by

Sifat, Pembuatan, Kegunaan dan Sumber Dari Unsur Titanium

Penemuan Titanium

Penemuan Titanium diumumkan pada 1791 oleh ahli geologi amatir Pendeta William Gregor dari Cornwall, Inggris. (1), (2) Gregor menemukan pasir hitam magnetik yang tampak seperti mesiu di sungai di paroki Mannacan di Cornwall, Inggris. (Pasir ini sekarang disebut sebagai ilmenit , ini merupakan campuran yang terutama terdiri dari oksida besi dan titanium.)

Logam Titanium

Gregor menganalisa pasir, menemukan itu adalah sebagian besar magnetit (Fe3O4) dan oksida yang agak tidak murni dari logam baru, yang ia gambarkan sebagai ‘kapur kemerahan coklat.’

Kapur ini menjadi kuning ketika dilarutkan dalam asam sulfat dan ungu ketika direduksi dengan besi, timah atau seng. Gregor menyimpulkan bahwa dia berurusan dengan logam baru, yang dia namakan manaccanite untuk menghormati paroki Mannacan. Setelah menemukan logam baru, Gregor kembali ke tugas pastoralnya.

Ilmenite, mineral di mana William Gregor menemukan titanium.

Sedikit lebih banyak terjadi dalam cerita kami sampai 1795, ketika ahli kimia Jerman terkenal Martin Klaproth mengalami getaran menemukan unsur logam baru. Klaproth disebut titanium logam baru, setelah Titans, putra-putra dewi Bumi dalam mitologi Yunani.

Klaproth menemukan titanium dalam rutil mineral rutile, dari Boinik, Hongaria. Sama seperti kapur Gregor, rutile nya berwarna merah. Pada 1797 Klaproth membaca akun Gregor dari 1791 dan menyadari bahwa oksida merah di mana dia telah menemukan titanium dan oksida merah di mana Gregor telah menemukan manaccanite ternyata sama; titanium dan maccanite adalah elemen yang sama dan Gregor adalah penemu sejati elemen tersebut.

Gregor mungkin telah mengalahkan Klaproth dengan logam baru, tetapi para ilmuwan lebih memilih ‘titanium’ Klaproth untuk ‘manaccanite‘ milik Gregor. Mendapatkan sampel titanium murni terbukti jauh lebih sulit daripada menemukannya.

Banyak ilmuwan mencoba, tetapi butuh 119 tahun sejak penemuannya hingga 99,9% titanium murni diisolasi pada tahun 1910 oleh metallurgist Matthew Hunter di Schenectady, New York, yang memanaskan titanium (IV) klorida dengan sodium menjadi panas memerah dalam silinder tekanan. (2)

Pada tahun 1936, Proses Kroll (memanaskan titanium (IV) klorida dengan magnesium) membuat produksi komersial titanium menjadi mungkin. Pada tahun 1948 produksi di seluruh dunia hanya mencapai 3 ton per tahun.

Namun, pada tahun 1956, para ilmuwan dan insinyur telah menyadari bahwa sifat dari titanium sangat diinginkan dan produksi dunia telah melonjak menjadi 25.000 ton per tahun. (3) Perkiraan pada tahun 2011 untuk produksi logam titanium di seluruh dunia menggunakan proses Kroll adalah 223.000 metrik ton. (4)

Gambar yang dihasilkan komputer dari atom titanium (biru) terikat pada karbon nanotube dalam sel bahan bakar hidrogen (merah). Molekul seperti ini dapat meningkatkan efisiensi sel bahan bakar untuk penggunaan otomotif

Penampilan dan Karakteristik

Efek berbahaya:

Logam titanium dianggap tidak beracun. Tetapi serutan logam, atau bubuk nya, itu adalah bahaya karena bisa menyebabkan kebakaran yang cukup besar. Titanium klorida bersifat korosif.

