PENDAHULUAN
Islam telah menetapkan bahawa setiap perkara itu adalah tertakluk kepada peraturan yang telah ditetapkan di dalam Al Quran dan Sunnah Nabi-Nya, dan tidak terkecuali juga ilmu sains dan teknologi. Oleh itu, ilmu sains dan teknologi yang diterima oleh Islam ialah ilmu yang dipimpin oleh nur Ilahi, kerana dengan ilmu tersebut, ianya tidak akan menindas dan menganiaya makhluk lain. Sebenarnya, di dalam Al Quran itu sendiri sudah terkandung pelbagai ilmu sains dan teknologi yang hanya menunggu untuk dikaji dan diterokai. Setiap ayat yang terkandung di dalam Al Quran mengandungi maksud dan makna yang tersirat yang perlu diteliti, direnungi dan dikaji kerana Al Quran itu sendiri merupakan sumber ilmu yang penting dan terbesar. (Ismail, 2008)
Berdasarkan tajuk tugasan saya pada kali ini iaitu Sejarah Sains dan Teknologi Dalam Pembuatan Besi berdasarkan Al Quran, saya akan cuba menjelaskan dengan lebih terperinci lagi mengenai besi di dalam Al Quran. Dari sini, kita dapat lihat betapa agungNya kitab Allah yakni Al Quran sehinggakan besi juga turut dijelaskan di dalamnya. Tetapi kita sebagai umat Islam yang mengaku beriman dengan kitab Allah banyak tidak mengkajinya malah lebih mengutamakan rujukan-rujukan yang dihasilkan oleh orang Barat.
Natijahnya, umat Islam haruslah menjadikan Al Quran itu sebagai sumber ilmu pengetahuan dan juga sebagai sumber rujukan yang pertama kerana ianya merupakan kitab Allah yang jelas kebenarannya.
DEFINISI BESI
Besi merupakan suatu unsur yang tidak asing lagi dalam kehidupan kita. Apabila disebut sahaja besi, pasti semua akan mengenalinya. Tetapi adakah kita tahu apa itu besi dan adakah kita tahu besi telah lama dijadikan sepertimana yang terkandung di dalam Al Quran? Sudah pasti kita tidak mengetahuinya bahkan mungkin ada yang tahu tetapi tidaklah terlalu ramai. Jadi, besi merupakan salah satu unsur logam iaitu tergolong dalam golongan logam ferus. Besi terbahagi kepada duajenis iaitu besi tempa dan besi tuang.
Besi tempa adalah merupakan jenis besi yang paling tulen berbanding besi-besi yang lain. Kandungan karbonnya adalah kurang daripada 0. 12%, dan kandungan sangga adalah di antara 0. 6% hingga 3%. Besi ini terdiri daripada zarah-zarah besi logam yang halus berpadu dengan suatu kuantiti sangga yang halus dan teragih segaya.
Besi tuang pula merupakan aloi kompleks yang terdiri daripada enam elemen iaitu, 96% besi, 3% karbon, 1% silicon, sulfur, fosforus, dan manganese. Besi tuang digunakan dalam komponen mesin seperti komponen kenderaan, alat pemasangan paip, dan kepala silinder kenderaan. Besi tuang pula terbahagi kepada tiga iaitu besi tuang putih, besi tuang kelabu dan besi mudah bentuk.
Besi tuang putih merupakan besi yang keras, rapuh dan magnetik. Ianya mudah dihancurkan dengan hentakan tukul dan apabila ianya hancur, ia akan menghasilkan elemen yang berwarna putih dan perak. Besi tuang putih dihasilkan melalui penyejukan besi cair yang dilakukan dengan pantas supaya unsur besi karbida tidak diasingkan daripada besi. Besi yang lebih lembut daripada besi tuang putih yang normal dapat dihasilkan melalui penyejukan besi cair pada kadar perlahan.
Besi tuang kelabu pula ialah lebih digunakan untuk alatan mesin. Apabila ianya pecah, ia akan menghasilkan elemen yang berwarna hitam kelabu. Besi tuang kelabu dihasilkan dengan cara penyejukan besi cair pada kadar perlahan yang mana akan memisahkan besi dengan karbon. Besi tuang kelabu dapat diklasifikasikan kepada tiga iaitu pearlit, austenit dan aloi. (Little, 1978)
SEJARAH BESI DI DALAM AL QURAN
Besi merupakan satu unsur yang dijadikan Allah sebagai sebuah surah di dalam Al Quran iaitu surah Al Hadid yang bererti ‘besi’ dan kata Al Hadid itu sendiri diambil dari ayat 25 dari surah tersebut yang bermaksud:
“..... Dan Kami ciptakan besi yang ada padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia, (supaya mereka mempergunakan besi itu) dan supaya Allah mengetahui siapa yang menolong (agama-Nya) dan rasul-rasulNya, padahal Allah tidak dilihatnya. ” (Al Hadid:25)
Dari ayat di atas, Al Quran jelas mengungkapkan tentang penciptaan besi, kekuatan dan manfaat besi kepada manusia. Dengan besi, manusia dapat menolong, membela dan memperjuangkan agama Allah. Selain itu, Hadid adalah bermaksud besi (fe) tetapi ia (fe) dijadikan bersama bahan galian (Ma’adin) yang lain. Ia adalah ciptaan Allah yang bersepadu. Besi mesti wujud dalam bentuk sebatian dan camputan logam dan galian yang lain dan ianya tidak boleh wujud bersendirian. (Mulkan, 2001)
Selain itu, Al Quran juga menceritakan kepada seorang nabi yang dikurniakan satu kepakaran iaitu pembuatan baju besi. Hal ini dirakamkan di dalam surah Al Anbiya’ (21) : 80 yang bermaksud:
“Dan Kami ajarkan kepadanya pertukangan baju besi, bagi kamu. ”
Maka menurut ayat ini, kepada Nabi Daudlah Tuhan memberikan petunjuk atau memberikan ilham bagaimana caranya membuat baju besi untuk perang sehingga mudah dibawa bergerak. Menurut keterangan dari Qatadah, sebelum Allah mengajarkan kepada Nabi Daud membuat baju besi, orang di dalam peperangan menggunakan baju besi daripada besi tipis yang dipasangkan di dada. Hal ini menyebabkan kesukaran untuk bergerak. Nabi Daud diberi ilham oleh Allah bagi membuatnya dari rantai sambung menyambung.
Pada ayat 10 dan 11 surah Saba’, Tuhan menjelaskan Tuhan melunakkan besi untuk Nabi Daud, dan diperintah Tuhan dia membuat baju besi.
Dan Kami lunakkan besi untuknya supaya perbuatlah yang lapang dan ukurlah yang sedang, dan kamu sekalian supaya beramal shalih”
Dengan begitu jelas sekali bagaimana Tuhan mengajar Nabi Daud membuat baju besi itu; lapang, supaya mudah bergerak. Tetapi ukur baik-baik, yang sedang kerana kalau terlalu lapang, menjadi tidak lemas untuk dibawa berperang. Dan kepada keluarga dan ummat Nabi Daud diserukan supaya beramal salih, bekerja yang berfaedah.
