Metalurgi Inspirasi Kimia Modern

Oleh: @H13-IHSAN

Isi

Metalurgi adalah salah satu bidang ilmu dan teknik bahan yang mempelajari tentang perilaku fisika dan kimia dari unsur-unsur logam, senyawa-senyawa antarlogam, dan paduan-paduan logam yang disebut aloi atau lakur. Metalurgi juga adalah teknologi logam, yakni penerapan sains dalam produksi logam dan rekayasa komponen-komponen logam untuk digunakan pada produk-produk yang ditujukan bagi konsumen dan industri-industri manukfaktur. Produksi logam meliputi kegiatan mengolah bijih untuk mengekstrasi kandungan logamnya, dan kegiatan memadu logam, kadang-kadang dengan unsur-unsur nonlogam, untuk menghasilkan aloi. Metalurgi berbeda dari kriya pengolahan logam, meskipun kemajuan teknis dalam pengolahan logam bergantung pada perkembangan ilmu metalurgi, sebagaimana kemajuan teknis dalam praktik kedokteran bergantung pada perkembangan ilmu kedokteran.

Metalurgi terbagi menjadi metalurgi besi-baja (dijuluki metalurgi hitam) dan metalurgi bukan besi-baja (dijuluki metalurgi berwarna). Metalurgi besi-baja meliputi cara-cara mengolah unsur besi dan membuat logam-logam paduan berunsur dasar besi, sementara metalurgi bukan besi-baja meliputi cara-cara mengolah dan membuat logam-logam paduan berunsur dasar logam selain besi. Produksi besi-baja menguasai 95 persen dari produksi logam dunia.

Sejarah peradaban Indonesia dibagi menjadi Zaman Batu dan Zaman Logam. Pembagian ini dilakukan berdasarkan material penunjang kehidupan yang digunakan pada saat itu. Dari nama pembagian zaman tersebut, kita dapat melihat dua jenis material, yaitu batu dan logam. Pada Zaman Batu Tua (Palaeolithikum) dan Zaman Batu Madya (Mesolithikum), manusia purba Indonesia menggunakan batu sebagai senjata, seperti kapak genggam dan kapak perimbas yang ditemukan di Pacitan, Jawa Timur. Meskipun pada saat itu mereka belum mengetahui tentang ilmu material, tetapi mereka telah mengaplikasikannya dalam membuat batu hingga dapat digunakan sebagai senjata. Pada Zaman Batu Muda (Neolithikum), terdapat kemajuan dalam pembuatan batu menjadi senjata. Pada zaman tersebut, manusia purba telah mengolah batu dengan teknik penghalusan dan pengasahan dengan cara sederhana. Seiring kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, teknik penghalusan dan pengasahan pada zaman sekarang dilakukan dengan manggunakan mesin. Pada Zaman Neolithikum dikenal pula pembuatan tembikar. Manusia mulai mengetahui bahwa tanah liat dapat mengeras ketika dipanaskan. Teknik Material juga mempelajari hal tersebut. Tanah liat dapat mengeras jika dipanaskan karena adanya perubahan mikrostruktur pada saat pemanasan berlangsung. Kemajuan peradaban ditunjukkan di Zaman Batu Besar (Megalithikum) dengan dibuatnya berbagai bangunan sederhana dari batu, seperti tugu batu dan peti mati. Berbagai peralatan yang ada pada Zaman Batu menunjukkan bahwa penerapan Teknik Material telah ada sejak dahuulu meskipun pada saat itu tentu saja belum dikenal Teknik Material.

