Perak: Sejarah, Sifat, dan Aplikasi Modern
Latar Belakang
Perak adalah salah satu logam paling awal yang dikenal manusia, dihormati sebagai sumber berharga sejak kuno. Selama sejarah, ia melampaui emas sebagai mata uang logam yang paling banyak digunakan. Meskipun biasanya ditemukan bersama tembaga, timba, dan seng, nugget perak asli pertama kali ditemukan sekitar 4000 SM. Bukti arkeologis menunjukkan peralatan dan hiasan perak di makam Chaldea, Mesopotamia, Mesir, Cina, Persia, dan Yunani. Abad-abad terakhir, penggunaan utama perak adalah mata uang dan alat makan mewah.
Pada 1993, produksi tambang global mencapai 548,2 juta ons (15,5 miliar gram). Meksiko memimpin dunia dengan 75,7 juta ons (2,1 miliar gram), diikuti oleh Amerika Serikat, Kanada, Australia, Spanyol, Peru, dan Rusia. Sebagian besar output ini untuk tujuan industri, dengan Amerika Serikat sebagai konsumen terbesar, diikuti oleh Jepang, India, dan beberapa negara Eropa Timur.
Pertambangan perak di Amerika Utara dimulai pada abad ke-18. Produksi AS awal dimulai di pantai timur dan meluas ke barat, memainkan peran penting dalam perumahan Nevada. Pada 1994, Nevada menghasilkan 22,8 juta troy ons (709 juta gram), menjadikannya produsen teratas AS. Arizona, California, dan Nevada dikenal untuk deposit perak rendah grade yang luas.
Karakteristik Fisik dan Penggunaan Perak
Perak adalah elemen logam terputih, dihargai untuk kekuatan, ketahanan korosi, dan stabilitas dalam kelembaban, asam, dan basa. Ia lentur, duktil, dan memiliki konduktivitas termal dan listrik tertinggi dari semua logam. Simbol kimianya, Ag, berasal dari bahasa Latin "argentum," yang berarti "putih, bersinar." Sementara perak menahan banyak kimia, ia bereaksi dengan sulfur atmosfer, yang menyebabkan noda yang memerlukan poles berkala.
Sifat luar biasa perak mendasari berbagai industri. Sektor fotografi mengkonsumsi sebagian besar senyawa perak, karena halida perak menyediakan sensivitas cahaya yang esensial untuk gambar berkualitas tinggi. Dalam elektronik, konduktivitas unggul perak membuatnya tak tergantikan untuk sakelar, relai, kontak otomotif, pemanas jendela, dan elektroda EKG.
Sebagai oksidan yang kuat, perak berfungsi sebagai katalis dalam manufaktur kimia, berkontribusi pada perekat, pernak-pernik dapur, pita mylar, dan produk lainnya. Reflektivitasnya yang tak tertandingi—tinggi dari semua logam—membuatnya sebagai lapisan standar untuk cermin dan tabung X-ray. Konduktivitas termal dan ketahanan percikan perak juga menemukan aplikasi dalam bearing dan proses industri khusus. Penggunaan konsumen masih didominasi oleh perhiasan, di mana sterling silver—legam 92,5% perak dan 7,5% tembaga—menyeimbangkan daya tahan dengan daya tarik estetika.
Mata uang kini mencakup bagian yang tidak signifikan dari penggunaan perak global. Johnson Silver Coinage Act 1965 mengakhiri pembuangan koin 90% perak di Amerika Serikat, kecuali untuk edisi peringatan. Koin AS modern sekarang terdiri dari legam tembaga dan nikel.
Proses Produksi
Ekstraksi perak dimulai di Meksiko abad ke-16 dengan proses patio, yang mencampur bijih, garam, sulfida tembaga, dan air, diikuti oleh merkuri untuk memulihkan klorida perak. Proses von Patera yang lebih efisien kemudian menggantikannya, memanaskan bijih dengan garam batu dan melarutkan klorida perak yang dihasilkan dengan hipoklorit sodium. Saat ini, beberapa metode ekstraksi digunakan, dengan cyanide heap lech yang paling ekonomis untuk bijih rendah grade.
Proses cyanide, yang dikembangkan pada abad ke-18 dan diperbaiki pada abad ke-19, memerlukan bijih yang dihancurkan halus, kandungan sulfida rendah, dan pengotor minimal. Ini melibatkan pelarutan perak ke dalam larutan cyanide, diikuti oleh pemulihan melalui Merrill-Crowe precipitation, adsorpsi karbon aktif, atau resin pertukaran ion, masing-masing dipilih untuk kelayakan ekonomi.
Persiapan Bijih
- 1. Bijih perak dihancurkan menjadi fragmen 1–1,5 inci (2,5–3,75 cm), membuat porositas. Kapur (3–5 lb/ton) ditambahkan untuk meningkatkan pH, membantu oksidasi perak yang terikat sulfida. Bijih kemudian diaglomerasi, dicampur, dan dirawat selama 24–48 jam dalam udara kering.
- 2. Bijih yang dihancurkan ditumpuk di landasan tidak melewatkan (aspal, plastik, karet, atau lempung) untuk mencegah kehilangan larutan perak-cyanide. Landasan miring untuk drainase dan pengumpulan.
Menambahkan Larutan Cyanide dan Pengeringan
- 3. Larutan air-sodium cyanide diterapkan melalui sprinkler atau sistem kolam ke tumpukan.
Memulihkan Perak
- 4. Perak dipulihkan dari larutan lich terutama melalui Merrill-Crowe precipitation, di mana debu zink halus menendapkan logam, yang kemudian difilter, dilelehkan, dan dicetak menjadi bullion.
- 5. Metode pemulihan alternatif termasuk absorpsi karbon aktif, presipitasi sulfida sodium, dan resin pertukaran ion, dipilih berdasarkan efisiensi biaya.
Karena perak jarang ditemukan terpisah, ia sering diekstrak sebagai hasil samping pertambangan timba, tembaga, emas, atau seng. Proses Parkes memisahkan perak dari bijih yang mengandung zink dengan memanaskan leleh untuk membentuk kerak zink-perak, yang kemudian distilasi untuk memisahkan logam. Untuk bijih tembaga, pemurnian elektrolit memisahkan perak dari tembaga: perak membentuk slime pada anoda, sementara tembaga plating pada katoda; roasting, pelarutan, dan pelepasan berikutnya menghasilkan deposit perak murni.
Masa Depan
Pasokan perak masa depan akan bergantung pada permintaan global untuk logam yang muncul bersama dan aplikasi industri yang berkembang. Sementara konsumsi industri tetap stabil, penggunaan baru—seperti lapisan antimikroba—dapat mendorong permintaan baru.
Salah satu aplikasi yang menjanjikan adalah sanitasi berbasis perak. Penelitian yang dipimpin oleh Atlanta CDC dan Osaka University’s Research Institute for Microbial Diseases telah menghasilkan kompleks thiosulfat perak yang menawarkan aktivitas antimikroba yang berkelanjutan pada permukaan plastik. Dipasarkan sebagai Amenitop, sistem ini menggunakan mikrosfera silika-gel untuk merilis perak secara bertahap, secara efektif mengganggu membran bakteri dan virus.