Secara ilmiah dapatlah ayat ini dipertanggungjawabkan bahawa orang yang pertama membuat baju besi daripada rantai ialah Nabi Daud. Barulah bangsa-bangsa Eropah sendiri beribu-ribu tahun selepas Nabi Daud menempuh hidup maju. Di dalam bekas-bekas gambar purbakala Mesir yang ditemui di Luxor (Al-Uqshur), atau Simbel, atau piramid-piramid, atau pada simpanan di muzium barang kuno Mesir purba masih belum ditemui baju besi rantai. Ayat ini memberi petunjuk kepada ummat nabi Muhammad Sallallahu ‘alaihi wa sallam . supaya menggunakan kepandaian yang dikurnikan untuk tujuan kebaikan seperti memperjuangkan agama Allah.
Berikut adalah sejarah besi yang terkandung di dalam kitab suci Al Quran. Pada hakikatnya, Allah Subhanahu wa ta’ala telah menjadikan besi dan mengurniakan kelebihan membuat baju besi kepada Nabi Daud. Selain itu, Allah Subhanahu wa ta’ala menjadikan besi kepada kita adalah untuk menggunakannya pada jalan yang diredhaiNya seperti mempertahankan diri dari musuh, memperjuangkan dan mempertahankan agama dan memelihara kesejahteraan negara. Oleh itu, kita haruslah bersyukur dengan nikmat kurniaan Allah bukan sahaja besi tetapi segala nikmat yang lain dan menggunakan nikmat tersebut pada jalan yang betul.
PROSES PENGOLAHAN BESI
Proses pengolahan besi sebenarnya telah diajarkan kepada kita oleh Allah Subhanahu wa ta’ala melalui kitab Al Quran sepertimana yang terdapat di dalam surah Al Kahfi ayat 96 yang bermaksud:
“Berilah aku potongan besi. ” Hingga apabila besi itu telah sama rata dengan kedua (puncak) gunung itu, berkatalah Dzulkarnain, “Tiuplah (api itu). ” Hingga apabila besi itu sudah menjadi merah (merah seperti) api, dia pun berkata, “Berilah aku tembaga (yang mendidih) agar aku kutuangkan ke atas besi panas itu. ” (Al Kahfi: 96)
Berdasarkan ayat di atas, jelas menunjukkan bahawa Allah Subhanahu wa ta’ala telah mengajar kepada kita cara-cara mengolah besi. Tentu sahaja hal ini sejalan dengan proses pengolahan besi yang telah dilakukan oleh manusia dari zaman dahulu hingga kini di mana proses pengolahan besi pada zaman kini lebih canggih. Bila ayat ini dikaji, maka akan diperoleh satu proses pengolahan besi yang lebih maju dan berkembang di zaman sekarang. Proses tersebut ialah proses blast furnace (tungku tanur tinggi).
Proses ini bermula dengan memasukkan bijih besi bersama dengan batu kapur dan kokas ke dalam tungku tanur. Di dalam tungku tanur tersebut dialirkan udara panas yang akan membakar kokas, yang kemudian akan bereaksi denganbijih besi. Tindakbalas kedua-dua bahan tersebut akan menghasilkan suhu yang tinggi sehingga mencapai 1650°C. Pada suhu ini, besi akan terbakar, sehingga terlepas daripada oksidanya. Hal ini akan menyebabkan warna besi akan berubah menjadi warna merah disebabkan proses pembakaran dan menjadi besi cair.
Kemudian besi cair tersebut akan menjalani proses dengan lanjut untuk memurnikan senyawa-senyawa yang terdapat di dalam, biasanya akan melalui proses metode Basic Oxygen Furnace (BOF). Proses ini dijalankan dengan menambahkan oksigen dalam memurnikan besi cair. Besi cair yang telah dimurnikan akan menghasilkan baja. Seterusnya baja inilah yang akan diproses menjadi produk.
PENGELUARAN KELULI
Proses di atas merupakan sepintas lalu. Sebenarnya, terdapat beberapa proses bagi mengeluarkan keluli daripada besi jongkong. Antaranya, proses Bessemer, proses lantai perapian terbuka, proses relau elektrik dan proses pensimenan dan peleburan.
Bagi proses Bessemer, besi jongkong cair dituangkan ke dalam alat penukar dan udara ditiup melaluinya. Pembakaran sebahagian daripada bendasing akan berlaku. Suhu yang meningkat akan membakar karbon yang bersebati dengan besi, menjadikan besi itu mengandungi fosforus, sulfur, besi oksida dan gas yang terserap. Besi cair ini seterusnya dituangkan ke dalam sebuah kawah dan dikarbonkan semula dengan mencampurkan kepadanya sedikit besi jongkong yang mengandungi kandungan karbon dan mangan yang tinggi. Abu soda dicampurkan bagi mengurangkan kandungan unsur-unsur ini, dan keluli yang dihasilkan itu dituangkan ke dalam acuan jongkong supaya proses Bessemer asid berlaku.
Kedua, proses lantai perapian terbuka. Proses ini menggunakan relau udara atau relau bergema. Ramuannya yang terdiri daripada besi jongkong, bijih besi dan sekerap keluli dijadikan ramuan asas dengan mencampurkan batu kapur tohor. Bijih besi membekalkan oksigen untuk membuang bendasing. Di bawah tindakan haba yang tinggi, ramuan itu akan cair dan kapur akan bertindak mengeluarkan fosforus dan bendasing lain membentuk sangga yang terapung di permukaan dan menahan keluli di bawahnya daripada pengosidaan. Proses ini berterusan lebih kurang lapan jam sehingga besi itu menjadi hampir tulen. Di sini, proses lantai perapian terbuka asid atau asa boleh digunakan. Proses terbuka dianggap lebih baik daripada proses Bessemer, tetapi ia mengambil masa yang lama dan mempunyai kos yang tinggi.
Ketiga, proses relau elektrik. Proses ini terbahagi kepada dua iaitu jenis arka dan jenis aruhan. Kedua-dua jenis ini digunakan untuk pengeluaran keluli dan aloi kelulli gred tinggi kerana keupayaan kawalan dan kendaliannya pada suhu yang tinggi. Dalam relau elektrik, ramuannya adalah terdiri daripada bijih besi gred tinggi atau sekerap keluli (100% sekerap keluli boleh digunakan) dengan sedikit fluks untuk menarik keluar bendasing. Oleh kerana ramuannya tidak dicemari dengan bahan api atau udara, keluli yang bergred amat tinggi digasilkan tetapi kos pengeluaran dan pengendaliannya adalah lebih mahal daripada proses-proses lain.
Yang terakhir ialah proses pensimenan dan proses peleburan. Proses ini digunakan untuk menukar besi tempa kepada keluli dengan cara menambahkan kandungan karbon semasa ramuan berada di dalam relau. Proses pensimenan melibatkan pemanasan bentuk-bentuk besi tempa yang telah dibentuk di dalam relau di bawah keadaan berkarbon pada suatu suhu yang kurang daripada takat cair besi. Sumber karbon boleh jadi daripada arang, bentuk karbon yang lain, atau daripada metana atau gas-gas lain, yang terserap ke dalam besi untuk membentuk keluli.
Proses peleburan pula melibatkan pemanasan dan pencairan suatu ramuan besi tempa gred tinggi dengan debu arang di dalam suatu bekas peleburan yang dibina daripada tanah liat atau grafit. Apabila ramuan tersebut panas, besi akan melarutkan karbon dan membentuk suatu cairan yang homogen, dan sesuai digunakan untuk penghasilan bentuk-bentuk keluli gulung, penuangan dan tempaan keluli.
