Pengertian Silika dan Pasir Silika
Silika adalah nama yang diberikan kepada sekelompok mineral yang terdiri dari silikon dan oksigen. Kedua elemen ini paling melimpah di kerak bumi. Silika ditemukan umumnya dalam bentuk kristal dan jarang dalam keadaan amorf. Hal ini disebabkan karena silika terdiri dari ikatan satu atom silikon dan dua atom oksigen, rumus kimia silika adalah SiO2.Pasir terdiri dari butiran atau partikel kecil dari mineral dan fragmen batuan. Meskipun butiran mungkin berasal dari setiap komposisi mineral, komponen utama dari pasir biasanya berupa mineral kuarsa yang terdiri dari silika (silikon dioksida). Komponen lain yang mungkin berada dalam pasir termasuk aluminium, feldspar dan mineral-mineral besi.
Pasir dengan konsentrasi silika sangat tinggi disebut sebagai pasir silika (pasir kuarsa) atau biasa disebut juga dengan pasir industri. Pasir silika yang sangat terkenal di indonesia adalah pasir silika bangka dan pasir silika tuban.
 |
| Gambar deposit pasir silika (pasir kuarsa). |
Asal dan Keterdapatan Pasir Silika
Pasir silika (pasir kuarsa) adalah istilah industri yang digunakan untuk pasir atau batu pasir yang mudah terpilah dengan persentase butiran kuarsa (silika) yang sangat tinggi. Kuarsa adalah kristal silika yang paling umum dan mineral yang paling umum kedua di permukaan bumi. Kuarsa ditemukan di hampir disetiap jenis batuan baik itu pada batuan metamorf, beku, hingga sedimen.Deposit kuarsa sangat melimpah dan hadir dalam berbagai bentuk di hampir semua operasi penambangan. Akan tetapi, deposit pasir silika paling sering ditemukan di bagian permukaan tambang pada operasi tambang terbuka.
Pasir silika kebanyakan diproduksi dari pasir lepas dan batupasir yang hancur. Pasir merupakan produk dari pelapukan mekanik dan kimia dari batuan beku yang melimpah kuarsa dan batuan metamorf seperti batu gneiss dan kuarsit (quartz-bearing minerals).
Erosi dan pelapukan kimia akan memecah mineral kurang stabil seperti feldspar dan melepaskan yang lebih stabil seperti kuarsa dan zirkon. Fragmen mineral stabil diangkut dan di redeposite dalam air. Selanjutnya, gelombang dan aliran air akan memodifikasi deposit tersebut dengan cara menyortir dan mencuci sampai terbentuknya deposit yang relatif murni sebagai pasir silika.
Silika hadir di sembilan bentuk kristal yang berbeda (polimorf), dengan tiga bentuk utama menjadi kuarsa. Bentuk paling umum yang sering dijumpai adalah "tridymite" dan "kristobalit" dan "cryptocrystalline". Bentuk yang berserat memiliki nama "chalcedony" yang biasa disebut semi-batu mulia (semi-precious stone). "Chalcedony" banyak dimanfaatkan sebagai batu akik dan onyx. Bentuk lainnya dapat berupa varietas granular seperti jasper dan flint.
Sifat Fisik dan Kimia Silika
Tiga bentuk utama dari kristal silika (quartz, tridimit, dan cristobalite) stabil pada suhu yang berbeda dan memiliki subdivisi. Misalnya, ahli geologi membedakan antara alpha dan beta kuarsa. Ketika "kuarsa alpha" bersuhu rendah dipanaskan pada tekanan atmosfer akan berubah menjadi "kuarsa beta" pada suhu 573 derajat Celcius. Tridimit terbentuk pada suhu 870 derajat celcius dan kristobalit terbentuk pada suhu 1470 derajat celcius.Baca juga tentang: Batu Apung
Titik leleh silika adalah 1610 derajat celcius, lebih tinggi dari besi, tembaga, dan aluminium, dan merupakan salah satu alasan mengapa silika digunakan untuk menghasilkan cetakan dan inti untuk produksi logam cor.
Struktur kristal kuarsa didasarkan pada empat atom oksigen dihubungkan bersama untuk membentuk tiga dimensi yang disebut tetrahedron dengan satu atom silikon di pusatnya. Berjuta tetrahedron ini bergabung bersama-sama dengan berbagi satu atom oksigen untuk membentuk kristal kuarsa.
Kuarsa biasanya berwarna putih, tetapi sering diwarnai oleh impuritie besi sehingga menghasilkan bermacam-macam warna. Kuarsa merupakan mineral yang transparan dan tembus cahaya, sehingga sering digunakan dalam pembuatan kaca, dan memiliki kilap vitreous.
Kuarsa adalah mineral keras karena kekuatan ikatan antara atom. Kuarsa juga relatif inert dan tidak bereaksi dengan asam encer. Tergantung pada bagaimana deposit silika dibentuk, butiran kuarsa biasanya berbentuk tajam dan bersudut ataupun membundar.
Pemanfaatan Pasir Silika (Pasir Kuarsa)
Penggunaan pasir silika (pasir kuarsa) tergantung pada kemurnian dan karakteristik fisiknya. Beberapa sifat fisik pasir silika yang penting antara lain: ukuran dan distribusi butir, bentuk butir, dan kekuatan butir. Untuk keperluan industri, deposit murni silika mampu menghasilkan produk paling sedikit 95% SiO2. Akan tetapi, seringkali nilai kemurnian yang lebih tinggi diperlukan untuk keperluan industri tertentu.Lihat juga mengenai: Pemanfaatan Tembaga
Pasir silika banyak berfungsi dalam industri seperti: pembuatan kaca, pengecoran logam, metalurgi, industri kimia, konstruksi, cat dan coating, keramik dan refraktori, bahan filter (filtrasi) air, menjaga recovery dalam pengeboran minyak dan gas, dan masih banyak lagi kegunaan lainnya.
Pada industri metalurgi, pasir silika memainkan peran penting dalam memproduksi berbagai besi dan logam non-ferrous. Dalam produksi logam, pasir silika berfungsi sebagai fluks untuk menurunkan titik leleh dan viskositas terak untuk membuatnya lebih reaktif dan efisien.
Pada idustri kimia, pasir silika yang berbasis silikon adalah merupakan bahan dasar dari ribuan produk yang kita gunakan sehari-hari, mulai dari pengolahan makanan, sabun dan pewarna. SiO2 juga dapat direduksi menjadi logam silikon dengan kokas pada tungku, untuk menghasilkan "Si prekursor" yang dapat digunakan untuk proses kimia lainnya.
Manfaat pasir silika untuk filter air yaitu pada pengolahan air limbah dan air sumur. Bentuk dan distribusi ukuran butir yang seragam pada pasir silka akan menghasilkan filtrasi efisien untuk menghilangkan kontaminasi pada air limbah ataupun air sumur.