{

TITANIUM

Andi Lusdiono 10.56.06633Christian Mahardhika 10.56.06666Mawaddah Rizkarahmani A. U. 10.56.06766

Tugas Kimia AnorganikSMK-SMAK BogorXIII.12013

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Keberadaan

Titanium pertama kali ditemukan oleh William Gregor kimiawan Inggris pada tahun 1791, yang kemudian diberi nama oleh Martin Heinrich Klaproth pada tahun 1795. Titanium adalah logam transisi bewarna putih keperakan, yang bersifat ringan dan kuat dan mempunyai lambang kimia Ti. Titanium tidak larut dalam larutan asam kuat, tidak reaktif diudara karena memilki lapisan oksida dan nitrida sebagai pelindung. Pada sistem periodik terletak pada golongan IVB dan periode 4. Nomor atom Titanium adalah 22 dengan massa atom relatifnya adalah 47,88 gr/mol. Titanium memiliki titik lebur 1.660oC dan titik didih 3.287oC.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Keberadaan

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Keberadaan

Titanium relatif melimpah di kulit bumi (0,6%). Kelimpahan logam titanium di alam berada di urutan

ke 9. Jadi lebih banyak daripada logam seng, tembaga,maupun nikel. Bijih titanium yang utama adalah rutil TiO2 dan ilmenit FeTiO3 atau FeO.TiO2. Karena titanium sangat elektropositif, titik lelehnya

tinggi, dan mudah bersenyawa dengan karbon, maka sangat sukar membuat logam ini dalam keadaan

murninya. Titanium memiliki 2 bentuk allotropic dan 5 isotop alami dari unsur ini Ti-46 sampai Ti-50 dengan

Ti-48 .

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Ti, memiliki berat yang ringan, berwarna perak abu-abu dan dengan nomor atom 22 dan berat atom 47,90. Ti memiliki kerapatan 4510 kg/m3, memiliki massa jenis 4.506 g·cm−3 . Ti memiliki titik lebur sekitar 3032°F (1.667°C) dan titik didih 5.948 ° F (3.287°C).

SIFAT FISIKA

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

1. Reaksi dengan Air

Titanium akan bereaksi dengan air membentuk Titanium dioksida dan hydrogen. Ti(s) + 2H2O(g) → TiO2(s) + 2H2(g)

2. Reaksi dengan Udara

Ketika Titanium dibakar di udara akan menghasilkan Titanium dioksida dengan nyala putih yang terang dan ketika dibakar dengan Nitrogen murni akan menghasilkan Titanium Nitrida. Ti(s) + O2(g) → TiO2(s) 2Ti(s) + N2(g) →TiN(s)

3. Reaksi dengan HalogenReaksi Titanium dengan Halogen menghasilkan Titanium Halida. Reaksi dengan Fluor berlangsung pada suhu 200°C. Ti(s) + 2F2(s) → TiF4(s) Ti(s) + 2Cl2(g) → TiCl4(s) Ti(s) + 2Br2(l) → TiBr4(s)

SIFAT KIMIA

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

4. Reaksi dengan AsamLogam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur normal tetapi dengan asam hidrofluorik yang panas membentuk kompleks anion (TiF6)3-

2Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF6)3-(aq) + 3 H2(g) + 6 H+

(aq)

5. Reaksi dengan BasaTitanium tidak bereaksi dengan alkali pada temperatur normal, tetapi pada keadaan panas.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

PROSES KROLL

1. Titanium dialam terdapat dalam bentuk bijih seperti rutil (TiO2) dan ilmenit (FeTiO3). Rutil digunakan dalam bentuk alami, sedangkan ilmenit diproses untuk menghilangkan zat besi yang terdapat di dalamnya, sehingga mengandung titanium dioksida paling sedikit 85%. Rutil dimasukkan ke dalam reaktor fluidized bersama gas klor dan karbon. Materi tersebut dipanaskan sampai 1.652°F (900°C) dan hasil reaksi kimianya adalah titanium tetraklorida murni (TiCl4) dan karbon monoksida. Mekanisme reaksinya yaitu: TiO2 + Cl2  TiCl4 + CO2

2.  Logam kemudian dimasukkan ke dalam tangki penyulingan besar dan dipanaskan. Proses ini menggunakan metode destilasi fraksional dan presipitasi untuk memisahkan kotoran karena kebanyakan pada proses pertama kotoran juga ikut terklorinasi . sehingga kotoran harus dihilangkan, kotoran yang dihilangkan yaitu klorida logam termasuk besi, vanadium, zirkonium, silikon, dan magnesium. Pada proses ini dihasilkan cairan tidak berwarna.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

3. Selanjutnya, setelah dimurnikan titanium tetraklorida ditransfer (dalam bentuk cairan) ke bejana reaktor stainless steel. Kemudian ditambahkan magnesium dan reactor tersebut dipanaskan sampai ±2012°F (1.100°C). lalu, Argon dipompa ke dalam wadah sehingga udara akan dihilang dan umtuk mencegah terkontaminasi oleh oksigen atau nitrogen. Magnesium bereaksi dengan klor menghasilkan magnesium klorida cair sehingga menghasilkan padatan titanium murni.