Selepas proses pengeluaran keluli, keluli akan menjalani proses pembentukan. Jadi apabila keluli dikeluarkan daripada relau, bahan ini boleh dituang terus menjadi bentuk-bentuk yang diperlukan atau menjadi jongkong seberat 3 hingga 10 tan. Setelah beku, jongkong-jongkong ini akan dibentuk menjadi bentuk awalan (billet) dengan cara ditempa atau digulung. Kemudian, bentuk awalan ini ditukar kepada bentuk dan dimensi akhir secara penuangan, penggulungan, tempaan, tarikan atau operasi lain. Tiap-tiap operasi pembentukan ini akan memberi kesan kepada struktur hablurnya iaitu dengan mengubah sifat-sifat terakhirnya.
Kaedah penuangan digunakan untuk pengeluaran rangka-rangka kereta, gerabak dan peralatan lain yang kompleks bentuknya. Kaedah penggulungan pula digunakan untuk pengeluaran plat, kepingan, rod dan bentuk-bentuk keluli struktur biasa seperti saluran, rasuk-I, tiang-U dan sesiku. Kebanyakkan bentuk-bentuk ini dibuat secara penggulungan panas, tetapi jika dimensi yang tepat diperlukan, penggulungan sejuk akan digunakan yang mana proses penggulungan sejuk akan menghasilkan bentuk keluli yang berkilat dengan kekuatan yang lebih tinggi.
Kaedah tempaan biasanya digunakan untuk pengeluaran plat tebal, kepingan senjata perang dan beberapa bahagian mesin. Dawai dan rod-rod kecil keluli adalah dihasilkan secara tarikan. (Zakaria, 1987)
KEKUATAN BESI
Kekuatan besi dapat dilihat dari posisinya yang terletak di pusat bumi, sehingga menimbulkan kekuatan yang hebat yang berupa medan magnet dan gaya graviti. Selain itu, dalam proses pengolahan besi, akan diperolehi pelbagai jenis produk berbahan dasarkan besi yang, memiliki kekuatan yang beraneka ragam dan untuk pelbagai keperluan hidup.
Besi merupakan logam yang paling penting sepanjang sejarah umat manusia sejak dari zaman dahulu sehingga sekarang. Tidak ada logam lain yang jumlah pemakaiannya melebihi besi. Berdasarkan kekuatan, bentuk, dan struktur yang dihasilkan dari pengolahan besi, maka saat ini besi dapat dikatakan sebagai bahan utama atau tulang belakang peradaban moden seperti bangunan pencakar langit, jambatan, peralatan kenderaan, senjata, alat pertanian, paip saluran dan segala jenis mesin. Hal ini dapat dibuktikan dengan firman Allah Subhanahu wa ta’ala di dalam Al Quran yang bermaksud:
“..... Dan Kami ciptakan besi yang ada padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia,...... ” (Al Hadid: 25)
Selain itu, bagi menambahkan lagi kekuatan besi, ianya mestilah dicampurkan dengan unsur-unsur lain. Hal ini dijelaskan di dalam Al Quran yang bermaksud:
“...... Ketika (besi) itu sudah menjadi (merah seperti) api, dia pun berkata, “Berilah aku tembaga (yang mendidih) agar kutuangkan ke atasnya (besi panas itu)” (Al Kahfi: 96)
Ayat di atas menunjukkan kepada kita bahawa alangkah kuatnya tembok pertahanan yang dibina Dzul-Qarnain yang mana terdiri daripada besi, dikukuhkan lagi dengan batu-batu tembok dan dikukuhkan lagi dengan menuangkan tembaga yang sudah lebur, ertinya tembaga yang masih panas ke dalamnya. Ini menunjukkan bahawa bagi menambahkan kekuatan besi, ianya mestilah dicampurkan dengan unsur-unsur yang lain. (Hamka, 2003)
KESAN CAMPURAN UNSUR KE ATAS BESI
Tujuan dicampurkan unsur-unsur aloi ke atas besi ialah untuk memperbaiki beberapa sifat kimia dan fizikal bahan ini iaitu kekuatan tegangan dan kekerasan tinggi tanpa kerapuhan, tahan karat dan kekuatan tegangan atau had krip (creep) yang tnggi pada suhu tinggi dan di bawah kosong darjah. Antara unsur yang dicampur ialah:
(1) Nikel
Nikel ialah unsur aloi yang paling mustahak untuk keluli dan besi tuang kerana unsur ini boleh menambahkan sifat ketahanan terhadap karat dan membaiki sifat-sifat fizikal. Kesan nikel sehingga kepada kandungan sebanyak 8% ialah seperti berikut; 0. 01% Ni meninggikan kekuatan anjal sebanyak 0. 276 MN/m2 (40 lb/in2), meninggikan kekuatan tegangan sebanyak 0. 290 MN/m2 (42 lb/in2) dan menurunkan pemanjangan sebanyak 0. 01% bagi contoh 200 mm (8 inci) panjang. Keluli yang mengandungi 13% Ni adalah terlalu keras untuk dimesin dengan kaedah biasa.
(2) Kromium
Unsur ini juga mustahak untuk memperbaiki sifat tahan karat pada suhu biasa dan suhu tinggi. Keluli kromium dengan kandungan 2% kromium digunakan untuk membuat alat-alat pengorek, bola bearing, mesin penghancur, perkakas besi waja, alat menarik keluli, bahagian kilang penggulung dan bahagian mesin yang lain. Keluli dengan komposisi kromium sebanyak 10% hingga 27% adalah amat tahan karat dan kelihatan lebih berkilat dan lebih dikenali sebagai keluli kilat (keluli yang tidak dimakan karat).
(3) Molibdenium
Unsur ini cenderung untuk menambahkan kekuatan tegangan keluli pada suhu tinggi, dan aloi yang dihasilkan adalah digunakan dalam alat-alat yang berputar laju (dalam operasinya). Peratus molibdenium yang dicampurkan berubah-ubah dari 1% hingga 8. 75%; kadang-kadang digabungkan dengan tungsten dan vanadium.
(4) Silikon
Silikon bersebati dengan karbon membentuk karbida keras yang meninggikan kekuatan anjal tanpa kehilangan sifat mulur aloi ini. Keluli silikon yang mengandungi sehingga 2% silikon digunakan untuk tujuan-tujuan struktur, dan jika kandungan silikon ditambah sehingga 12% keluli itu akan menjadi terlalu keras untuk dimesin dan tahan asid.
(5) Tungsten
Unsur ini membentuk karbida keras apabila dicampurkan kepada keluli menyebabkan peningkatan kekuatan pada suhu tinggi. Keluli tungsten digunakan dalam alat-alat pemotong laju dan alat-alat tempaan. Satu daripada alat keluli berputar laju yang peling banyak digunakan, iaitu yang dikenali sebagai 18-4-1, adalah mengandungi 18% tungsten, 4% kromium, 1% vanadium dan antara 0. 5% hingga 0. 8% karbon.
(6) Vanadium
Unsur ini mempunyai kesan pendeoksidaan yang serupa dengan aluminium ke atas keluli cair, iaitu membentuk karbida yang amat keras, dengan ini meninggikan kekuatan anjal dan tegangan keluli karbon-sedikit dan karbon-sederhana. Vanadium digunakan dengan meluaskan untuk keluli yang digunakan untuk membuat spring (kandungannya ialah sehingga 1%) dan juga yang digunakan untuk membuat alat-alat berputar laju (biasanya digabungkan dengan tungsten dan molibdenum).
