Besi adalah bahan yang tak bisa dipisahkan dari kehidupan manusia. Mulai dari rumah, jembatan hingga bangunan-bangunan bertingkat perkantoran juga memanfaatkan besi. Namun, prosesnya tidak secepat yang terlihat, besi melalui tahapan panjang sebelum menjadi berbagai benda yang ada di sekitar kita.
Dalam prosesnya, besi tidak hanya diambil dari tambang tetapi juga melalui pengolahan dengan suhu yang sangat tinggi. Selanjutnya, dari apa saja bahan yang digunakan untuk membuat besi? Artikel ini membahas asal-usul besi hingga cara pembuatannya.
1. Sejarah perkembangan besi
Sebelum memahami lebih dalam, sebaiknya mengenal sejarah perkembangan besi. Dilansir dariLive Science, Besi diperkirakan telah dikenal sejak 5.000 tahun yang lalu, berasal dari meteor yang jatuh ke Bumi. Para ilmuwan menemukan perhiasan besi yang diperkirakan berasal dari tahun 3.200 SM di Mesir.
Pada perkembangannya, teknik produksi besi menyebar dari Mesir ke wilayah Timur Tengah sejak tahun 1.300 SM. Selanjutnya, teknologi ini menyebar ke Turki, kemudian ke Yunani, dan akhirnya menyebar ke seluruh Eropa. Teknologi pembuatan besi tiba di Britania dan Prancis pada abad ke-8 SM, serta baru sampai di Irlandia pada tahun 500 SM.
Namun di Indonesia tidak ditemukan informasi pasti mengenai kapan besi mulai diproduksi. Namun, sejak abad ke-8 telah terdapat wilayah yang dikenal sebagai pusat pengrajin logam yaitu Tanggung dan Kedok, Jawa Tengah. Jejak penggunaan logam terlihat dari berbagai peralatan rumah tangga seperti parutan, cetakan, pisau, dan lainnya.
2. Arti besi dan sifat-sifatnya
Besi atau iron dalam bahasa Inggris, merupakan kata yang berasal dari bahasa Anglo Saxon. Dalam bahasa tersebut,iron adalah irenyang berarti logam murni. Penamaan ini digunakan karena besi atauiron digunakan dalam pembuatan pedang selama Perang Salib. Nama latinnya adalah Ferrum dengan simbol atom Fe.
Di dalam unsur kimia, besi merupakan bagian dari logam golongan 8 (VII b) dalam tabel periodik. Unsur ini menempati posisi keempat terbanyak di kerak bumi. Setelah unsur kimia oksigen, silikon, dan aluminium. Besi juga termasuk dalam logam yang paling melimpah kedua setelah aluminium.
Sebagai salah satu komponen kimia, dikutip dariLive Science, besi memiliki nomor atom 26 dengan massa atom 55,845, kerapatan sebesar 7,874 gram per kubik sentimeter. Titik leleh besi adalah 1.538 derajat celcius dan titik didihnya 2.861 derajat celcius. Memiliki total 33 isotop dan 4 di antaranya stabil.
3. Proses pembuatan besi
Dalam alam, logam besi tidak ditemukan dalam bentuk murni. Hanya besi yang berasal dari meteorit yang jatuh ke Bumi yang bisa dianggap sebagai logam murni. Di alam, bijih besi umumnya ditemukan dalam bentuk hematit (Fe2O3) dan magnetit (Fe3O4), yang menjadi sumber utama logam besi. Untuk meningkatkan kadar besi, diperlukan proses pemanasan agar dapat diolah menjadi berbagai barang yang kita temui sehari-hari.
Secara sederhana, tahapan prosesnya meliputi penghancuran, penggilingan, pemisahan, pemanasan, kalsinasi, pembuatan pellet, reduksi, dan akhirnya produksi besi kasar. Bijih besi dihancurkan dan disaring hingga berukuran 120 mesh. Setelah proses tersebut, bijih besi masih mengandung logam dan non logam. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemisahan menggunakan magnet dan air, yang dikenal sebagai metode magnetik.
Setelah itu, bijih besi diolah melalui proses kalsinasi yang bertujuan untuk mengurangi kadar air dan komponen lain dalam bijih besi. Proses ini dilakukan dengan memasukkan gas panas ke dalam tabung yang berputar. Hasil dari kalsinasi tersebut kemudian dibentuk menjadi pellet atau bola kecil.
Pellet kemudian dipanaskan kembali bersama kokas dan batu kapur untuk menangkap kotoran atau unsur lain. Proses ini dilakukan melalui reduksi bertahap agar diperoleh besi yang diinginkan. Proses ini menghasilkan dua produk, yaitu besi cair yang dibentuk menjadi pig iron dan slag sebagai limbah sampingan.
4. Berbagai metode dalam memproduksi besi
Saat ini, proses pembuatan besi semakin maju. Pabrik-pabrik yang memproduksi besi menerapkan dua metode dalam memproses bijih besi. Metodenya adalah sebagai berikut ini
Blast Furnace
Pengolahan bijih besi dengan blast furnace membutuhkan bijih besi dan batu bara sebagai reduktor serta bahan dasar. Kekurangan dari proses ini adalah menghasilkan jumlah karbon dioksida yang cukup besar serta memerlukan biaya investasi tinggi di awal. Namun keunggulannya adalah lebih mudah dalam menghasilkan baja berkualitas tinggi.
Electric arc furnace
Berbeda dengan furnace sebelumnya, electric arc furnace menggunakan listrik. Sementara bahan utamanya adalah besi bekas. Keunggulan alat ini adalah biaya yang lebih terjangkau dan kebutuhan ruang yang tidak terlalu luas. Namun kelemahannya adalah memerlukan waktu yang lebih lama dalam prosesnya.
5. Besi di dalam tubuh
Tidak hanya alam, tubuh manusia juga mengandung besi. Bila kekurangan, manusia dapat mengalami anemia atau kekurangan sel darah merah. Warna merah dalam darah ini terjadi akibat reaksi kimia antara besi dan oksigen. Tidak hanya lingkungan alami, tubuh manusia juga memiliki kandungan besi. Kekurangan zat ini dapat menyebabkan anemia atau penurunan jumlah sel darah merah. Warna merah pada darah muncul dari proses kimia antara besi dengan oksigen. Selain alam, tubuh manusia juga mengandung besi. Apabila kekurangan, seseorang bisa mengalami anemia atau rendahnya jumlah sel darah merah. Warna merah dalam darah terbentuk dari reaksi antara besi dan oksigen.
Tidak hanya manusia, fitoplankton hingga bakteri kecil di laut juga memerlukan besi untuk melakukan proses fotosintesis. Namun, kejadian ini dapat membahayakan hewan laut karena memicu perkembangan alga. Akibatnya, laut menjadi penuh dengan racun.
Besi yang digunakan dalam berbagai keperluan ternyata terdiri dari komponen-komponen tertentu yang memerlukan penjelasan yang cukup panjang. Besi merupakan elemen kimia alami yang berasal dari bijih besi dan diproses secara khusus agar diperoleh logam besi murni. Selain itu, manusia dan makhluk hidup lainnya juga mengandung zat besi di dalam tubuh mereka.
Mengenalkan Ilmu Pengetahuan Sejak Dini Di Nutrilon Royal Science Camp 2025 5 Fakta Tanaman Es, Mampu Menyerap Logam Berat dari Tanah yang Terkontaminasi