Karakteristik:

1. Titanium murni adalah logam yang ringan, berwarna putih keperakan, keras, dan berkilau. Logam ini memiliki kekuatan yang sangat baik dan ketahanan korosi dan juga memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi.

Museum Guggenheim, Bilbao, ditutupi dengan panel titanium.

2. Laju korosi Titanium sangat rendah sehingga setelah 4000 tahun di air laut, korosi hanya akan menembus logam hingga ketebalan selembar kertas tipis. (3)

3. Pada suhu tinggi, logam terbakar di udara ,dan luar biasa, titanium juga terbakar dalam nitrogen murni.

4. Titanium ulet dan mudah dibentuk saat dipanaskan.

5. Logam ini tidak larut dalam air, tetapi larut dalam asam pekat.

Penggunaan Titanium

1. Logam titanium digunakan sebagai agen paduan dengan logam lain termasuk aluminium, besi, molibdenum dan mangan. Paduan titanium terutama digunakan di ruang angkasa, pesawat terbang dan mesin di mana diperlukan material yang kuat, ringan, dan tahan suhu.

2. Sebagai hasil dari ketahanannya terhadap air laut, (lihat di atas) titanium digunakan untuk lambung kapal, poros baling-baling dan struktur lain yang terkena laut.

3. Titanium juga digunakan dalam penggantian sendi implan, seperti sendi pinggul ball-and-socket.

4. Sekitar 95% dari produksi titanium berada pada titanium dioksida (titania). Pigmen ini sangat putih, dengan indeks bias tinggi dan penyerapan sinar UV yang kuat, digunakan dalam cat putih, pewarna makanan, pasta gigi, plastik dan tabir surya.

5. Titanium digunakan dalam beberapa produk sehari-hari seperti mata bor, sepeda, tongkat golf, jam tangan dan komputer laptop

 

Kelimpahan dan Isotop

Kelimpahan di kerak bumi : 0,56% berat, 0,25%  mol

Kelimpahan di tata surya : 4 bagian per juta berat, 100 bagian per miliar mol

Biaya, murni: $ 661 per 100g

Biaya, curah: $ per 100g

Sumber:

Titanium adalah logam paling banyak kesembilan di kerak Bumi. Titanium tidak ditemukan secara bebas di alam tetapi ditemukan dalam mineral seperti rutile (titanium oksida), ilmenit (besi titanium oksida) dan sphene (titanite atau kalsium titanium silikat).

Secara komersial, logam diisolasi menggunakan proses Kroll yang awalnya di buat dari titanium oksida dari mineral ilmenite. TiO2 oksida kemudian diubah menjadi klorida (TiCl4) melalui karboklorinasi. Ini kemudian dikondensasi dan dimurnikan dengan distilasi fraksional dan kemudian direduksi dengan magnesium cair dalam atmosfer argon.

Sifat Fisik Lainya

Simbol dan golongan Ti, logam transisi, golongan II B
Warna: Putih keperakkan
Massa atom 47,87
Bentuk: Padat
Titik leleh: 1668 oC, 1941 K
Titik didih: 3287 oC, 3560 K
Elektron: 22
Proton: 22
Neutron: 26
Kulit Elektron : 2,8,10,2
Konfigurasi elektron: [Ar] 3d2 4s2
Massa jenis @ 20oC: 4,50 g/cm3

Daftar Pustaka

  1. William Gregor, Beobachtungen und Versuche über den Menakanite, einen in Cornwall gefundenen magnetischen Sand., in Lorenz Crell’s Chemische Annalen, 1791, p40.
  2. Mary Elvira Weeks, The discovery of the elements. XI. Some elements isolated with the aid of potassium and sodium: Zirconium, titanium, cerium, and thorium., J. Chem. Educ., 1932, p1231.
  3. Tom Margerison, The Future of Titanium., New Scientist Jun 12, 1958, p156.
  4. Research and development in titanium.

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

News