(7) Mangan
Seperti nikel juga, mangan membentuk suatu larutan pekat dengan besi, mengurangkan keupayaan besi untuk bersebati dengan karbon. Dalam keadaan tuangan atau digulung, keluli yang dihasilkan adalah hampir-hampir rapuh seperti kaca kerana terjadinya pemisahan karbida besi-mangan rapuh dalam suatu rangkaian yang lemah. Walaupun begitu, apabila dipanaskan semula kepada suhu lebih kurang 1, 000°C dan disejukkan serta-merta, sifat kemuluran dan kekerasan bahan ini boleh dibaiki. Keluli mangan-banyak seperti ini boleh digunakan untuk membuat mesin pemecah batu, perkakas melombong dan kilang, dan suis.
(8) Plumbum
Kandungan plumbum sebanyak 0. 50% membuatkan keluli senang dimesin, dan aloi ini digunakan untuk membuat skru stok di mana kualiti dimesin-bebas adalah mustahak. Kolumbium meninggikan had krip bahan ini pada suhu yang tinggi dan digunakan juga sebagai agen penstabil dalam keluli kilat. Titanium adalah suatu agen pendeoksidaan yang kuat dan memberi kesan mengurangkan saiz ira, dengan itu meninggikan kekuatan alah dan kekuatan krip dan mengurangkan kekerasaannya. (Zakaria, 1987)
KEGUNAAN DAN MANFAAT BESI
Berdasarkan ayat Al Quran surah Al Hadid ayat 25, Allah Subhanahu wa ta’ala menciptakan besi dengan pelbagai kegunaan dan manfaat bagi seluruh umat manusia. Sepertimana yang kita dapat lihat di persekitaran kita, hampir keseluruhan peralatan dibuat daripada besi. Sebagai contoh, bangunan, unsur utamanya merupakan besi yang mempunyai kekuatan yang kukuh. Selain itu, banyak peralatan yang kalis haba dijadikan daripada besi contohnya alatan memasak dan sebagainya.
Pada zaman dahulu, besi sudah banyak digunakan terutamanya dalam aspek pertahanan dan pertanian. Besi pada zaman dahulu banyak digunakan dalam peperangan seperti dijadikan pedang, perisai, baju besi, dan alatan perang yang lain. Hal ini dapat dikuatkan lagi dengan firman Allah Subhanahu wa ta’ala di dalam surah Saba’ ayat 10 dan 11 yang bermaksud
“Dan Kami lunakkan besi untuknya supaya perbuatlah yang lapang dan ukurlah yang sedang, dan kamu sekalian supaya beramal yang shalih. ”
Mengikut tafsir, Allah melunakkan besi untuk nabi Daud dan memerintahkan beliau untuk menghasilkan baju besi. Dengan itu jelaslah bahawaAllah memerintahkan Nabi Daud untuk membuat baju besi yang lapang supaya mudah dibawa dan digunakan. Selain itu, baju besi tersebut mestilah diukur dengan baik agar ianya kemas dan selesa dibawa berjuang. Berdasarkan tafsiran ayat di atas, jelaslah bahawa besi telah digunakan pada zaman nabi terdahulu sehingga ianya diceritakan oleh Allah Subhanahu wa ta’ala di dalam kitabNya. (Hamka, 2003)
Pada zaman sekarang, besi masih lagi digunakan bahkan lebih meluas lagi terutamanya dalam industri pembuatan dan pelbagai lagi. Besi juga banyak digunakan dalam bidang ketenteraan seperti menjadi komponen utama dalam pembuatan senjata-senjata perang. Besi juga banyak digunakan dalam pembuatan alatan perumahan seperti pagar, meja, kerusi, rangka-rangka atap dan sebagainya. Hal ini kerana, besi mempunyai kekuatan yang hebat dan kukuh dan sangat sesuai dijadikan komponen utama bagi menghasilkan alatan di atas.
Salah satu jenis besi ialah besi tuang. Besi tuang merupakan besi yang boleh dibentuk dengan mudah menggunakan acuan. Oleh itu, bentuk-bentuk besi tuang boleh dihasilkan dengan lebih murah daripada bentuk-bentuk keluli. Tetapi, disebabkan kekuatan tegangannya rendah dan sifatnya yang rapuh, besi ini hanya sesuai digunakan untuk membina struktur yang akan mengalami tegangan yang rendah dan tidak menanggung beban yang kuat. Besi tuang ini digunakan secara meluas untuk rangka dan alas mesin, paip, acuan dan tempat bagi alat percetakan, kepala silinder, roda dan alat pengecap mata wang. (Zakaria, 1987)
Oleh itu, tidak dinafikan bahawa besi mempunyai banyak kegunaan dan manfaat kepada kita. Setiap benda yang diciptakan Allah mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing. Jadi, sangat wajarlah untuk kita mensyukuri setiap nikmat yang dikurniakanNya kepada kita. Firman Allah Subhanahu wa ta’ala yang bermaksud:
“Dan (ingatlah) ketika Tuhanmu memaklumkan, “Sesungguhnya jika kamu bersyukur, niscaya Aku akan menambah (nikmat) kepadamu, tetapi jika kamu mengingkari (nikmat-Ku), maka pasti azab-Ku sangat berat. ” (Ibrahim: 7)
KESIMPULAN
Sebagai kesimpulannya, Al Quran merupakan sumber utama dalam kehidupan kita. Hal ini dapat dikuatkan lagi dengan sabda Rasulullah saw yang bermaksud jika kita berpegang kepada Al Quran dan Sunnah, maka kita tidak akan tersesat. Oleh itu, dalam aspek sains dan teknologi ini amat wajarlah kepada kita untuk meneroka dan mengkaji setiap kejadian alam ini berlandaskan Al Quran dan Hadis. Sepertimana yang dibahaskan dalam tajuk tugasan ini iaitu besi menurut Islam, kita dapat lihat betapa hebat dan agungnya Allah Subhanahu wa ta’ala iaitu Tuhan sekalian alam. Jadi. Dalam kita mengkaji alam ini, pada masa yang sama dapat mempertingkatkan lagi tahap keimanan kita kepada Yang Maha Esa.
Selain itu juga, dengan adanya pengkajian yang berlandaskan Al Quran dan Hadis, kita dapat melahirkan rasa syukur dengan segala nikmat kurniaanNya. Apabila kita menghayati, merenungi dan mendalami setiap ciptaanNya, maka kita akan dapat menyuburkan rasa syukur terhadapNya. Dalam pada yang sama, kita dapat bermuhasabah serta menginsafi diri ini. Hal ini kerana, dalam kita mengahayati setiap ciptaanNya, kita dapat merasakan bahawa kita tidaklah sempurna dan banyak kelemahannya.
