Titanium

₂₂Ti
Titanium
22TiTitanium
	Batang kristal titanium
	Garis spektrum titanium
Sifat umum
Pengucapan	/titanium/
Penampilan	metalik abu-abu putih keperakan
Titanium dalam tabel periodik
	skandium ← titanium → vanadium
Nomor atom (Z)	22
Golongan	golongan 4
Periode	periode 4
Blok	blok-d
Kategori unsur	logam transisi
Berat atom standar (Ar)	47,867±0,001; 47,867±0,001 (diringkas);
Konfigurasi elektron	[Ar] 3d2 4s2
Elektron per kelopak	2, 8, 10, 2
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)	padat
Titik lebur	1941 K (1668 °C, 3034 °F)
Titik didih	3560 K (3287 °C, 5949 °F)
Kepadatan mendekati s.k.	4,506 g/cm3
saat cair, pada t.l.	4,11 g/cm3
Kalor peleburan	14,15 kJ/mol
Kalor penguapan	425 kJ/mol
Kapasitas kalor molar	25,060 J/(mol·K)
Sifat atom
Bilangan oksidasi	−2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 (oksida amfoter)
Elektronegativitas	Skala Pauling: 1,54
Energi ionisasi	ke-1: 658,8 kJ/mol ; ke-2: 1309,8 kJ/mol ; ke-3: 2652,5 kJ/mol ; (artikel)
Jari-jari atom	empiris: 147 pm
Jari-jari kovalen	160±8 pm
Lain-lain
Kelimpahan alami	primordial
Struktur kristal	susunan padat heksagon (hcp)
Kecepatan suara batang ringan	5.090 m/s (pada s.k.)
Ekspansi kalor	8,6 µm/(m·K) (suhu 25 °C)
Konduktivitas termal	21,9 W/(m·K)
Resistivitas listrik	420 nΩ·m (suhu 20 °C)
Arah magnet	paramagnetik
Suseptibilitas magnetik molar	+153,0×10−6 cm3/mol (293 K)
Modulus Young	116 GPa
Modulus Shear	44 GPa
Modulus curah	110 GPa
Rasio Poisson	0,32
Skala Mohs	6,0
Skala Vickers	830–3420 MPa
Skala Brinell	716–2770 MPa
Nomor CAS	7440-32-6
Sejarah
Penemuan	W. Gregor (1791)
Isolasi pertama	J. Berzelius (1825)
Asal nama	Martin H. Klaproth (1795)
Isotop titanium yang utama
γ	–
	lihat; bicara; sunting; \| referensi \| di Wikidata

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 di antara 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.^[5] Logam ini diekstrak dari bijih mineralnya melalui proses Kroll^[6] atau proses Hunter. Senyawanya yang paling umum, titanium dioksida, adalah fotokatalisator umum dan digunakan dalam pembuatan pigmen putih.^[7] Senyawa lainnya adalah titanium tetraklorida (TiCl₄), komponen layar asap dan katalis; dan titanium triklorida (TiCl₃), digunakan sebagai katalis dalam produksi polipropilena.^[5]

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.^[5]

Dua sifat yang paling berguna pada titanium adalah ketahanan korosi dan rasio kekuatan terhadap densitasnya yang paling tinggi di antara semua logam lain.^[8] Pada kondisi murni, titanium sama kuat dengan beberapa baja, tetapi lebih ringan.^[9] Ada dua bentuk alotropi^[10] dan lima isotop alami dari unsur ini, ⁴⁶Ti sampai ⁵⁰Ti, dengan ⁴⁸Ti adalah yang paling banyak terdapat di alam (73,8%).^[11] 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

Lihat pula kategori: Senyawa titanium dan Mineral titanium

TiN-coated drill bit

Bilangan oksidasi +4 mendominasi unsur titanium,^[12] tetapi senyawa pada bilangan oksidasi +3 juga banyak ditemukan.^[13] Umumnya, titanium mempunyai geometri koordinasi oktahedral pada kompleksnya, tetapi 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

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.^[10] Banyak mineral merupakan titanat, seperti ilmenit (FeTiO₃). Safir bintang dan rubi memiliki sifat asterisme dari adanya titanium dioksida didalamnya.^[14]

Beberapa macam oksida tereduksi dari titanium telah diketahui. Ti₃O₅ adalah semikonduktor warna ungu yang diproduksi dari reduksi TiO₂ dengan hidrogen pada suhu tinggi,^[15] 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.^[16] Juga senyawa yang dikenal adalah Ti₂O₃, dengan struktur karborundum, dan TiO.^[17]

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, tetapi hanya TiS₂ yang menarik perhatian. Senyawa ini digunakan sebagai katode dalam pengembangan baterai litium. Karena Ti(IV) adalah "kation berat", sulfida titanium tidak stabil dan cenderung terhidrolisis dengan pelepasan hidrogen sulfida.

Keunggulan Titanium

Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan baja tetapi 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.^[18]

Aplikasi Titanium

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.

Galeri

Titanium

Referensi

^ (Indonesia) "Titanium". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022.
^ Jilek, Robert E.; Tripepi, Giovanna; Urnezius, Eugenijus; Brennessel, William W.; Young, Victor G., Jr.; Ellis, John E. (2007). "Zerovalent titanium–sulfur complexes. Novel dithiocarbamato derivatives of Ti(CO)₆: [Ti(CO)₄(S₂CNR₂)]⁻". Chem. Commun. (25): 2639–2641. doi:10.1039/B700808B. PMID 17579764.
^ Andersson, N.; et al. (2003). "Emission spectra of TiH and TiD near 938 nm" (PDF). J. Chem. Phys. 118 (8): 10543. Bibcode:2003JChPh.118.3543A. doi:10.1063/1.1539848.
^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. hlm. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
^ ^a ^b ^c "Titanium". Encyclopædia Britannica. 2006. Diakses tanggal 19 January 2022.
^ Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-86). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
^ Krebs, Robert E. (2006). The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide (edisi ke-2nd). Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 0-313-33438-2.
^ Donachie, Matthew J., Jr. (1988). TITANIUM: A Technical Guide. Metals Park, OH: ASM International. hlm. 11. ISBN 0-87170-309-2.
^ Barksdale 1968, hlm. 738
^ ^a ^b "Titanium". Columbia Encyclopedia (edisi ke-6th). New York: Columbia University Press. 2000–2006. ISBN 0-7876-5015-3. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-11-18. Diakses tanggal 2015-07-10.
^ Barbalace, Kenneth L. (2006). "Periodic Table of Elements: Ti – Titanium". Diakses tanggal 26 December 2006.
^ Greenwood 1997, hlm. 958
^ Greenwood 1997, hlm. 970
^ Emsley 2001, hlm. 453
^ Liu, Gang; Huang, Wan-Xia; Yi, Yong (26 June 2013). "Preparation and Optical Storage Properties of λTi₃O₅ Powder". Journal of Inorganic Materials (dalam bahasa Chinese). 28 (4): 425–430. doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12309.
^ 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.
^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, hlm. 962, ISBN 0-7506-3365-4
^ Campbell,, F.C. (2006). Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials (edisi ke-1st). Elsevier. hlm. 120.

Daftar pustaka

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] Diarsipkan 2006-10-27 di Wayback Machine. [Accessed January 24, 2005]
USGS Titanium Statistics and Information
Nature, Vol 407, 21 Sept 2000
Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (edisi ke-2nd). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
Emsley, John (2001). "Titanium". Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850340-8.