Beberapa Jenis Logam dan Contohnya

Istilah ‘logam’ berasal dari kata Yunani ‘metalon’, yang berarti ‘mengekstrak’ atau menambang dari tanah. Planet kita mengandung banyak logam. Faktanya, dari 118 elemen di tabel periodik, sekitar 95 adalah logam. Jumlahnya tidak pasti karena batas antara logam dan bukan logam cukup kabur, tidak ada definisi standar logam, juga tidak ada kesepakatan lengkap tentang unsur-unsur yang diklasifikasikan secara tepat. Sementara sejarah bahan olahan dimulai dengan penggunaan tembaga 11.000 tahun yang lalu, beberapa perkembangan dan kemajuan selanjutnya dalam proses manufaktur memunculkan revolusi industri. 

Saat ini, kita menggunakan berbagai jenis logam tanpa menyadarinya. Dari peralatan di dapur hingga perangkat yang komputer, semuanya terbuat dari logam tertentu. Faktanya, beberapa elemen logam diperlukan untuk fungsi biologis seperti aliran oksigen dan transmisi impuls saraf. Beberapa juga biasa digunakan dalam pengobatan berupa antasida. Semua logam dalam tabel periodik dapat dikategorikan menurut sifat kimia atau fisiknya. Di bawah ini, adalah beberapa jenis logam bersama dengan aplikasinyadalam kehidupan sehari-hari.

Pengelompokan Berdasarkan Sifat Fisik

1.Logam Ringan

Logam ringan memiliki massa jenis yang relatif rendah. contoh dari logam inia dalah Aluminum, titanium, magnesium. Tidak ada definisi atau kriteria formal untuk mengidentifikasi logam ini, tetapi unsur keras dengan massa jenis lebih rendah dari 5 g/cm³ umumnya dianggap sebagai logam ringan. Pengetahuan pengerjaan logam ringan pertama kali dikembangkan pada pertengahan abad ke-19. Sementara kebanyakan dari mereka terjadi secara alami, sejumlah besar diproduksi melalui electrothermy dan elektrolisis garam yang menyatu.

Paduannya banyak digunakan dalam industri pesawat terbang karena kepadatannya yang rendah dan sifat mekaniknya yang memadai. Paduan Titanium 6AL-4V, misalnya, menyumbang hampir 50 persen dari semua paduan yang digunakan dalam aplikasi pesawat terbang. Ini digunakan untuk membangun rotor, bilah kompresor, nacelles, dan komponen sistem hidrolik.

2. Logam Berat 

Contoh dari logam berat adalah, besi, tembaga, kobalt, galium, timah, emas, platina. Logam berat adalah unsur dengan kerapatan relatif tinggi (biasanya lebih dari 5 g/cm³). Mereka cenderung kurang reaktif dan memiliki sulfida dan hidroksida larut yang jauh lebih sedikit daripada logam yang lebih ringan.

Logam ini jarang ditemukan di kerak bumi, tetapi ada dalam berbagai aspek kehidupan modern. Mereka digunakan di panel surya, ponsel, kendaraan, antiseptik, dan akselerator partikel. Logam berat sering tercampur di lingkungan karena kegiatan industri, menurunkan kualitas tanah, air, dan udara, dan selanjutnya menyebabkan masalah kesehatan pada hewan dan tumbuhan. Emisi kendaraan, pertambangan dan limbah industri, pupuk, baterai timbal-asam, dan mikroplastik yang mengapung di lautan, adalah beberapa sumber logam berat yang paling umum dalam konteks ini.

3. Logam Putih

Logam putih adalah berbagai paduan berwarna terang yang digunakan sebagai dasar untuk ornamen atau peralatan perak, logam putih umumnya terbuat dari timah, timbal, bismut, antimon, kadmium, seng . Banyak paduan berbahan dasar timah atau timbal, misalnya, digunakan dalam perhiasan, bantalan, sumbat yang dapat melebur, dan miniatur patung.

Paduan logam putih dibuat dengan menggabungkan logam tertentu dalam perbandingan tetap, sesuai persyaratan produk akhir. Logam dasar untuk perhiasan, misalnya, dicetak, didinginkan, diekstraksi, lalu dipoles untuk memberikan bentuk yang tepat dan tampilan yang berkilau. Mereka juga digunakan untuk pembuatan bantalan berat serba guna, bearing pembakaran internal berukuran sedang, dan mesin listrik.