RUJUKAN
1. Hamka, P. D. (2003). Tafsir Al Azhar. Singapura: Kerjaya Printing Industries Pte. Ltd.
2. Ismail, A. A. (2008). Beberapa Aspek Sains dan Teknologi dalam Islam. Kuala Lumpur: Attin Press Sdn Bhd.
3. Little, R. L. (1978). Metalworking Technology. New York: Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd.
4. Mulkan, D. H. (2001). Al Quran dan Sains. selangor: RMi Multimedia Publishing.
5. Ust Zainal Abidin Al Hafidz, U. M. (2007). Al Quran dan Terjemahan. Kuala Lumpur: Pustaka Darul Iman Sdn Bhd.
6. Zakaria, M. L. (1987). Bahan dan Binaan. Selangor: Percetakan Dewan Bahasa dan Pustaka.
Ustaz Abd Aziz bin Harjin
Pensyarah Tamadun Islam
Universiti Teknologi MARA Perlis
013-400-6206, 011-1070-4212
http://abdazizharjin.blogspot.com
Islam telah menetapkan bahawa setiap perkara itu adalah tertakluk kepada peraturan yang telah ditetapkan di dalam Al Quran dan Sunnah Nabi-Nya, dan tidak terkecuali juga ilmu sains dan teknologi. Oleh itu, ilmu sains dan teknologi yang diterima oleh Islam ialah ilmu yang dipimpin oleh nur Ilahi, kerana dengan ilmu tersebut, ianya tidak akan menindas dan menganiaya makhluk lain. Sebenarnya, di dalam Al Quran itu sendiri sudah terkandung pelbagai ilmu sains dan teknologi yang hanya menunggu untuk dikaji dan diterokai. Setiap ayat yang terkandung di dalam Al Quran mengandungi maksud dan makna yang tersirat yang perlu diteliti, direnungi dan dikaji kerana Al Quran itu sendiri merupakan sumber ilmu yang penting dan terbesar. (Ismail, 2008)
Berdasarkan tajuk tugasan saya pada kali ini iaitu Sejarah Sains dan Teknologi Dalam Pembuatan Besi berdasarkan Al Quran, saya akan cuba menjelaskan dengan lebih terperinci lagi mengenai besi di dalam Al Quran. Dari sini, kita dapat lihat betapa agungNya kitab Allah yakni Al Quran sehinggakan besi juga turut dijelaskan di dalamnya. Tetapi kita sebagai umat Islam yang mengaku beriman dengan kitab Allah banyak tidak mengkajinya malah lebih mengutamakan rujukan-rujukan yang dihasilkan oleh orang Barat.
Natijahnya, umat Islam haruslah menjadikan Al Quran itu sebagai sumber ilmu pengetahuan dan juga sebagai sumber rujukan yang pertama kerana ianya merupakan kitab Allah yang jelas kebenarannya.
DEFINISI BESI
Besi merupakan suatu unsur yang tidak asing lagi dalam kehidupan kita. Apabila disebut sahaja besi, pasti semua akan mengenalinya. Tetapi adakah kita tahu apa itu besi dan adakah kita tahu besi telah lama dijadikan sepertimana yang terkandung di dalam Al Quran? Sudah pasti kita tidak mengetahuinya bahkan mungkin ada yang tahu tetapi tidaklah terlalu ramai. Jadi, besi merupakan salah satu unsur logam iaitu tergolong dalam golongan logam ferus. Besi terbahagi kepada duajenis iaitu besi tempa dan besi tuang.
Besi tempa adalah merupakan jenis besi yang paling tulen berbanding besi-besi yang lain. Kandungan karbonnya adalah kurang daripada 0. 12%, dan kandungan sangga adalah di antara 0. 6% hingga 3%. Besi ini terdiri daripada zarah-zarah besi logam yang halus berpadu dengan suatu kuantiti sangga yang halus dan teragih segaya.
Besi tuang pula merupakan aloi kompleks yang terdiri daripada enam elemen iaitu, 96% besi, 3% karbon, 1% silicon, sulfur, fosforus, dan manganese. Besi tuang digunakan dalam komponen mesin seperti komponen kenderaan, alat pemasangan paip, dan kepala silinder kenderaan. Besi tuang pula terbahagi kepada tiga iaitu besi tuang putih, besi tuang kelabu dan besi mudah bentuk.
Besi tuang putih merupakan besi yang keras, rapuh dan magnetik. Ianya mudah dihancurkan dengan hentakan tukul dan apabila ianya hancur, ia akan menghasilkan elemen yang berwarna putih dan perak. Besi tuang putih dihasilkan melalui penyejukan besi cair yang dilakukan dengan pantas supaya unsur besi karbida tidak diasingkan daripada besi. Besi yang lebih lembut daripada besi tuang putih yang normal dapat dihasilkan melalui penyejukan besi cair pada kadar perlahan.
Besi tuang kelabu pula ialah lebih digunakan untuk alatan mesin. Apabila ianya pecah, ia akan menghasilkan elemen yang berwarna hitam kelabu. Besi tuang kelabu dihasilkan dengan cara penyejukan besi cair pada kadar perlahan yang mana akan memisahkan besi dengan karbon. Besi tuang kelabu dapat diklasifikasikan kepada tiga iaitu pearlit, austenit dan aloi. (Little, 1978)
SEJARAH BESI DI DALAM AL QURAN
Besi merupakan satu unsur yang dijadikan Allah sebagai sebuah surah di dalam Al Quran iaitu surah Al Hadid yang bererti ‘besi’ dan kata Al Hadid itu sendiri diambil dari ayat 25 dari surah tersebut yang bermaksud:
“..... Dan Kami ciptakan besi yang ada padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia, (supaya mereka mempergunakan besi itu) dan supaya Allah mengetahui siapa yang menolong (agama-Nya) dan rasul-rasulNya, padahal Allah tidak dilihatnya. ” (Al Hadid:25)
Dari ayat di atas, Al Quran jelas mengungkapkan tentang penciptaan besi, kekuatan dan manfaat besi kepada manusia. Dengan besi, manusia dapat menolong, membela dan memperjuangkan agama Allah. Selain itu, Hadid adalah bermaksud besi (fe) tetapi ia (fe) dijadikan bersama bahan galian (Ma’adin) yang lain. Ia adalah ciptaan Allah yang bersepadu. Besi mesti wujud dalam bentuk sebatian dan camputan logam dan galian yang lain dan ianya tidak boleh wujud bersendirian. (Mulkan, 2001)
Selain itu, Al Quran juga menceritakan kepada seorang nabi yang dikurniakan satu kepakaran iaitu pembuatan baju besi. Hal ini dirakamkan di dalam surah Al Anbiya’ (21) : 80 yang bermaksud:
“Dan Kami ajarkan kepadanya pertukangan baju besi, bagi kamu. ”
Maka menurut ayat ini, kepada Nabi Daudlah Tuhan memberikan petunjuk atau memberikan ilham bagaimana caranya membuat baju besi untuk perang sehingga mudah dibawa bergerak. Menurut keterangan dari Qatadah, sebelum Allah mengajarkan kepada Nabi Daud membuat baju besi, orang di dalam peperangan menggunakan baju besi daripada besi tipis yang dipasangkan di dada. Hal ini menyebabkan kesukaran untuk bergerak. Nabi Daud diberi ilham oleh Allah bagi membuatnya dari rantai sambung menyambung.
Pada ayat 10 dan 11 surah Saba’, Tuhan menjelaskan Tuhan melunakkan besi untuk Nabi Daud, dan diperintah Tuhan dia membuat baju besi.
Dan Kami lunakkan besi untuknya supaya perbuatlah yang lapang dan ukurlah yang sedang, dan kamu sekalian supaya beramal shalih”
Dengan begitu jelas sekali bagaimana Tuhan mengajar Nabi Daud membuat baju besi itu; lapang, supaya mudah bergerak. Tetapi ukur baik-baik, yang sedang kerana kalau terlalu lapang, menjadi tidak lemas untuk dibawa berperang. Dan kepada keluarga dan ummat Nabi Daud diserukan supaya beramal salih, bekerja yang berfaedah.
Secara ilmiah dapatlah ayat ini dipertanggungjawabkan bahawa orang yang pertama membuat baju besi daripada rantai ialah Nabi Daud. Barulah bangsa-bangsa Eropah sendiri beribu-ribu tahun selepas Nabi Daud menempuh hidup maju. Di dalam bekas-bekas gambar purbakala Mesir yang ditemui di Luxor (Al-Uqshur), atau Simbel, atau piramid-piramid, atau pada simpanan di muzium barang kuno Mesir purba masih belum ditemui baju besi rantai. Ayat ini memberi petunjuk kepada ummat nabi Muhammad Sallallahu ‘alaihi wa sallam . supaya menggunakan kepandaian yang dikurnikan untuk tujuan kebaikan seperti memperjuangkan agama Allah.
