Apa itu Alumina?

Alumina adalah zat butiran putih yang berasal dari bijih bauksit dan dimurnikan pada suhu tinggi untuk menghasilkan aluminium oksida dan produk keramik dengan karakteristik luar biasa seperti konduktivitas listrik yang rendah, ketahanan terhadap korosi kimia, kekuatan, dan kekerasan.

Zirconia toughened alumina (ZTA) adalah manifestasi yang berkembang dari komposit matriks alumina dan termasuk dalam cakupan artikel ini.

Aluminium oksida (Al2O3) adalah mineral kristal berwarna putih yang digunakan sebagai bahan baku utama dalam memproduksi logam aluminium melalui elektrolisis. Selain itu, Al2O3 digunakan di sejumlah aplikasi industri dan kimia karena kekerasan dan kekuatannya; menjadikannya bahan keramik yang sangat tahan lama yang mampu menahan serangan fisik dan kimia.

Alumina diproduksi dengan mengkalsinasi bijih bauksit pada suhu tinggi untuk menghilangkan air, menghasilkan aluminium oksida sebagai produk sampingan. Alumina umumnya dikenal dengan nama dagang leucosapphire; namun, ini tidak boleh disamakan dengan safir yang merupakan bahan permata alami yang terdiri dari kristal tunggal korundum sedangkan alumina biasanya berfungsi sebagai bahan baku dalam aplikasi metalurgi industri dan keramik.

Tanah liat adalah bahan yang sangat diperlukan dalam banyak produk kosmetik, terutama pembersih wajah dan gel pengelupasan kulit. Sifat tanah liat yang menyerap secara efektif dapat memerangkap kotoran dan minyak berlebih yang menumpuk di permukaan kulit, membuatnya sempurna untuk kebutuhan perawatan kulit dan kecantikan. Selain itu, tanah liat juga dapat berfungsi sebagai bahan abrasif untuk sikat dan alat pembersih sekaligus berfungsi sebagai pelembap pada beberapa produk krim dan kosmetik.

Alumina adalah komponen utama dalam aplikasi gigi dan ortopedi, seperti tulang tiruan, mahkota gigi, dan instrumen bedah. Alumina juga merupakan bagian dari keramik teknis - yang menggabungkan sifat mekanik dengan termal untuk kinerja yang unggul - seperti sambungan buatan. Alumina adalah salah satu bahan keramik yang paling sering digunakan yang tersedia saat ini, tersedia dalam berbagai tingkatan untuk memenuhi berbagai aplikasi.

Zirconia toughened alumina (ZTA), salah satu manifestasi modern alumina yang paling penting secara komersial untuk aplikasi gigi dan ortopedi, telah menjadi semakin penting dari waktu ke waktu. Terdiri dari mikropartikel zirkonia monoklinik 20% yang tertanam dalam matriks alumina, ZTA menawarkan properti canggih yang cocok untuk aplikasi medis dan aplikasi lain yang menuntut. Komposit yang dikeraskan dengan alumi / zirkonia dipelopori oleh Nils Clausen selama tahun 1970-an; awalnya versi monoklinik dibuat, kemudian beralih ke versi tetragonal yang digunakan saat ini dalam aplikasi gigi dan ortopedi.

Untuk apa alumina digunakan?

Kekuatan, kekerasan, dan ketahanan termal alumina yang mengesankan membuatnya menjadi bahan industri yang tak ternilai harganya. Alumina dapat ditemukan dalam berbagai aplikasi mulai dari roda gerinda dan pasir hingga lapisan tungku keramik; selain itu, sifat kimianya membuat alumina menjadi komponen integral dalam proses seperti produksi kaca, bahkan berkontribusi dalam menciptakan jendela yang tidak dapat dipecahkan!

Karena menawarkan ketahanan termal yang tinggi, alumina banyak digunakan sebagai lapisan isolasi listrik pada papan sirkuit elektronik. Bahan ini memungkinkan pembuangan panas secara efisien yang memperpanjang masa pakai komponen sekaligus memastikan pengoperasian yang aman; selain itu, sifat insulasi listriknya memungkinkan isolasi yang efektif di antara berbagai elemen sirkuit untuk mencegah korsleting atau potensi risiko lainnya.

Meskipun alumina pada umumnya ramah lingkungan, namun memerlukan pemrosesan khusus untuk menghasilkan substrat berkualitas tinggi yang sesuai untuk manufaktur elektronik. Proses ini biasanya dimulai dengan memilih bahan baku dengan kemurnian tinggi seperti aluminium hidroksida atau bubuk oksida untuk keperluan manufaktur. Serbuk kemudian diproses menggunakan berbagai teknik seperti aglomerasi dan pemrosesan termal suhu tinggi untuk mencapai karakteristik kimia dan fisik yang diinginkan. Setelah bahan baku diproses, bahan tersebut dirakit menjadi lembaran hijau melalui proses seperti pengecoran pita dan ekstrusi sebelum dipotong sesuai ukuran untuk dipotong menjadi bentuk dan ukuran yang diinginkan. Setelah langkah tersebut, lembaran hijau ini ditembakkan pada suhu tinggi untuk menyinter dan memadatkannya sehingga menghasilkan substrat dengan sifat mekanik dan listrik yang unggul.

Produsen kosmetik memanfaatkan sifat kimiawi alumina dengan sangat baik, menjadikannya bahan pokok dalam pembersih wajah dan masker. Tampilan alumina yang putih dan viskositasnya yang tinggi menarik perhatian produsen kosmetik, sementara kemampuannya untuk menyerap kotoran dan minyak berlebih membuatnya berguna dalam produk pengelupasan kulit.