4. Logam Rapuh

Suatu logam dikatakan rapuh jika keras tetapi tidak dapat menahan benturan atau getaran beban, contohnya adalah : paduan baja karbon, besi cor, dan baja perkakas . Logam semacam itu, ketika mengalami tekanan, pecah tanpa perubahan bentuk yang mencolok. Mereka memiliki kekuatan tarik rendah dan sering mengeluarkan suara gertakan saat rusak.

Banyak paduan baja menjadi rapuh pada suhu rendah, berdasarkan pemrosesan dan komposisinya. Besi kasar, misalnya, keras tetapi rapuh karena kandungan karbonnya tinggi. Sebaliknya, keramik dan kaca jauh lebih rapuh daripada logam karena ikatan ioniknya. Galium, bismuth, kromium, mangan, dan berilium juga rapuh. Mereka sering digunakan dalam berbagai aplikasi sipil dan militer yang melibatkan beban tingkat regangan tinggi. Besi tuang, yang tahan terhadap kerusakan akibat oksidasi, digunakan pada mesin, pipa, dan komponen industri otomotif seperti kotak girboks dan kepala silinder.

5. Logam Tahan Api

Logam tahan api memiliki titik leleh yang sangat tinggi (lebih dari 2000 ° C) dan tahan terhadap keausan, deformasi, dan korosi. Mereka adalah konduktor panas dan listrik yang baik dan memiliki kepadatan tinggi. Contoh dari logam ini adalah molibdenum, tungsten, tantalum, renium, niobium.

Karakteristik utama lainnya adalah ketahanan guncangan termal, tidak mudah mengembang atau retak di bawah pemanasan dan pendinginan yang berulang. Namun, mereka dapat berubah bentuk di bawah beban stres tinggi dan teroksidasi pada suhu tinggi.Kekuatan dan kekerasannya membuatnya ideal untuk alat pengeboran dan pemotongan. Karbida dan paduan logam tahan api digunakan di hampir semua industri, termasuk pertambangan, otomotif, dirgantara, kimia, dan teknologi nuklir

Logam tungsten, misalnya, digunakan dalam filamen lampu. Paduan renium digunakan dalam giroskop dan reaktor nuklir. Dan paduan niobium digunakan untuk nozel pendorong roket cair.

6. Logam Ferrous dan Non ferrous

Istilah ‘ferrous’ berasal dari kata Latin ‘Ferrum,’ yang diterjemahkan menjadi ‘besi.’ Jadi, ferrous berarti umumnya ‘mengandung besi,’ sedangkan non-ferrous menggambarkan logam dan paduan yang tidak mengandung cukup besi. Karena bahan besi dapat memiliki berbagai macam elemen paduan yang sangat mengubah karakteristiknya, sangat sulit untuk menempatkan sifat semua logam besi di bawah satu kelompok. Namun, beberapa generalisasi dapat dibuat, seperti kebanyakan logam besi bersifat keras dan magnetis. Contoh logam yang mengandung besi antara lain Baja, besi kasar, paduan besi, sedangkan contoh logam yang tidak mengandung besi antara lain, tembaga, aluminium, timbal, seng, perak, emas

Logam besi digunakan untuk aplikasi beban tinggi dan kecepatan rendah, sedangkan logam non-besi lebih disukai untuk aplikasi kecepatan tinggi dan beban nol hingga beban rendah. Baja adalah logam besi yang paling umum. Ini menyumbang sekitar 80% dari semua bahan logam karena ketersediaannya, kekuatan tinggi, biaya rendah, kemudahan fabrikasi, dan berbagai sifat. Logam ini banyak digunakan dalam industri konstruksi dan manufaktur. Padahal, pertumbuhan produksi baja menunjukkan perkembangan dunia industri secara keseluruhan.

7. Logam Dasar dan Mulia

Logam dasar adalah logam umum dan murah yang menimbulkan korosi, oksidasi, atau memudar lebih cepat daripada logam lain saat terpapar udara atau lembab. Mereka melimpah di alam dan mudah ditambang. Contoh dari logam dasar adalah tembaga, aluminium, timah, nikel, seng.