Berikut adalah sejarah besi yang terkandung di dalam kitab suci Al Quran. Pada hakikatnya, Allah Subhanahu wa ta’ala telah menjadikan besi dan mengurniakan kelebihan membuat baju besi kepada Nabi Daud. Selain itu, Allah Subhanahu wa ta’ala menjadikan besi kepada kita adalah untuk menggunakannya pada jalan yang diredhaiNya seperti mempertahankan diri dari musuh, memperjuangkan dan mempertahankan agama dan memelihara kesejahteraan negara. Oleh itu, kita haruslah bersyukur dengan nikmat kurniaan Allah bukan sahaja besi tetapi segala nikmat yang lain dan menggunakan nikmat tersebut pada jalan yang betul.
PROSES PENGOLAHAN BESI
Proses pengolahan besi sebenarnya telah diajarkan kepada kita oleh Allah Subhanahu wa ta’ala melalui kitab Al Quran sepertimana yang terdapat di dalam surah Al Kahfi ayat 96 yang bermaksud:
“Berilah aku potongan besi. ” Hingga apabila besi itu telah sama rata dengan kedua (puncak) gunung itu, berkatalah Dzulkarnain, “Tiuplah (api itu). ” Hingga apabila besi itu sudah menjadi merah (merah seperti) api, dia pun berkata, “Berilah aku tembaga (yang mendidih) agar aku kutuangkan ke atas besi panas itu. ” (Al Kahfi: 96)
Berdasarkan ayat di atas, jelas menunjukkan bahawa Allah Subhanahu wa ta’ala telah mengajar kepada kita cara-cara mengolah besi. Tentu sahaja hal ini sejalan dengan proses pengolahan besi yang telah dilakukan oleh manusia dari zaman dahulu hingga kini di mana proses pengolahan besi pada zaman kini lebih canggih. Bila ayat ini dikaji, maka akan diperoleh satu proses pengolahan besi yang lebih maju dan berkembang di zaman sekarang. Proses tersebut ialah proses blast furnace (tungku tanur tinggi).
Proses ini bermula dengan memasukkan bijih besi bersama dengan batu kapur dan kokas ke dalam tungku tanur. Di dalam tungku tanur tersebut dialirkan udara panas yang akan membakar kokas, yang kemudian akan bereaksi denganbijih besi. Tindakbalas kedua-dua bahan tersebut akan menghasilkan suhu yang tinggi sehingga mencapai 1650°C. Pada suhu ini, besi akan terbakar, sehingga terlepas daripada oksidanya. Hal ini akan menyebabkan warna besi akan berubah menjadi warna merah disebabkan proses pembakaran dan menjadi besi cair.
Kemudian besi cair tersebut akan menjalani proses dengan lanjut untuk memurnikan senyawa-senyawa yang terdapat di dalam, biasanya akan melalui proses metode Basic Oxygen Furnace (BOF). Proses ini dijalankan dengan menambahkan oksigen dalam memurnikan besi cair. Besi cair yang telah dimurnikan akan menghasilkan baja. Seterusnya baja inilah yang akan diproses menjadi produk.
PENGELUARAN KELULI
Proses di atas merupakan sepintas lalu. Sebenarnya, terdapat beberapa proses bagi mengeluarkan keluli daripada besi jongkong. Antaranya, proses Bessemer, proses lantai perapian terbuka, proses relau elektrik dan proses pensimenan dan peleburan.
Bagi proses Bessemer, besi jongkong cair dituangkan ke dalam alat penukar dan udara ditiup melaluinya. Pembakaran sebahagian daripada bendasing akan berlaku. Suhu yang meningkat akan membakar karbon yang bersebati dengan besi, menjadikan besi itu mengandungi fosforus, sulfur, besi oksida dan gas yang terserap. Besi cair ini seterusnya dituangkan ke dalam sebuah kawah dan dikarbonkan semula dengan mencampurkan kepadanya sedikit besi jongkong yang mengandungi kandungan karbon dan mangan yang tinggi. Abu soda dicampurkan bagi mengurangkan kandungan unsur-unsur ini, dan keluli yang dihasilkan itu dituangkan ke dalam acuan jongkong supaya proses Bessemer asid berlaku.
Kedua, proses lantai perapian terbuka. Proses ini menggunakan relau udara atau relau bergema. Ramuannya yang terdiri daripada besi jongkong, bijih besi dan sekerap keluli dijadikan ramuan asas dengan mencampurkan batu kapur tohor. Bijih besi membekalkan oksigen untuk membuang bendasing. Di bawah tindakan haba yang tinggi, ramuan itu akan cair dan kapur akan bertindak mengeluarkan fosforus dan bendasing lain membentuk sangga yang terapung di permukaan dan menahan keluli di bawahnya daripada pengosidaan. Proses ini berterusan lebih kurang lapan jam sehingga besi itu menjadi hampir tulen. Di sini, proses lantai perapian terbuka asid atau asa boleh digunakan. Proses terbuka dianggap lebih baik daripada proses Bessemer, tetapi ia mengambil masa yang lama dan mempunyai kos yang tinggi.
Ketiga, proses relau elektrik. Proses ini terbahagi kepada dua iaitu jenis arka dan jenis aruhan. Kedua-dua jenis ini digunakan untuk pengeluaran keluli dan aloi kelulli gred tinggi kerana keupayaan kawalan dan kendaliannya pada suhu yang tinggi. Dalam relau elektrik, ramuannya adalah terdiri daripada bijih besi gred tinggi atau sekerap keluli (100% sekerap keluli boleh digunakan) dengan sedikit fluks untuk menarik keluar bendasing. Oleh kerana ramuannya tidak dicemari dengan bahan api atau udara, keluli yang bergred amat tinggi digasilkan tetapi kos pengeluaran dan pengendaliannya adalah lebih mahal daripada proses-proses lain.
Yang terakhir ialah proses pensimenan dan proses peleburan. Proses ini digunakan untuk menukar besi tempa kepada keluli dengan cara menambahkan kandungan karbon semasa ramuan berada di dalam relau. Proses pensimenan melibatkan pemanasan bentuk-bentuk besi tempa yang telah dibentuk di dalam relau di bawah keadaan berkarbon pada suatu suhu yang kurang daripada takat cair besi. Sumber karbon boleh jadi daripada arang, bentuk karbon yang lain, atau daripada metana atau gas-gas lain, yang terserap ke dalam besi untuk membentuk keluli.
Proses peleburan pula melibatkan pemanasan dan pencairan suatu ramuan besi tempa gred tinggi dengan debu arang di dalam suatu bekas peleburan yang dibina daripada tanah liat atau grafit. Apabila ramuan tersebut panas, besi akan melarutkan karbon dan membentuk suatu cairan yang homogen, dan sesuai digunakan untuk penghasilan bentuk-bentuk keluli gulung, penuangan dan tempaan keluli.
