirnya, pada tahun 1886, seorang insinyur Prancis bernama Paul Heroult dan seorang sarjana kimia Oberlin bernama Charles Hall secara independen menemukan sebuah cara menghasilkan logam aluminium dari aluminium oksida. Untuk menghormati kedua ilmuwan tersebut maka proses ini dikenal sebagai proses Hall-Heroult. 

Dalam proses Hall-Heroult aluminium oksida dilebur dengan kriolit (natrium aluminium fluorida) lalu dikenai arus listrik. Proses Hall-Heroult masih digunakan untuk memproduksi aluminium hingga saat ini.

SIFAT DAN KEGUNAAN

4. Resistansi korosi dari logam aluminium sangat baik karena terbentuk lapisan tipis aluminium oksida pada permukaan logam ketika logam terkena udara. Oksida yang terbentuk secara efektif mencegah oksidasi lebih lanjut, dalam proses yang disebut passivasi. 

5. Dalam larutan yang sangat asam, aluminium bereaksi dengan air membentuk gas hidrogen, dan dalam larutan yang sangat basa bereaksi membentuk aluminat.

6. Dibanding dengan semua jenis logam, hanya besi yang digunakan lebih banyak daripada aluminium.

7. Tidak seperti beberapa logam yang lain, aluminium tidak memiliki aroma (bau). Oleh karena itu, aluminium digunakan secara luas dalam kemasan makanan dan panci masak.

8. Meski tidak sebagus perak atau tembaga, aluminium merupakan konduktor listrik yang sangat baik. Logam ini juga jauh lebih murah dan lebih ringan dari logam lain, sehingga digunakan secara luas pada kabel listrik.

9. Aluminium dioksidasi oleh air pada suhu di bawah 280 °C menghasilkan hidrogen, aluminium hidroksida, dan sejumlah energi panas.

Persamaan reaksi:

2Al + 6 H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂

Reaksi ini menarik untuk dilakukan dalam hal produksi hidrogen. Namun, penerapan komersial dari proses ini memiliki tantangan, terutama dalam mengeliminasi lapisan oksida passivating.

10. Aluminium telah banyak digunakan dalam perhiasan, peralatan makan, bingkai kacamata, dan instrumen optik sejak awal 1890-an. Perangkat makan aluminium mulai diproduksi pada akhir abad ke-19 dan secara bertahap menggantikan peralatan makan yang terbuat dari tembaga dan besi pada dekade pertama abad ke-20. Aluminium foil juga mulai dipopulerkan pada saat itu.

11. Aluminium sangat tahan terhadap korosi dan mampu mempertahankan warna keperakannya dalam bentuk bubuk halus, sehingga menjadikan aluminium sebagai komponen penting dari cat berwarna perak.

12. Aluminium hampir selalu berupa paduan, karena secara nyata meningkatkan sifat mekaniknya. Sebagai contoh, aluminium foil dan kaleng aluminium adalah paduan dari aluminium 92% sampai 99%. Bahan paduan utama yang biasa digunakan adalah tembaga, seng, magnesium, mangan, silikon dan logam lainnya dalam beberapa persen massa.

13. Beberapa kegunaan dari logam aluminium dan senyawaan aluminium yang dikutip dari Wikipedia terdapat di:

- Transportasi (mobil, pesawat terbang, truk, mobil kereta api, kapal laut, sepeda, pesawat ruang angkasa, dll.)

- Kemasan (kaleng, kertas timah, bingkai dll).

- Konstruksi (jendela, pintu, dinding, kawat bangunan, selubung, atap, dll.).

- Berbagai jenis barang keperluan rumah tangga, mulai dari peralatan masak, hingga wadah makanan dan minuman.

- Tiang penerangan jalan dan tiang layar kapal.

- Kembang api, bahan bakar roket padat, bahan peledak, dan thermit.

- Produksi gas hidrogen melalui reaksi dengan air atau natrium hidroksida.

- Paduan dengan magnesium yang digunakan untuk membuat badan pesawat terbang dan komponen transportasi lainnya.

- Koin di beberapa negara-negara seperti Prancis, Italia, Polandia, Finlandia, Rumania, Israel, dan bekas Yugoslavia terbuat dari aluminium atau paduan tembaga-aluminium.

- Alat-alat musik.

