http://www.republika.co.id/berita/54408/Pencapaian_Dunia_Islam_di_Bidang_Metalurgi
Pencapaian Dunia Islam di Bidang Metalurgi
Dunia metalurgi modern tampaknya patut berterima kasih kepada ilmuwan Muslim
di era kekhalifahan. Betapa tidak. Para ilmuwan Muslim di zaman keemasan telah
menemukan teknik metalurgi. Dalam beragam manuskrip, para saintis Islam telah
menuliskan beragam informasi mengenai beraneka logam.
Bahkan, risalah-risalah alkemi dan kimia yang ditulis saintis Muslim pada abad
pertengahan telah menjelaskan proses pengolahan logam non-besi. Saat itu,
sudah terdapat perbedaan antara pekerjaan ahli metalurgi dengan ahli kimia.
Manuskrip dan berbagai rujukan berbahasa Arab juga menggambarkan aktivitas
ilmuwan Muslim di laboratorium dan tungku metalurgi.
Metalurgi berarti proses pengolahan bahan-bahan alam menjadi logam unsur yang
selanjutnya menjadi logam dengan sifat-sifat yang diinginkan. Sedangkan, bahan
dan organik alam yang ditemukan di kerak bumi disebut mineral, contohnya
bauksit dan aluminosilikat. Mineral yang dapat dijadikan sumber untuk
memproduksi bahan secara komersial disebut bijih.
Ahmad Y Al-Hassan dan Donald R. Hill dalam bukunya bertajuk Islamic Technology:
An Illustrated History menjelaskan berbagai jenis logam nonbesi yang merupakan
hasil metalurgi yang telah dicapai pada era keemasan Islam. Logam tersebut
adalah emas, perak, timah hitam, timah putih, seng, antimon, arsenik, tembaga,
perunggu, kuningan dan kharisini.
Emas
Menurut al-Biruni (973 M-1048 M), emas alam pada zaman kejayaan Islam diperoleh
dari tambang-tambang emas, ditemukan dalam bentuk campuran, karena itulah perlu
dimurnikan dengan cara peleburan atau teknik-teknik lain. Al-Biruni juga
memaparkan tentang metode amalgamasi (proses penyelaputan partikel emas oleh
air raksa dan membentuk amalgam (Au – Hg).). Amalgamasi ini dilakukan di
tambang-tambang dengan alam komersial.
"Setelah menghancurkan atau menggiling bijih emas, bijih dipisahkan dari
batunya dan emas serta air raksa dicampurkan kemudian diperas dalam selembar
kulit hingga air raksanya menetes melalui pori-pori kulit. Sisa-sisa air raksa
yang tertinggal dihilangkan dengan pembakaran," jelas al-Biruni seperti dikutip
al-Hassan dan Hill.
Al Biruni juga menjelaskan cara penambangan emas di kedalaman air Sungai Sind.
Ia mengatakan, "Pada sumber-sumber itu mereka menggali lubang tambang kecil di
tempat-tempat tertentu di bawah air. Mereka menggali lubang tambang kecil di
tempat-tempat tertentu di bawah air. Mereka mengisi lubang dengan air raksa dan
mendiamkannya sebentar. Kemudian mereka kembali setelah air raksa berubah
menjadi emas. Hal ini karena pada awalnya air mengalir deras dan menghanyutkan
partikel-partikel di permukaan air raksa yang dapat menyerap emas, sementara
butri-butir pasir lain dibiarkan ikut hanyut," katanya.
Secara alami, emas seringkali bercampur dengan perak, karena itu para ilmuwan
Muslim telah berhasil melakukan proses purifikasi (pemurnian) kedua, yakni
sementasi. Ini dilakukan untuk memisahkan perak tersebut dan proses ini disebut
tabkh atau tas'id .
Menurut al-Hamadani, untuk melakukan tabkh ini, lembaran tipis emas harus
diselang-selingi dengan senyawa sementasi yang disebut dawa'. "Senyawa ini
terdiri atas campuran bitriol (asam sulfat), garam, dan pasir bata. Kesemuanya
kemudian dipanaskan. Campuran itu mengandung uap asam sulfat dan asam klorida.