Seiring dengan kemajuan teknologi, manusia menemukan teknik peleburan, pencampuran, dan penempaan logam, yaitu ketika peradaban Indonesia memasuki Zaman Logam. Pada zaman ini, manusia mulai menerapkan ilmu metalurgi, yaitu pengolahan logam. Pengolahan logam merupakan hal dasar yang dipelajari Teknik Metalurgi. Pengolahan logam di Indonesia mulai dikenal ketika adanya penguasaan teknologi pengolahan logam campuran antara timah dan tembaga, yaitu pada zaman Perunggu. Salah satu bukti adanya pembuatan barang dari logam paduan logam tersebut adalah penemuan nekara perunggu di Bali, Sumbawa, Rote, Leti, Alor, Kei, Papua, Sumatera, dan Jawa. Hal ini membuktikan bahwa metalurgi berperan penting dalam peradaban manusia. Seiring dengan kemajuan teknologi, Indonesia memasuki Zaman Besi ketika mulai dikenal teknik pengolahan logam besi. Akan tetapi, di Indonesia peralatan yang berasal dari besi tidak banyak ditemukan. Peralatan yang ditemukan seperti mata kapak, pisau, sabut, dan ujung tombak. Teknik pembuatan peralatan dari besi lebih maju dibandingkan peralatan dari perunggu. Teknik pengolahan besi merupakan dasar dalam Teknik Metalurgi karena besi dapat dibuat menjadi baja yang banyak digunakan untuk membuat berbagai peralatan yang diperlukan manusia. “Hampir tak ada satupun produk teknologi kita yang tidak menggunakan unsur besi baik di dalam proses pembuatannya maupun sebagai bagian dari bahan produk itu sendiri.”

Indonesia terus mengalami kemajuan peradaban, khususnya dalam bidang teknologi. Perkembangan teknologi terjadi seiring dengan perkembangan material, termasuk logam. Teknik Metalurgi dan Material yang mempelajari pengolahan logam dan desain berbagai material untuk aplikasi tertentu berperan penting dalam kemajuan teknologi. Kita dapat menganalisis mulai dari peralatan yang ada di sekitar kita, seperti pisau dapur, gunting, sendok dan garpu, kabel listrik, serta ban. Teknik metalurgi dan material mempelajari pembuatan benda-benda tersebut. Untuk membuat benda-benda tersebut, kita perlu mengetahui sifat-sifat material. Sebagai contoh, stainless steel digunakan untuk membuat pisau dan gunting karena stainless steel dapat ditempa hingga tajam dan memiliki ketahanan terhadap korosi. Begitu pula untuk membuat sendok dan garpu dengan menggunakan stainless steel. Sendok dan garpu dibuat dari logam dengan proses casting dan stailess steel dipilih karena ketahanan terhadap korosi. Sifat tembaga yang dapat menghantarkan panas mendasari penggunaannya sebagai kabel listrik. Demikian pula dengan ban. Karet digunakan untuk membuat ban karena memiliki sifat kuat dan elastis.

Pisau dapur, gunting, sendok dan garpu, lampu, serta ban merupakan beberapa peralatan yang dapat memudahkan aktivitas manusia. Gunting dapat memudahkan kita untuk memotong sesuatu. Dengan adanya gunting, kita dapat memotong kertas dengan mudah dan hasil sesuai keinginan kita. Sendok dan garpu dapat kita gunakan sebagai alat makan. Kabel listrik digunakan untuk menghantarkan arus listrik ke peralatan elektronik. Sedangkan ban digunakan dalam pembuatan sepeda ataupun mobil sehingga dapat berjalan dengan mudah. Pembuatan benda-benda ini tidak terlepas dari ilmu metalurgi dan material.

Selain benda-benda sederhana, Teknik Metalurgi dan Material juga berperan dalam pembuatan peralatan yang lebih modern, seperti mobil, pesawat terbang, komputer, dan handphone. Meskipun benda-benda tersebut tidak ditemukan oleh orang Indonesia, alat-alat tersebut sangat berpengaruh bagi masyarakat Indonesia. Indonesia juga mulai memproduksi benda-benda tersebut, meskipun masih bergantung pada impor dari luar negeri. Pembuatan benda-benda tersebut menggunakan teknik yang lebih rumit dan material yang lebih kompleks. Komponen-komponen dari benda-benda tersebut menggunakan material dan logam sesuai dengan sifat yang dibutuhkan. Komponen mobil sebagian besar terbuat dari baja, pesawat terbang terbuat dari aluminium, sedangkan komponen komputer dan handphone terbuat dari material semi konduktor. Akan tetapi, material tersebut bukanlah satu-satunya material yang digunakan. Pembuatan benda-benda tersebut menggunakan beberapa jenis material sesuai dengan sifat yang diperlukan pada bagian tertentu.