Mereka banyak digunakan dalam aplikasi industri dan komersial, dan sangat berharga bagi ekonomi global karena kegunaan dan keberadaannya di mana-mana. Beberapa logam dasar memiliki ciri khas yang tidak dapat diduplikasi oleh logam lain. Seng, misalnya, digunakan untuk melindungi baja agar terlindung dari korosi, dan nikel digunakan untuk membuat baja tahan karat.

Sebaliknya, logam mulia tahan terhadap oksidasi dan korosi di udara lembab. Contoh dari logam mulia antara lain, rhodium, merkuri, perak, rutenium, osmium, iridium. Sesuai dengan fisika atom, logam mulia memiliki pita-d elektron yang terisi.

Menurut definisi yang tepat ini, tembaga, perak, dan emas adalah logam mulia. Mereka memiliki aplikasi di bidang-bidang seperti ornamen, metalurgi, dan teknologi tinggi. Penggunaan persisnya bervariasi dari satu elemen ke elemen lainnya. Beberapa logam mulia, seperti rodium, digunakan sebagai katalisator dalam industri kimia dan otomotif.

8. Logam Berharga

Logam berharga tergolong langka dan memiliki nilai ekonomi tinggi. Contoh dari logam berharga adalah Paladium, emas, platina, perak, rhodium Secara kimiawi, mereka kurang reaktif dibandingkan kebanyakan unsur (termasuk logam mulia). Mereka juga ulet dan memiliki kilau yang tinggi. Beberapa abad yang lalu, logam ini digunakan sebagai mata uang. Namun sekarang, mereka lebih banyak dianggap sebagai komoditas industri dan investasi. Banyak investor membeli logam mulia (kebanyakan emas) untuk mendiversifikasi portofolionya atau mengalahkan inflasi.

Perak adalah logam berharga terpopuler kedua untuk perhiasan (setelah emas). Namun, kepentingannya melampaui hanya untuo kecantikan. Perak memiliki konduktivitas termal dan listrik yang sangat tinggi dan resistansi kontak yang sangat rendah. Inilah sebabnya mengapa perak banyak digunakan dalam elektronik, baterai, dan agen antimikroba.

Pengelompokan Berdasarkan Sifat Kimia

1.Logam Alkali

Alkali mengacu pada sifat dasar hidroksida logam mereka. Ketika logam-logam ini bereaksi dengan air, mereka membentuk basa kuat yang dengan mudah menetralkan asam. Contoh dari logam alkali antara lain, Natrium, kalium, rubidium, litium, sesium, dan fransium. Mereka begitu reaktif sehingga biasanya ditemukan di alam yang menyatu dengan zat lain. Karnalit (kalium-magnesium klorida) dan silvit (kalium klorida), misalnya, larut dalam air sehingga mudah diekstraksi dan dimurnikan. Alkali yang tidak larut dalam air, seperti litium fluorida, juga ada di bagian bumi.

Semuanya terjadi di kerak bumi, kecuali radium, yang merupakan elemen radioaktif. Radium telah meluruh dalam sejarah awal bumi karena waktu paruhnya yang relatif singkat (1600 tahun). Sampel saat ini berasal dari rantai peluruhan uranium dan thorium.

Logam alkali tanah memiliki berbagai aplikasi. Berilium, misalnya, digunakan dalam semikonduktor, konduktor panas, penghambat listrik, dan aplikasi militer. Magnesium sering dicampur dengan seng atau aluminium untuk menghasilkan bahan dengan sifat tertentu. Kalsium sebagian besar digunakan sebagai agen pereduksi, dan barium digunakan dalam tabung vakum untuk menghilangkan gas.

3. Logam Transisi

Sebagian besar unsur menggunakan elektron dari kulit terluarnya untuk berikatan dengan unsur lain. Logam transisi, dapat menggunakan dua kulit terluar untuk terikat dengan unsur lain. Itu adalah sifat kimiawi yang memungkinkan mereka untuk terikat dengan banyak elemen berbeda dalam berbagai bentuk. Contoh dari logam transisi antara lain: Titanium, vanadium, kromium, nikel, perak, tungsten, platinum, kobalt.

Mereka menempati bagian tengah tabel periodik, berfungsi sebagai jembatan antara (atau transisi) kedua sisi tabel. Lebih khusus lagi, ada 38 logam transisi dalam golongan 3 sampai 12 pada tabel periodik. Mereka semua ulet, mudah dibentuk, dan konduktor panas dan listrik yang baik.