Kramer Guitars dan Travis Bean keduanya dikenal karena menghasilkan gitar dengan leher terbuat dari aluminium, yang memberi suara yang sangat khas. Aluminium digunakan untuk membuat beberapa resonator gitar dan beberapa speaker gitar listrik.

- Aluminium borate (Al₂O₃·B₂O₃) dan aluminium fluorosilicate (Al₂(SiF₆)³) digunakan dalam produksi kaca, keramik, batu permata sintetis.

- Aluminium phosphate (AlPO₄) digunakan dalam pembuatan produk kaca, keramik, pulp dan kertas, kosmetik, cat, pernis, dan semen gigi.

- Aluminium hidroksida (Al(OH)₃) digunakan sebagai antasida, dan mordan; Ini juga digunakan dalam pemurnian air, pembuatan kaca dan keramik, dan pada kain tahan air.

- Lithium aluminium hydride adalah zat pereduksi kuat yang digunakan dalam kimia organik.

- Organoaluminium digunakan sebagai asam Lewis dan kokatalis. Methylaluminoxane adalah cocatalis untuk polimerisasi olefin Ziegler-Natta untuk menghasilkan polimer vinil seperti polietilen.

- Ion aluminium berair (seperti aluminium sulfat berair) digunakan untuk mengobati parasit ikan seperti Gyrodactylus salaris.

- Dalam banyak vaksin, garam aluminium tertentu berfungsi sebagai zat pembantu kekebalan (immune response booster) untuk memungkinkan protein dalam vaksin mencapai potensi yang cukup sebagai stimulan kekebalan tubuh.

- Oksida aluminium adalah katalisator umum dalam proses industri; misalnya proses Claus untuk mengubah hidrogen sulfida menjadi belerang di kilang dan alkilasi amina.  Banyak katalis industri didukung oleh alumina, yang berarti bahwa bahan katalis mahal (misalnya platinum) terdispersi di atas permukaan alumina inert.

- Beberapa sulfat aluminium memiliki aplikasi industri dan komersial. Aluminium sulfat (Al₂(SO₄)₃·(H₂O)18) diproduksi pada skala tahunan beberapa miliaran kilogram. Sekitar setengah dari produksi dikonsumsi dalam pengolahan air. Aplikasi utama berikutnya adalah pembuatan kertas. Ini juga digunakan sebagai mordant, dalam alat pemadam kebakaran tahan api, sebagai bahan tambahan makanan (E number E173), dan penyamakan kulit.

EFEK KESEHATAN

14. Dalam dosis sangat tinggi, aluminium dikaitkan dengan perubahan fungsi penghalang darah-otak. Sebagian kecil orang alergi terhadap aluminium dan mengalami dermatitis kontak, gangguan pencernaan, muntah ataupun gejala lainnya pada saat kontak atau konsumsi produk yang mengandung aluminium, seperti antiperspirant dan antasida.

15. Pada mereka yang tidak alergi, aluminium tidak beracun seperti logam berat, namun dapat bersifat toksit jika dikonsumsi dalam jumlah lebih dari 40 mg/hari per kg massa tubuh.

16. Ada sedikit bukti bahwa aluminium dalam antiperspirant dapat menyebabkan iritasi kulit. Meskipun demikian, keberadaan aluminium pada antiperspirant, pewarna, dan aditif makanan telah menyebabkan kekhawatiran.

17. Penggunaan peralatan masak aluminium belum terbukti menyebabkan keracunan. Walaupun demikian,  beberapa kebiasaan buruk dapat meningkatkan akumulasi aluminium pada tulang dan jaringan saraf, yakni:

- Mengkonsumsi antasida yang mengandung senyawa aluminium dan penggunaan antiperspirant yang mengandung aluminium secara berlebihan. 

- Mengkonsumsi makanan asam atau suatu cairan yang kandungan aluminiumnya tinggi sehingga dapat meningkatkan penyerapan aluminium. 

- Penggunaan maltol sebagai penambah rasa. Maltol adalah senyawa organik alami yang digunakan terutama sebagai penambah rasa.

18. Aluminium merupakan faktor utama yang menghambat pertumbuhan tanaman pada tanah asam.

SUMBER RUJUKAN

- Wikipedia. Aluminium. Online. () diakses pada Rabu, 24 Januari 2018.

- Chemicool. AluminiumElement Facts. 2018. Online. () diakses pada Selasa, 23 Januari 2019.