Uap ini tidak merusak emas tetapi mengubah permukaan perak dan tembaga menjadi
senyawa khlorida yang dapat dikelupas," jelas al-Hamadani.
Untuk menghasilkan emas yang sangat murni, maka sementasi dapat dilakukan lebih
dari satu kali. Sejumlah sejarahwan hingga saat ini berpendapat bahwa proses
ini untuk pertamakalinya diuraikan oleh Theophilius (1150-1200). Namun
kenyataannya al-Hamadanilah yang menguraikan cara sementasi ini. Al-Hassan dan
Hill menytakan bahwa al-Hamadani telah melakukannya dua abad sebelum
Theophilius.
Selanjutnya proses ini merupakan metode standar untuk memurnikan emas pada abad
ke-16 M di Eropa, enam abad setelah tulisan Al-Hamadani. Sedangkan uraian
tentang penggunaan aqua regia pertama kali ditulis Jabir Ibnu Hayan (721 M-815
M), namun awal penggunaannya dalam industri masih belum diketahui. Kemurnian
emas diuji dengan berbagai cara, antara lain dengan batu uji (al-mihakk),
pengukuran berat jenis, dan pencatatan laju pembekuan emas setelah dikeluarkan
dari tungku.
Perak dan Timah Hitam
Menurut al-Hassan dan Hill, perak alam tidak terdapat dalam timbunan aluvial
atau pada pasir-pasir dan kerikil sungai. Tapi ditemukan di daerah-daerah
pegunungan, tersimpan dalam celah-celah batu. Pada umumnya perak alam tidak
terlalu banyak, dan sumber utamanya diperoleh dari galena (timah sulfida), yang
biasanya bercampur dengan sedikit perak.
Menurut Al Hassan dan Hill, bijih perak dan bijih timah hitam, setelah
ditambang, dihancurkan dan dibakar pada tungku khusus yang dilengkapi dengan
dua pipa tiup, dan timah mengalir ke sebuah tangki melalui lubang di dasar
tungku.
"Jika timah dalam bijih perak hanya sedikit, maka timah ditambahkan secara
artifisial, karena timah memiliki afinitas terhadap perak dan jika keduanya
berpadu, timah beraksi sebagai pelarut dan menyerap perak dari persenyawaannya
dengan logam dasar," jelasnya.
Timah, lanjut al-Hassan dan Hill, kemudian diletakkan pada sebuah cetakan,
ditaruh kembali di atas tungku dan direduksi menjadi litharge. Perak batangan
yang terbentuk kemudian dikeluarkan. Batangan ini biasanya banyak mengandung
timah dan dipisahkan dengan proses kupel.Kupel akan menghasilkan perak murni
jika dibuat dari bubuk tulang yang dibakar dapat menyerap timah dan bahan-bahan
campuran lain.
Metode lain untuk menghasilkan perak murni, menurut al-Hassan dan Hill, bisa
menggunakan garam dan bubuk bata. Jumlah perak yang dapat dihasilkan dari bijih
timah hitam bervariasi di setiap pertambangan. "Sebuah laporan mengatakan bahwa
satu mann litharge dari bijih timah hitam dapat mengahasilkan setengah daniq
perak (kira-kira satu gram perak dari setiap 3120 gram litharge)."
Untuk menemukan sumber-sumber perak yang beraneka ragam ini, para ahli kimia
dan pelebur logam Muslim melakukan penerapan berbagai teknik. Karena itulah
mereka menjadi terampil dalam pembakaran, peleburan, oksidasi, pencairan,
pembilasan, proses kupel, dan amalgamasi logam.
Timah Putih, Seng, Antimon dan Arsenik
Timah putih (rashash qal'i, qasdir) merupakan satu dari tujuh logam yang dapat
ditempa. Logam tersebut dibawa ke negeri-negeri Islam klasik dari semenanjung
Malaysia, dan ada pula yang dari Spanyol dan Barat. Logam berikutnya adalah
seng, para ahli metalurgi dan ahli kimia Islam dulu, tidak mengenal seng
sebagai logam yang murni. Pasalnya, pada masa itu, mereka menggunakannya secara
luas dalam bentuk tutia (seng oksida), yang digolongkan sebagai sejenis "batu"
(ahjar)."Barulah kemudian mereka mengetahui seng (ruh al-tutiya) sebagai
sejenis logam tertentu," papar al-Hassan dan Hill.