4. Kemudian padatan titanium dikeluarkan dari dalam reaktor dan kemudian dengan menggunakan air dan asam klorida untuk menghilangkan kelebihan magnesium dan magnesium klorida. Padatan yang dihasilkan adalah logam berpori yang disebut spons. Mekanisme reaksinya yaitu: TiCl4 + 2Mg  Ti + 2MgCl2

5. Spons titanium murni kemudian diubah menjadi elektroda(lempengan) spons melalui tanur-elektroda. Pada proses ini, spons dicampur dengan berbagai macam besi dan dilas sehingga menghasilkan elektroda spons.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

6. Lalu elektroda spons ditempatkan dalam vakum tungku busur  untuk dicairkan. Dalam wadah air-cooled tembaga busur listrik, elektroda spons dilelehkan untuk membentuk ingot. Semua udara dalam wadah dihilangkan (membentuk ruang hampa) atau atmosfer diisi dengan argon untuk mencegah kontaminasi, akhirnya akan membeku dan  membentuk batangan titanium murni.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Dengan menggunakan proses Van Arkel dan De Boer, pembuatan logam Titanium dari biji Titanium seperti Rutile, Anatase dan Ilminite dapat dilakukan dengan cara reduksi dengan aluminium yang selanjutnya akan di iodinasi dari produk yang diperoleh dari proses  reduksi. Hasil iodinasi ini direaksikan dengan Potassium Iodida pada suhu 100 – 200 °C. Kemudian Titanium Tertraiodida dipisahkan dari Potassium Iodida sehingga akan membentuk logam titanium melalui dekomposisi panas atau reduksi pada suhu 1.300 – 1.500 °C. Proses ini menggunakan titanium iodida dengan kemurnian yang tinggi, tetapi harganya mahal sehingga membuat titanium melalui metose ini sangat kurang ekonomis

PROSES VAN ARKEL DAN DE BOER

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Dengan menggunakan proses J. Meggy dan M.Priet, pembuatan logam Titanium dari bijih Ilminite dapat dilakukan dengan cara Flourinasi. Bijih Ilminite diflourinasi dengan garam flousilikat seperti K2SiF6, Na2SiF6 pada suhu 350–950 °C selama 6 jam. Selanjutnya besi dan Ti dikonversikan ke flourida dengan cara dileaching dari bijih flourinasi dengan larutan encer seperti HF, HCl dan H2SO4 pada suhu 60–95 °C selama 2jam. Setelah proses leaching, larutan dapat dievaporasi dan didinginkan untuk mengendapkan floutitanat. Endapan floutitanat dapat ini kemudian disaring dan dikeringkan pada suhu 110–150 °C. Kemudian mereduksinya menjadi logam Ti. Metode ini merupakan pengontakan floutitanat dengan campuran zinc–aluminium pada suhu 400–1.000°C. Sehingga aluminium flourida akan terpisahkan sebagai produk samping dalam bentuk cryolite. Campuran lelehan logam zinc–titanium dipisahkan dengan cara destilasi pada suhu 800–1.000°C sehingga diperoleh zinc pada produk destilat dan titanium sponge pada produk akhir

PROSES J. MEGGY DAN M.PRIET

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

• 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.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

1. Titanium Diborida (TiB2)Titanium diboride (rumus kimia TiB2) merupakan senyawa yang sangat keras keramik terdiri dari titanium dan boron yang memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap erosi mekanik. TiB2 juga merupakan konduktor listrik yang baik.

2. Titanium Carbida (TiC)TiC merupakan kristal yang sangat keras dan tidak larut dalam air, larut dalam asam dan air regia, meleleh pada suhu 3140 derajat Celcius; digunakan dalam keramik logam, elektroda pelelehan, dan alat tungsten-karbida.

3. Titanium Nitrida ( TiN)Titanium Nitrida bahan keramik sangat keras, sering digunakan sebagai pelapis pada campuran titanium, baja, karbida, dan komponen aluminium untuk meningkatkan sifat permukaan substrat tersebut.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Titanium dioksida, juga dikenal sebagai titanium (IV) oksida atau titanium, dengan rumus kimia TiO2.

Metode produksi TiO2 tergantung pada bahan baku. Metode yang paling umum untuk produksi titanium dioksida memanfaatkan ilmenit. Ilmenit dicampur dengan asam sulfat. Ini berfungsi untuk menghilangkan kelompok besi oksida dalam ilmenite tersebut. Produk besi (II) sulfat mengkristal dan disaring untuk menghasilkan garam titanium dalam larutan. Produk ini disebut sintesis rutile. Hal ini selanjutnya diproses dengan cara yang mirip dengan rutil untuk memberikan produk titanium dioksida. Penggunaan bijih ilminite biasanya hanya menghasilkan pigmen kelas titanium dioksida.

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

TiCl4

Titanium tetraklorida merupakan senyawa titanium terpenting, karena merupakan bahan baku untuk membuat senyawa titanium lainnya, serta memegang peranan penting pada metalurgi titanium dan digunakan dalam pembuatan katalis.

Pembuatan TiCl4 umumnya berdasarkan reaksi antara rutil (TiO2) dengan atom karbon (C) dan diklorin (Cl2).

TiO2 (s) + 2 C (s) + 2 Cl2 (g) → TiCl4 (g) + 2 CO (g)

Titanium

Keberadaan

Sifat-sifat

Pembuatan

Kegunaan

Persenyawaan

Identifikasi

Titanium dioxide

+ Ti Kuning Kemerahan ke Sindur Kemerahan

+ H2O2 teknis ke dalam 5 ml filtrat

Saring

+ air ~ 100 ml

Dinginkan

Panaskan hingga berasap

+ 5 ml H2SO4 pekat

5 gram contoh