Selepas proses pengeluaran keluli, keluli akan menjalani proses pembentukan. Jadi apabila keluli dikeluarkan daripada relau, bahan ini boleh dituang terus menjadi bentuk-bentuk yang diperlukan atau menjadi jongkong seberat 3 hingga 10 tan. Setelah beku, jongkong-jongkong ini akan dibentuk menjadi bentuk awalan (billet) dengan cara ditempa atau digulung. Kemudian, bentuk awalan ini ditukar kepada bentuk dan dimensi akhir secara penuangan, penggulungan, tempaan, tarikan atau operasi lain. Tiap-tiap operasi pembentukan ini akan memberi kesan kepada struktur hablurnya iaitu dengan mengubah sifat-sifat terakhirnya.
Kaedah penuangan digunakan untuk pengeluaran rangka-rangka kereta, gerabak dan peralatan lain yang kompleks bentuknya. Kaedah penggulungan pula digunakan untuk pengeluaran plat, kepingan, rod dan bentuk-bentuk keluli struktur biasa seperti saluran, rasuk-I, tiang-U dan sesiku. Kebanyakkan bentuk-bentuk ini dibuat secara penggulungan panas, tetapi jika dimensi yang tepat diperlukan, penggulungan sejuk akan digunakan yang mana proses penggulungan sejuk akan menghasilkan bentuk keluli yang berkilat dengan kekuatan yang lebih tinggi.
Kaedah tempaan biasanya digunakan untuk pengeluaran plat tebal, kepingan senjata perang dan beberapa bahagian mesin. Dawai dan rod-rod kecil keluli adalah dihasilkan secara tarikan. (Zakaria, 1987)
KEKUATAN BESI
Kekuatan besi dapat dilihat dari posisinya yang terletak di pusat bumi, sehingga menimbulkan kekuatan yang hebat yang berupa medan magnet dan gaya graviti. Selain itu, dalam proses pengolahan besi, akan diperolehi pelbagai jenis produk berbahan dasarkan besi yang, memiliki kekuatan yang beraneka ragam dan untuk pelbagai keperluan hidup.
Besi merupakan logam yang paling penting sepanjang sejarah umat manusia sejak dari zaman dahulu sehingga sekarang. Tidak ada logam lain yang jumlah pemakaiannya melebihi besi. Berdasarkan kekuatan, bentuk, dan struktur yang dihasilkan dari pengolahan besi, maka saat ini besi dapat dikatakan sebagai bahan utama atau tulang belakang peradaban moden seperti bangunan pencakar langit, jambatan, peralatan kenderaan, senjata, alat pertanian, paip saluran dan segala jenis mesin. Hal ini dapat dibuktikan dengan firman Allah Subhanahu wa ta’ala di dalam Al Quran yang bermaksud:
“..... Dan Kami ciptakan besi yang ada padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia,...... ” (Al Hadid: 25)
Selain itu, bagi menambahkan lagi kekuatan besi, ianya mestilah dicampurkan dengan unsur-unsur lain. Hal ini dijelaskan di dalam Al Quran yang bermaksud:
“...... Ketika (besi) itu sudah menjadi (merah seperti) api, dia pun berkata, “Berilah aku tembaga (yang mendidih) agar kutuangkan ke atasnya (besi panas itu)” (Al Kahfi: 96)
Ayat di atas menunjukkan kepada kita bahawa alangkah kuatnya tembok pertahanan yang dibina Dzul-Qarnain yang mana terdiri daripada besi, dikukuhkan lagi dengan batu-batu tembok dan dikukuhkan lagi dengan menuangkan tembaga yang sudah lebur, ertinya tembaga yang masih panas ke dalamnya. Ini menunjukkan bahawa bagi menambahkan kekuatan besi, ianya mestilah dicampurkan dengan unsur-unsur yang lain. (Hamka, 2003)
KESAN CAMPURAN UNSUR KE ATAS BESI
Tujuan dicampurkan unsur-unsur aloi ke atas besi ialah untuk memperbaiki beberapa sifat kimia dan fizikal bahan ini iaitu kekuatan tegangan dan kekerasan tinggi tanpa kerapuhan, tahan karat dan kekuatan tegangan atau had krip (creep) yang tnggi pada suhu tinggi dan di bawah kosong darjah. Antara unsur yang dicampur ialah:
(1) Nikel
Nikel ialah unsur aloi yang paling mustahak untuk keluli dan besi tuang kerana unsur ini boleh menambahkan sifat ketahanan terhadap karat dan membaiki sifat-sifat fizikal. Kesan nikel sehingga kepada kandungan sebanyak 8% ialah seperti berikut; 0. 01% Ni meninggikan kekuatan anjal sebanyak 0. 276 MN/m2 (40 lb/in2), meninggikan kekuatan tegangan sebanyak 0. 290 MN/m2 (42 lb/in2) dan menurunkan pemanjangan sebanyak 0. 01% bagi contoh 200 mm (8 inci) panjang. Keluli yang mengandungi 13% Ni adalah terlalu keras untuk dimesin dengan kaedah biasa.
(2) Kromium
Unsur ini juga mustahak untuk memperbaiki sifat tahan karat pada suhu biasa dan suhu tinggi. Keluli kromium dengan kandungan 2% kromium digunakan untuk membuat alat-alat pengorek, bola bearing, mesin penghancur, perkakas besi waja, alat menarik keluli, bahagian kilang penggulung dan bahagian mesin yang lain. Keluli dengan komposisi kromium sebanyak 10% hingga 27% adalah amat tahan karat dan kelihatan lebih berkilat dan lebih dikenali sebagai keluli kilat (keluli yang tidak dimakan karat).
(3) Molibdenium
Unsur ini cenderung untuk menambahkan kekuatan tegangan keluli pada suhu tinggi, dan aloi yang dihasilkan adalah digunakan dalam alat-alat yang berputar laju (dalam operasinya). Peratus molibdenium yang dicampurkan berubah-ubah dari 1% hingga 8. 75%; kadang-kadang digabungkan dengan tungsten dan vanadium.
(4) Silikon
Silikon bersebati dengan karbon membentuk karbida keras yang meninggikan kekuatan anjal tanpa kehilangan sifat mulur aloi ini. Keluli silikon yang mengandungi sehingga 2% silikon digunakan untuk tujuan-tujuan struktur, dan jika kandungan silikon ditambah sehingga 12% keluli itu akan menjadi terlalu keras untuk dimesin dan tahan asid.
(5) Tungsten
Unsur ini membentuk karbida keras apabila dicampurkan kepada keluli menyebabkan peningkatan kekuatan pada suhu tinggi. Keluli tungsten digunakan dalam alat-alat pemotong laju dan alat-alat tempaan. Satu daripada alat keluli berputar laju yang peling banyak digunakan, iaitu yang dikenali sebagai 18-4-1, adalah mengandungi 18% tungsten, 4% kromium, 1% vanadium dan antara 0. 5% hingga 0. 8% karbon.
(6) Vanadium
Unsur ini mempunyai kesan pendeoksidaan yang serupa dengan aluminium ke atas keluli cair, iaitu membentuk karbida yang amat keras, dengan ini meninggikan kekuatan anjal dan tegangan keluli karbon-sedikit dan karbon-sederhana. Vanadium digunakan dengan meluaskan untuk keluli yang digunakan untuk membuat spring (kandungannya ialah sehingga 1%) dan juga yang digunakan untuk membuat alat-alat berputar laju (biasanya digabungkan dengan tungsten dan molibdenum).
