Titanium

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Lompat ke: navigasi, cari
skandiumtitaniumvanadium
-

Ti

Zr
Penampilan
abu-abu putih perak metalik
Ciri-ciri umum
Nama, lambang, Nomor atom titanium, Ti, 22
Dibaca /tˈtniəm/
tye-TAY-nee-əm
Jenis unsur logam transisi
Golongan, periode, blok 44, d
Massa atom standar 47.867(1)
Konfigurasi elektron [Ar] 3d2 4s2
2, 8, 10, 2
Kulit elektron dari titanium (2, 8, 10, 2)
Sifat fisika
Fase solid
Massa jenis (mendekati suhu kamar) 4.506 g·cm−3
Massa jenis cairan pada t.l. 4.11 g·cm−3
Titik lebur 1941 K, 1668 °C, 3034 °F
Titik didih 3560 K, 3287 °C, 5949 °F
Kalor peleburan 14.15 kJ·mol−1
Kalor penguapan 425 kJ·mol−1
Kapasitas kalor 25.060 J·mol−1·K−1
Tekanan uap
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1982 2171 (2403) 2692 3064 3558
Sifat atom
Bilangan oksidasi 4, 3, 2, 1[1]
(oksida amfoter)
Elektronegativitas 1.54 (skala Pauling)
Energi ionisasi
(lebih lanjut)
pertama: 658.8 kJ·mol−1
ke-2: 1309.8 kJ·mol−1
ke-3: 2652.5 kJ·mol−1
Jari-jari atom 147 pm
Jari-jari kovalen 160±8 pm
Lain-lain
Struktur kristal hexagonal
Pembenahan magnetik paramagnetik
Keterhambatan elektris (20 °C) 420 nΩ·m
Konduktivitas termal 21.9 W·m−1·K−1
Ekspansi termal (25 °C) 8.6 µm·m−1·K−1
Kecepatan suara (batang ringan) (suhu kamar) 5,090 m·s−1
Modulus Young 116 GPa
Modulus Shear 44 GPa
Bulk modulus 110 GPa
Rasio Poisson 0.32
Kekerasan Mohs 6.0
Kekerasan Viker 970 MPa
Kekerasan Brinell 716 MPa
Nomor CAS 7440-32-6
Isotop paling stabil
iso NA Waktu paruh DM DE (MeV) DP
44Ti syn 63 y ε - 44Sc
γ 0.07D, 0.08D -
46Ti 8.0% Ti stabil dengan 24 neutron
47Ti 7.3% Ti stabil dengan 25 neutron
48Ti 73.8% Ti stabil dengan 26 neutron
49Ti 5.5% Ti stabil dengan 27 neutron
50Ti 5.4% Ti stabil dengan 28 neutron
· r


Titanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ti dan nomor atom 22. Unsur ini merupakan logam transisi yang ringan, kuat, berkilau, tahan korosi (termasuk tahan terhadap air laut, aqua regia, dan klorin) dengan warna putih-metalik-keperakan.

Titanium ditemukan di Cornwall, Kerajaan Britania Raya pada tahun 1791 oleh William Gregor dan dinamai oleh Martin Heinrich Klaproth dari mitologi Yunani Titan. Elemen ini ada diantara deposit-deposit berbagai mineral, diantaranya rutile dan ilmenit, yang banyak terdapat pada kerak bumi dan litosfer, serta pada hampir semua makhluk hidup, batuan, air, dan tanah.[2] Logam ini diekstrak dari bijih mineralnya melalui proses Kroll[3] atau proses Hunter. Senyawanya yang paling umum, titanium dioksida, adalah fotokatalisator umum dan digunakan dalam pembuatan pigmen putih.[4] Senyawa lainnya adalah titanium tetraklorida (TiCl4), komponen layar asap dan katalis; dan titanium triklorida (TiCl3), digunakan sebagai katalis dalam produksi polipropilena.[2]