Banyak dari logam ini, seperti tembaga, nikel, besi, dan titanium, digunakan secara struktural dan elektronik. Kebanyakan dari mereka membentuk paduan yang berguna satu sama lain dan dengan zat logam lainnya. Beberapa di antaranya, termasuk emas, perak, dan platinum, disebut logam mulia karena sangat tidak reaktif dan tahan terhadap asam.

4. Logam Pasca-Transisi

Logam pasca transisi dalam tabel periodik adalah elemen yang terletak di sebelah kanan logam transisi dan di sebelah kiri metaloid. Karena sifatnya, mereka juga disebut sebagai logam ‘miskin’ atau ‘lain’. Secara fisik, logam ini rapuh (atau lunak) dan memiliki titik leleh dan kekuatan mekanik yang lebih rendah daripada logam transisi. Struktur kristalnya cukup kompleks, mereka menunjukkan efek arah ikatan atau kovalen.Contoh dari logam ini antara lain: Aluminium, galium, timah, timbal, talium, indium, bismut.

Logam yang berbeda dalam kelompok ini memiliki kegunaan yang berbeda. Aluminium, misalnya, digunakan untuk membuat bingkai jendela, peralatan dapur, kaleng, foil, dan suku cadang kendaraan. Paduan timah digunakan dalam magnet solder lunak, timah, dan superkonduktor. Indium digunakan untuk membuat tampilan panel datar dan layar sentuh, dan galium memiliki aplikasi dalam sel bahan bakar dan semikonduktor. Bismut digunakan dalam Pepto-Bismol, obat untuk mengobati sakit maag yang disebabkan oleh bakteri tertentu.

5. Lantanida

Lantanida adalah logam tanah jarang dengan nomor atom dari 57 hingga 71. Mereka pertama kali ditemukan pada tahun 1787 dalam mineral hitam yang tidak biasa (Gadolinite) yang ditemukan di Ytterby, Swedia. Mineral tersebut kemudian dipisahkan menjadi berbagai unsur lantanida. Lantanida adalah logam sangat padat dengan kepadatan berkisar antara 6,1 hingga 9,8 g / cm³, dan cenderung memiliki titik didih yang sangat tinggi (1200-3500 ° C) dan titik leleh yang sangat tinggi (800-1600 ° C). Contoh dari unsur ini antara lain: Lanthanum, cerium, promethium, gadolinium, terbium, ytterbium, lutetium

Paduan lantanida telah digunakan untuk aplikasi metalurgi karena kemampuannya mereduksi yang kuat. Sekitar 15.000 ton lantanida dikonsumsi setiap tahun sebagai katalis dan dalam produksi kaca. Mereka juga banyak digunakan dalam laser dan penguat optik. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa lantanida dapat digunakan sebagai agen antikanker. Lanthanum dan cerium, khususnya, dapat menghambat proliferasi sel kanker dan meningkatkan sitotoksisitas.

6. Aktinida

Seperti lantanida, aktinida membentuk keluarga unsur tanah jarang dengan sifat serupa. Mereka adalah rangkaian 15 unsur kimia yang berurutan dalam tabel periodik dari nomor atom 89 hingga 103. Semuanya bersifat radioaktif. Plutonium yang diproduksi secara sintetis dan uranium serta thorium yang terbentuk secara alami adalah aktinida yang paling melimpah di Bumi. Aktinida pertama yang ditemukan adalah uranium pada tahun 1789. Dan sebagian besar produk aktinida yang ada dibuat pada abad ke-20. Contoh-contoh lain dari unsur-unsur ini antara lain: Aktinium, thorium,  fermium, nobelium, lawrensium.

Sifatnya, seperti emisi radioaktivitas, piroforik, toksisitas, dan kekritisan nuklir, membuatnya berbahaya untuk ditangani. Saat ini, sebagian besar aktinida (tahan lama) dibuat oleh akselerator partikel untuk tujuan penelitian. Saat ini beberapa aktinida telah diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, seperti mantel gas (thorium) dan detektor asap (americium), sebagian besar digunakan sebagai bahan bakar di reaktor nuklir dan untuk membuat senjata nuklir. Uranium-235 adalah isotop terpenting untuk aplikasi tenaga nuklir, yang banyak digunakan dalam reaktor termal.