Teknologi medis juga sangat bergantung pada alumina untuk keperluan implan ortopedi dan gigi, dengan zirconia toughened alumina (ZTA) sebagai manifestasi modernnya dalam bidang ini. Meskipun secara teknis bukan komposit matriks alumina (karena tidak mengandung partikel zirkonia dalam larutan padat), ZTA berfungsi serupa - hingga 20% mikropartikel zirkonia yang tertanam di dalam matriks alumina ditemukan di dalam ZTA yang digunakan untuk implan.

Apa yang dimaksud dengan alumina yang digunakan dalam kosmetik?

Aluminium oksida adalah mineral kristal berwarna putih yang digunakan dalam produk kosmetik sebagai pengikis dan pengental. Selain itu, aluminium oksida bertindak sebagai penyerap untuk menyerap kelebihan minyak dan keringat; membuatnya penting untuk riasan yang tahan lama di lingkungan yang panas atau lembab.

Alumina (juga dikenal sebagai aluminium oksida atau Al2O3) sering dikombinasikan dengan aluminium hidroksida (Al(OH)), zat penyangga dan penghambat korosi yang penting, dalam produk yang dirancang untuk diaplikasikan langsung ke kulit. Sifat pengentalan alumina membuatnya menjadi pengikat pigmen yang sangat baik yang menciptakan beragam warna dalam produk makeup.

Alumina juga dapat bertindak sebagai pemantul cahaya, membantu produk riasan terlihat lebih bercahaya dan halus. Selain itu, produk antiperspirant dapat mengandung alumina untuk mencegah keringat dan menjaga pengguna tetap kering dan segar sepanjang hari.

Bahan-bahan kosmetik juga dapat berguna sebagai bagian dari campuran pelapis untuk filter UV mineral berukuran nano, membantu mencegah partikel-partikel halusnya menyebar ke udara saat digunakan, meningkatkan estetika dan konsistensi aplikasi.

Sejauh menyangkut keamanan kulit, penggunaan bahan ini dalam kosmetik tidak menimbulkan kekhawatiran yang berarti; menurut penilaian Panel Ahli CIR, baik alumina maupun aluminium hidroksida aman dalam bentuk penggunaannya saat ini dalam produk kosmetik.

Committee on Cosmetic Ingredient Review (CIR) adalah organisasi nirlaba independen yang didukung oleh industri perawatan pribadi untuk mengevaluasi keamanan bahan-bahan kosmetik. Panel ahli mereka terdiri dari para ilmuwan dengan berbagai latar belakang dan keahlian yang meninjau literatur ilmiah sebelum menarik kesimpulan mereka sendiri berdasarkan bukti yang tersedia.

Situs web CIR menampilkan evaluasi komprehensif untuk setiap produk dan bahan yang digunakan dalam membuat basis data Skin Deep yang dapat digunakan konsumen untuk menentukan apakah suatu produk atau bahan itu aman. Setiap produk dan bahan diberi skor berdasarkan dua kriteria - risiko bahaya dan ketersediaan data - dengan skor yang lebih rendah menunjukkan produk yang lebih aman, sementara skor yang lebih tinggi mengidentifikasi kemungkinan masalah yang mungkin ada.

Untuk apa alumina digunakan dalam industri?

Alumina adalah bahan keramik teknis yang sangat berguna dalam lingkungan industri karena kekuatan dan daya tahannya yang unggul. Alumina dapat ditemukan dalam refraktori suhu tinggi yang dirancang untuk menahan korosi dan erosi serta bahan abrasif industri seperti roda gerinda dan alat pemotong. Alumina juga merupakan konduktor listrik dan termal yang sangat baik dan tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran yang sesuai dengan penggunaan yang berbeda.

Alumina digunakan di berbagai industri di luar refraktori dan abrasif, dan terutama pelapis untuk mesin dan perkakas serta bahan insulasi.

Alumina biasanya diekstraksi dari bijih bauksit melalui proses Bayer, dengan menggunakan soda api untuk melarutkan mineral-mineral yang mengandung aluminium. Setelah larutan ini disaring dan dipompa ke dalam tangki pengendap untuk disemai dengan kristal untuk menghasilkan aluminium hidroksida (Al(OH)3) padat, tanur digunakan untuk memanaskannya, sehingga hanya menyisakan alumina murni sebagai produknya.

Beberapa alumina diproduksi melalui pemurnian mineral korundum, tetapi sebagian besar diekstraksi dan dimurnikan dengan menggunakan proses Bayer. Bauksit saat ini merupakan sumber utama untuk keperluan industri, namun mungkin juga terdapat peluang di masa depan dalam abu terbang batu bara atau lempung sebagai sumber untuk produksi alumina industri.

Alumina terhidrasi, terkalsinasi, dan tabular adalah tiga jenis yang berbeda. Alumina terhidrasi berwarna putih, menyerupai garam dapur atau gula pasir. Diproduksi melalui proses Bayer dengan melarutkan bauksit ke dalam larutan soda api sebelum disaring, kemudian dipindahkan ke dalam tangki pengendap di mana kristal akan terbentuk sebelum diekstraksi dari larutan dan didinginkan sebelum digiling menjadi berbagai ukuran untuk digunakan.

Alumina dapat dikerjakan dalam keadaan hijau, biskuit, atau dipadatkan sepenuhnya. Saat dikerjakan dalam keadaan hijau atau biskuit, alumina dapat dengan mudah dibentuk agar sesuai dengan aplikasi atau suku cadang tertentu; namun, ketika disinter sepenuhnya, penyusutannya meningkat 20%, sehingga membutuhkan alat atau roda berlapis berlian yang jauh lebih presisi untuk mencapai toleransi yang ketat.