(7) Mangan
Seperti nikel juga, mangan membentuk suatu larutan pekat dengan besi, mengurangkan keupayaan besi untuk bersebati dengan karbon. Dalam keadaan tuangan atau digulung, keluli yang dihasilkan adalah hampir-hampir rapuh seperti kaca kerana terjadinya pemisahan karbida besi-mangan rapuh dalam suatu rangkaian yang lemah. Walaupun begitu, apabila dipanaskan semula kepada suhu lebih kurang 1, 000°C dan disejukkan serta-merta, sifat kemuluran dan kekerasan bahan ini boleh dibaiki. Keluli mangan-banyak seperti ini boleh digunakan untuk membuat mesin pemecah batu, perkakas melombong dan kilang, dan suis.
(8) Plumbum
Kandungan plumbum sebanyak 0. 50% membuatkan keluli senang dimesin, dan aloi ini digunakan untuk membuat skru stok di mana kualiti dimesin-bebas adalah mustahak. Kolumbium meninggikan had krip bahan ini pada suhu yang tinggi dan digunakan juga sebagai agen penstabil dalam keluli kilat. Titanium adalah suatu agen pendeoksidaan yang kuat dan memberi kesan mengurangkan saiz ira, dengan itu meninggikan kekuatan alah dan kekuatan krip dan mengurangkan kekerasaannya. (Zakaria, 1987)
KEGUNAAN DAN MANFAAT BESI
Berdasarkan ayat Al Quran surah Al Hadid ayat 25, Allah Subhanahu wa ta’ala menciptakan besi dengan pelbagai kegunaan dan manfaat bagi seluruh umat manusia. Sepertimana yang kita dapat lihat di persekitaran kita, hampir keseluruhan peralatan dibuat daripada besi. Sebagai contoh, bangunan, unsur utamanya merupakan besi yang mempunyai kekuatan yang kukuh. Selain itu, banyak peralatan yang kalis haba dijadikan daripada besi contohnya alatan memasak dan sebagainya.
Pada zaman dahulu, besi sudah banyak digunakan terutamanya dalam aspek pertahanan dan pertanian. Besi pada zaman dahulu banyak digunakan dalam peperangan seperti dijadikan pedang, perisai, baju besi, dan alatan perang yang lain. Hal ini dapat dikuatkan lagi dengan firman Allah Subhanahu wa ta’ala di dalam surah Saba’ ayat 10 dan 11 yang bermaksud
“Dan Kami lunakkan besi untuknya supaya perbuatlah yang lapang dan ukurlah yang sedang, dan kamu sekalian supaya beramal yang shalih. ”
Mengikut tafsir, Allah melunakkan besi untuk nabi Daud dan memerintahkan beliau untuk menghasilkan baju besi. Dengan itu jelaslah bahawaAllah memerintahkan Nabi Daud untuk membuat baju besi yang lapang supaya mudah dibawa dan digunakan. Selain itu, baju besi tersebut mestilah diukur dengan baik agar ianya kemas dan selesa dibawa berjuang. Berdasarkan tafsiran ayat di atas, jelaslah bahawa besi telah digunakan pada zaman nabi terdahulu sehingga ianya diceritakan oleh Allah Subhanahu wa ta’ala di dalam kitabNya. (Hamka, 2003)
Pada zaman sekarang, besi masih lagi digunakan bahkan lebih meluas lagi terutamanya dalam industri pembuatan dan pelbagai lagi. Besi juga banyak digunakan dalam bidang ketenteraan seperti menjadi komponen utama dalam pembuatan senjata-senjata perang. Besi juga banyak digunakan dalam pembuatan alatan perumahan seperti pagar, meja, kerusi, rangka-rangka atap dan sebagainya. Hal ini kerana, besi mempunyai kekuatan yang hebat dan kukuh dan sangat sesuai dijadikan komponen utama bagi menghasilkan alatan di atas.
Salah satu jenis besi ialah besi tuang. Besi tuang merupakan besi yang boleh dibentuk dengan mudah menggunakan acuan. Oleh itu, bentuk-bentuk besi tuang boleh dihasilkan dengan lebih murah daripada bentuk-bentuk keluli. Tetapi, disebabkan kekuatan tegangannya rendah dan sifatnya yang rapuh, besi ini hanya sesuai digunakan untuk membina struktur yang akan mengalami tegangan yang rendah dan tidak menanggung beban yang kuat. Besi tuang ini digunakan secara meluas untuk rangka dan alas mesin, paip, acuan dan tempat bagi alat percetakan, kepala silinder, roda dan alat pengecap mata wang. (Zakaria, 1987)
Oleh itu, tidak dinafikan bahawa besi mempunyai banyak kegunaan dan manfaat kepada kita. Setiap benda yang diciptakan Allah mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing. Jadi, sangat wajarlah untuk kita mensyukuri setiap nikmat yang dikurniakanNya kepada kita. Firman Allah Subhanahu wa ta’ala yang bermaksud:
“Dan (ingatlah) ketika Tuhanmu memaklumkan, “Sesungguhnya jika kamu bersyukur, niscaya Aku akan menambah (nikmat) kepadamu, tetapi jika kamu mengingkari (nikmat-Ku), maka pasti azab-Ku sangat berat. ” (Ibrahim: 7)
KESIMPULAN
Sebagai kesimpulannya, Al Quran merupakan sumber utama dalam kehidupan kita. Hal ini dapat dikuatkan lagi dengan sabda Rasulullah saw yang bermaksud jika kita berpegang kepada Al Quran dan Sunnah, maka kita tidak akan tersesat. Oleh itu, dalam aspek sains dan teknologi ini amat wajarlah kepada kita untuk meneroka dan mengkaji setiap kejadian alam ini berlandaskan Al Quran dan Hadis. Sepertimana yang dibahaskan dalam tajuk tugasan ini iaitu besi menurut Islam, kita dapat lihat betapa hebat dan agungnya Allah Subhanahu wa ta’ala iaitu Tuhan sekalian alam. Jadi. Dalam kita mengkaji alam ini, pada masa yang sama dapat mempertingkatkan lagi tahap keimanan kita kepada Yang Maha Esa.
Selain itu juga, dengan adanya pengkajian yang berlandaskan Al Quran dan Hadis, kita dapat melahirkan rasa syukur dengan segala nikmat kurniaanNya. Apabila kita menghayati, merenungi dan mendalami setiap ciptaanNya, maka kita akan dapat menyuburkan rasa syukur terhadapNya. Dalam pada yang sama, kita dapat bermuhasabah serta menginsafi diri ini. Hal ini kerana, dalam kita mengahayati setiap ciptaanNya, kita dapat merasakan bahawa kita tidaklah sempurna dan banyak kelemahannya.
RUJUKAN
1. Hamka, P. D. (2003). Tafsir Al Azhar. Singapura: Kerjaya Printing Industries Pte. Ltd.
2. Ismail, A. A. (2008). Beberapa Aspek Sains dan Teknologi dalam Islam. Kuala Lumpur: Attin Press Sdn Bhd.
3. Little, R. L. (1978). Metalworking Technology. New York: Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd.
4. Mulkan, D. H. (2001). Al Quran dan Sains. selangor: RMi Multimedia Publishing.
5. Ust Zainal Abidin Al Hafidz, U. M. (2007). Al Quran dan Terjemahan. Kuala Lumpur: Pustaka Darul Iman Sdn Bhd.
6. Zakaria, M. L. (1987). Bahan dan Binaan. Selangor: Percetakan Dewan Bahasa dan Pustaka.
Ustaz Abd Aziz bin Harjin
Pensyarah Tamadun Islam
Universiti Teknologi MARA Perlis
013-400-6206, 011-1070-4212
http://abdazizharjin.blogspot.com
No comments:
Post a Comment