Adanya material-material baru yang ditemukan oleh sarjana Teknik Metalurgi dan Meterial menjadikan pembuatan produk menjadi lebih efektif dan efisien. Contoh pengembangan material adalah pembuatan komposit. Komposit merupakan kombinasi dua jenis material atau lebih dengan mengambil karakteristik terbaik dari masing-masing material. Sekarang ini sedang dikembangkan penggunaan komposit untuk membuat pesawat terbang. Sifat yang ringan dan mudah dibentuk, serta harga yang lebih murah dibandingkan aluminium menjadi dasar penggunaan komposit sebagai bahan dasar pembuatan pesawat terbang. Teknik Metalurgi dan Material berjasa dalam penelitian mengenai pengembangan teknologi tersebut.

Berdasarkan informasi dari www.bppt.go.id, sejak tahun 2003 Pusat Teknologi Material (PTM) BPPT telah melakukan pengembangan biomaterial untuk aplikasi kesehatan. Biomaterial merupakan jenis material baru yang dikembangkan oleh sarjana Teknik Metalurgi dan Material. Dalam proses pengembangan teknologi tersebut, BPPT telah melakukan uji toksisitas dan biokompatibilitas hidroksiapatit (HA) berbahan mineral alam (batu gamping dan koral) untuk bone filler (pengisi tulang), mendesain dan membuat komponen pelat implant berbasis stainless steel sebagai bone substitute (pengganti tulang), serta mendesain proses pembuatan semen tulang Polymethylmethacrylate (PMMA) sebagai bone cement (semen tulang). Pengembangan ini merupakan aplikasi Teknik Metalurgi dan Material.

Kita telah melihat berbagai peranan Teknik Metalurgi dan Material bagi kemajuan peradaban Indonesia, bahkan mulai dari Zaman Prasejarah. Jika Tidak ada Teknik Metalurgi dan Material, maka Indonesia tidak dapat membuat teknologi-teknologi baru dengan menggunakan berbagai material yang tersedia di alam. Jika tidak ada Teknik Metalurgi dan Material, maka Indonesia tidak dapat membuat alat-alat pendukung kehidupan yang banyak terbuat dari logam. Kemajuan peradaban Indonesia bergantung pada perkembangan material. Perkembangan material memerlukan peranan Teknik Metalurgi dan Material. Jadi, tanpa peranan Teknik Metalurgi dan Material, Indonesia tidak akan mengalami kemajuan peradaban seperti sekarang ini.

Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa Teknik Metalurgi dan Material berperan besar bagi kemajuan peradaban di Indonesia. Peranan tersebut khususnya dalam perkembangan teknologi. Teknik Metalurgi dan Material mempelajari pengolahan logam dan material lain untuk aplikasi tertentu. Mulai dari Zaman Prasejarah, Indonesia telah mengaplikasikan ilmu metalurgi dan material. Pada masa sekarang, Teknik Metalurgi dan Material berperan dalam penemuan material-material baru untuk pembuatan teknologi mutakhir. Jadi, Teknik Metalurgi dan Material sangat berkontribusi bagi kemajuan peradaban Indonesia, baik dahulu, sekarang, maupun di masa mendatang.

Daftar Pustaka

Anonim. 2014. Metalurgi. Wikipedia. https://id.wikipedia.org/wiki/Metalurgi

Alfian, Magdalia, Nana Nurliana Soeyono, dan Sudarini Suhartono. 2007. “Sejarah untuk SMA dan MA Kelas X”. Jakarta: Esis.

BPPT. “Pengembangan Bio Material Untuk Kemajuan Teknologi Kesehatan Nasional.”http://www.bppt.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=358:pengembangan-bio-material-untuk-kemajuan-teknologi-kesehatan-nasional&catid=58:teknologi-material (jam 12.19 tanggal 08 Agustus 2018).

Ratna, dkk. “Logam dan Peradaban.” http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/logam-dan-peradaban/ (jam 12.39 tanggal 08 Agustus 2018).

Rizal, Teuku Azuar. 2014 . Metalurgi Fisik. https://tm.unsam.ac.id/uploader/files_download/83761-bab%201-4%20metalurgi%20fisik.pdf (jam 12.49 tanggal 08 Agustus 2018)