Mengenal Tembaga dan Paduan Logamnya
Tembaga biasanya diperoleh dari bijih senyawa sulfida, karena jarang terdapat
dalam bentuk oksida maupun karbonat. Padahal jenis yang terakhir ini memerlukan
pengolahan yang sederhana yaitu hanya butuh pemanasan dengan batubara,
sementara sulfida (zajat) membutuhkan pembakaran, peleburan dngan bahan peledak
khusus, dan oksidasi parsial.
Tetapi di Spanyol muncul penemuan menarik bahwa bijih-bijih sulfida yang
mengalami kontak dengan gelembung udara yang terdapat dalam air dapat
teroksidasi sehingga membentuk sulfat yang dapat larut. "Orang-orang Moor
kemudian menemukan bahwa jika air yang mengandung tembaga sulfat dialirkan pada
besi, maka akan diperoleh endapan tenaga murni dan besi akan larut," papar al
-Hassan dan Hill.
Di Spanyo,l besi berlimpah ruah dan amat murah. Penemuan tembaga sulfat ini
memberi metode yang efisien untuk mendapatkan tembaga dari bijih sulfida,
sehingga penambangan tembaga secara langsung menjadi kurang diperlukan.
Logam Paduan Tembaga
Logam panduan tembaga pertama adalah perunggu (Safr Isfidruf). Perunggu
merupakan panduan dari tembaga dan timah. Perunggu digunakan untuk peralatan
dapur, alat-alat masak, dan barang-barang kerajinan.
Logam kedua, kuningan (shabah, birinj) , yakni paduan tembaga dan seng. Seng
merupakan faktor tambahan untuk menghasilkan logam yang lebih kuat, lebih
keras, dan lebih sukar ditempa ketimbang hanya tembaga murni. Al-Hassan dan
Hill, mengatakan, berbagai jenis kuningan diperoleh dengan memvariasikan
kandungan seng.
"Tembaga depan 20 persen seng menghasilkan kuningan yang warnanya hampir
seperti emas. Sebelum seng dikenal sebagai logam, kuningan dibuat memanaskan
tembaga dalam campuran bijih seng giling dan batubara. Hasilnya, sejumlah seng
yang terbentuk di sekeliling tembaga melarut secara kimiawi, dikenal sebagai
sementasi," jelasnya.
Logam berikutnya adalah kuningan. Dalam kitab ' Ayn al-Akhbari (Sumber
Informasi) disebutkan terdapat tiga tingkat mutu kuningan menurut jumlah
kandungan sengnya. Pertama, kuningan yang lunak pada keadaan dingin. Kedua,
kuningan yang lunak (dapat dibentuk) ketika dipanaskan. Ketiga, kuningan yang
sama sekali tidak dibentuk (tidak lentur), tetapi dapat dituang.
Sedangkan paduan logam yang lebih murah dapat dibuat dari tembaga dan tanah
hitam adalah sejenis perunggu. Logam ini digunakan untuk membuat berbagai
peralatan. Al-Biruni menyebutnya sebagai bitruy , namun pengarang lain
menamakannya ruy, dan ada pula yang menyebutnya shabah mufragh .
Logam berikut adalah Kharsini , yakni sejenis logam atau paduan yang lain, dan
termasuk dalam daftar tujuh logam dalam alkemi di masa Islam dan diperkirakan
berasal dari Cina. Semua penulis Muslim belakangan sepakat bahwa saat ini
kharsini sebenarnya adalah seng, meski ada pula yang meyakini bahwa bahan ini
merupakan paduan tembaga dengan nikel.
Satu lagi logam yang tak jelas komposisinya, Taliqun . Pada era al-Biruni pun
sifat-sifat Taliqun ini masih misteri, meski pendapat umum kini mengatakan
Taliqun merupakan sejenis paduan tembaga juga.-des/she/taq
[Non-text portions of this message have been removed]