Titanium dapat digunakan sebagai aloi dengan besi, aluminium, vanadium, dan molybdenum, untuk memproduksi aloi yang kuat namun ringan untuk penerbangan (mesin jet, misil, adan wahana antariksa), militer, proses industri (kimia dan petrokimia, pabrik desalinasi, pulp, dan kertas), otomotif, agro industri, alat kedokteran, implan ortopedi, peralatan dan instrumen dokter gigi, implan gigi, alat olahraga, perhiasan, telepon genggam, dan masih banyak aplikasi lainnya.[2]

Dua sifat yang paling berguna pada titanium adalah ketahanan korosi dan rasio kekuatan terhadap densitasnya yang paling tinggi diantara semua logam lain.[5] Pada kondisi murni, titanium sama kuat dengan beberapa baja, namun lebih ringan.[6] Ada dua bentuk alotropi[7] dan lima isotop alami dari unsur ini, 46Ti sampai 50Ti, dengan 48Ti adalah yang paling banyak terdapat di alam (73,8%).[8] Meski memiliki jumlah elektron valensi dan berada pada golongan tabel periodik yang sama dengan zirkonium, keduanya memiliki banyak perbedaan pada sifat kimia dan fisika.

Senyawa[sunting | sunting sumber]

A steel colored twist drill bit with the spiral groove colored in a golden shade.
TiN-coated drill bit

Bilangan oksidasi +4 mendominasi unsur titanium,[9] tapi senyawa pada bilangan oksidasi +3 juga banyak ditemukan.[10] Umumnya, titanium mempunyai geometri koordinasi oktahedral pada kompleksnya, tapi TiCl4 yang tetrahedral adalah pengecualian. Karena bilangan oksidasinya tinggi, senyawa titanium(IV) memiliki sifat ikatan kovalen tinggi. Tidak seperti logam transisi lain, kompleks aquo Ti(IV) tidak diketahui.

Oksida, sulfida, dan alkoksida[sunting | sunting sumber]

Oksida yang paling penting adalah TiO2, yang ada pada 3 polimorf; anatase, brookite, dan rutile. Ketiganya adalah padatan diamagnetik warna putih, meski ada beberapa sampelnya berwarna gelap (lihat rutile).

Titanat biasanya merujuk ke senyawa titanium(IV), seperti barium titanat (BaTiO3). Dengan struktur perovskite, material ini memiliki sifat piezoelektrik dan digunakan sebagai transduser pada interkonversi suara dan kelistrikan.[7] Banyak mineral merupakan titanat, seperti ilmenit (FeTiO3). Safir bintang dan rubi memiliki sifat asterisme dari adanya titanium dioksida didalamnya.[11]

Beberapa macam oksida tereduksi dari titanium telah diketahui. Ti3O5 adalah semikonduktor warna ungu yang diproduksi dari reduksi TiO2 dengan hidrogen pada suhu tinggi,[12] dan digunakan pada industri ketika ada permukaan yang perlu di-vapour-coated dengan titanium dioksida: akan menguap sebagai TiO murni, sedangkan TiO2 menguap sebagai campuran oksida dan dan pelapisan deposit dengan indeks refraktif bervariasi.[13] Juga senyawa yang dikenal adalah Ti2O3, dengan struktur karborundum, dan TiO.[14]

Alkoksida dari titanium(IV), dibuat dengan mereaksikan TiCl4 dengan alkohol, adalah senyawa tak berwarna yang akan berubah menjadi dioksida ketika direaksikan dengan air. Dalam industri hal ini berguna untuk mendapatkan padatan TiO2 via proses sol-gel. Titanium isopropoksida digunakan dalam sintesis senyawa organik kiral melalui proses sharpless.

Titanium membentuk berbagai macam varietas sulfida, namun hanya TiS2 yang menarik perhatian. Senyawa ini digunakan sebagai katoda dalam pengembangan baterai litium. Karena Ti(IV) adalah "kation berat", sulfida titanium tidak stabil dan cenderung terhidrolisis dengan pelepasan hidrogen sulfida.

Keunggulan Titanium[sunting | sunting sumber]

  • Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan baja tapi hanya 60% dari berat baja.
  • Kekuatan lelah (fatigue strength) yang lebih tinggi daripada paduan aluminium.
  • Tahan suhu tinggi. Ketika temperatur pemakaian melebihi 150 C maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan kekuatannya secara nyata.
  • Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada aluminium dan baja.
  • Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka komponen-komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium.[15]

Aplikasi Titanium[sunting | sunting sumber]

  • Militer. Oleh karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang (tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa.
  • Industri. Beberapa mesin pemindah panas (heat exchanger)dan bejana bertekanan tinggi serta pipa-pipa tahan korosi memakai bahan titanium.
  • Kedokteran. Bahan implan gigi, penyambung tulang, pengganti tulang tengkorak, struktur penahan katup jantung.
  • Mesin. Material pengganti untuk batang piston.
  • Perikanan. Karena sifat Titanium yang kuat, ringan, dan tahan korosif air laut jadi untuk pembuatan pancingan.

Gallery[sunting | sunting sumber]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Andersson, N. et al. (2003). "Emission spectra of TiH and TiD near 938 nm" (PDF). J. Chem. Phys. 118: 10543. Bibcode:2003JChPh.118.3543A. doi:10.1063/1.1539848. 
  2. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama EBC
  3. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama LANL
  4. ^ Krebs, Robert E. (2006). The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide (2nd ed.). Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 0-313-33438-2. 
  5. ^ Donachie, Matthew J., Jr. (1988). TITANIUM: A Technical Guide. Metals Park, OH: ASM International. p. 11. ISBN 0-87170-309-2. 
  6. ^ Barksdale 1968, hlm. 738
  7. ^ a b "Titanium". Columbia Encyclopedia (6th ed.). New York: Columbia University Press. 2000–2006. ISBN 0-7876-5015-3. 
  8. ^ Barbalace, Kenneth L. (2006). "Periodic Table of Elements: Ti – Titanium". Diakses tanggal 26 December 2006. 
  9. ^ Greenwood 1997, hlm. 958
  10. ^ Greenwood 1997, hlm. 970
  11. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Emsley2001p453
  12. ^ Liu, Gang; Huang, Wan-Xia; Yi, Yong (26 June 2013). "Preparation and Optical Storage Properties of λTi3O5 Powder". Journal of Inorganic Materials (in Chinese) 28 (4): 425–430. doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12309. 
  13. ^ Bonardi, Antonio; Pühlhofer, Gerd; Hermanutz, Stephan; Santangelo, Andrea (2014). "A new solution for mirror coating in $γ$-ray Cherenkov Astronomy". Experimental Astronomy 38: 1. arXiv:1406.0622. Bibcode:2014ExA....38....1B. doi:10.1007/s10686-014-9398-x. 
  14. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, p. 962, ISBN 0-7506-3365-4 
  15. ^ Campbell,, F.C.; et al. (2006). Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials (1st ed.). Elsevier. p. 120. 

Daftar pustaka[sunting | sunting sumber]

  • Guide to the Elements – Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
  • The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide, Robert E. Krebs (Greenwood Press: Westport, CT, 1998) ISBN 0-313-30123-9
  • "Titanium" Encyclopædia Britannica from Encyclopædia Britannica Premium Service.[1] [Accessed January 23, 2005].
  • "Titanium" The Columbia Electronic Encyclopedia, 6th ed [2] [Accessed January 23, 2005]
  • "Titanium," Microsoft Encarta Online Encyclopedia 2005 [3] [Accessed January 24, 2005]
  • USGS Titanium Statistics and Information
  • Nature, Vol 407, 21 Sept 2000

Pranala luar[sunting | sunting sumber]

watches with titanium cover