Logam Titanium Dan Kegunaannya

LOGAM TITANIUM DAN KEGUNAANNYA

Titanium adalah logam yang kuat, tahan terhadap korosi, dan bersifat inert. Titanium adalah unsur paling melimpah ke-9 dalam kerak bumi. Titanium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ti dengan nomor atom 22. Unsur ini merupakan logam transisi sehingga orang sering menyebutnya sebagai logam titanium. Sejumlah kecil titanium terbentuk hampir di setiap batuan. Titanium adalah konstituen penting dalam sejumlah kecil mineral. Sekitar 90% titanium yang ada di kerak bumi terdapat didalam mineral ilmenite. Ilmenite merupakan titanium oksida besi dengan komposisi k imia FeTiO3. Sisanya, titanium dapat terbentuk dekat permukaan bumi pada m ineral seperti anatase, brookite, Leucoxene, perovskit, rutil, dan sphene.

Pembentukan Titanium

Titanium bisa juga dipadukan dengan besi, aluminium, vanadium, nikel, molibdenum dan logam lainnya untuk menghasilkan paduan performa tinggi. Suku cadang mesin jet, pesawat ruang angkasa, peralatan militer, pelindung tubuh, dan produk teknologi tinggi lainnya dibuat dengan paduan titanium..

Pasir mineral berat yang biasanya mengandung titanium.

Ketika batuan-batuan tersebut mengalami pelapukan, hanya titanium yang mampu bertahan. Mereka akan terkonsentrasi oleh pelapukan dan diangkut ke hilir sebagai butiran pasir butiran pasir dan dan lumpur. Selanjutnya, mereka terdeposit sebagai pasir di sepanjang garis pantai. Deposit inilah yang biasanya dikeruk atau ditambang. Deposit titanium juga dapat terjadi di sebuah lingkungan di mana mineral titanium diendapkan selama periode permukaan laut lebih tinggi dari sekarang s ekarang atau biasa dikenal dengan istilah progradasi endapan pantai. Pasir mineral mineral berat kemungkinan akan mengandung mengandung beberapa beberapa persen berat ilmenite ilmenite serta mineral titanium bearing lainnya.

Kegunaan Logam Titanium

Titanium adalah logam yang sangat akrab dengan kehidupan manusia. Banyak orang tahu bahwa titanium dapat digunakan dalam perhiasan, prosthetics, raket tenis, sarung tangan kiper, gunting, rangka sepeda, alat-alat bedah, ponsel, dan produk lainnya yang membutuhkan kekuatan bahan. Pada kondisi murni, titanium lebih kuat dari beberapa baja, tapi bobotnya hanya sekitar setengah dari baja. Titanium juga 2 kali lebih kuat dari aluminium aluminium tetapi bobotnya 60% lebih berat dari aluminium. aluminium.

Titanium bisa juga dipadukan dengan besi, aluminium, vanadium, nikel, molibdenum dan logam lainnya untuk menghasilkan paduan performa tinggi. Suku cadang mesin jet, pesawat ruang angkasa, peralatan militer, pelindung tubuh, dan produk teknologi tinggi lainnya dibuat dengan paduan titanium.

http://www.geologinesia.com/2016/05/logam-titanium-dan-kegunaannya.html Fakta Singkat Titanium

Nomor atom: 22 Massa atom: 47,90 g/mol Elektronegativitas menurut Pauling: 1,5 Densitas: 4,51 g/cm3 pada 20 °C Titik lebur: 1660 °C Titik didih: 3287 °C Radius Vanderwaals: 0,147 nm Radius ionik: 0,09 nm (+2); 0,068 nm (4) Isotop: 8 Energi ionisasi pertama: 658 kJ/mol Energi ionisasi kedua: 1310 kJ/mol Energi ionisasi ketiga: 2652 kJ/mol Energi ionisasi keempat: 4175 kJ/mol Ditemukan oleh: William Gregor pada tahun 1791 Sifat Kimia dan Fisika Titanium

Perilaku kimia titanium menunjukkan banyak kesamaan dengan silika dan zirkonium, sebagai unsur pada kelompok transisi pertama. Sedangkan sifat kimianya dalam larutan air memiliki beberapa kesamaan dengan krom dan vanadium. Titanium adalah logam transisi ringan dengan warna putih-perak dan memiliki karakteristik kuat, berkilau, serta tahan korosi. Titanium murni tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam pekat. Logam ini membentuk lapisan oksida pelindung pasif (menyebabkannya tahan korosi) saat terkena udara pada suhu tinggi.

Keadaan oksidasi utama adalah 4+, meskipun keadaan 3+ dan 2+ juga dimungkinkan meskipun kurang stabil. Unsur ini bisa terbakar di udara ketika itu dipanaskan untuk membentuk TiO2, dan ketika dikombinasikan dengan halogen. Meskipun tidak ditemukan terikat dengan unsur-unsur lain di alam, titanium merupakan unsur kesembilan paling melimpah di kerak bumi (0,63% massa) dan terutama terdapat dalam batuan beku serta batuan sedimen yang berasal dari peluruhan batuan beku. mineral titanium penting diantaranya adalah rutile, brookite, anatase, illmenite, dan titanite. Bijih illmenite terutama ditambang di Australia Barat, Norwegia, Kanada, dan Ukraina. Produksi titanium dunia diperkirakan sekitar 90.000 ton per tahun, sedangkan produksi titanium dioksida berkisar 4,3 juta ton per tahun.

Penggunaan Titanium

Titanium dioksida banyak digunakan sebagai pigmen putih dalam lukisan outdoor karena memiliki sifat inert, daya pelapis mumpuni, serta tahan terhadap paparan sinar UV matahari. Titanium dioksida juga pernah digunakan sebagai pemutih dan agen opicifying pada enamel porselen sehingga tampak lebih cerah dan tahan asam. Sebuah lipstik umumnya mengandung 10% titanium. Paduan titaium dikenal memiliki karakteristik kuat meskipun berada pada suhu tinggi, ringan, tahan korosi, dan kemampuannya menahan suhu ekstrim. Karena sifat-sifat ini, paduan titanium terutama digunakan di pesawat terbang, pipa untuk pembangkit listrik, pelapis baja, kapal laut, pesawat ruang angkasa, serta rudal. Titanium dikenal memiliki kekuatan setara baja namun 45% lebih ringan. Dalam bidang medis, titanium digunakan untuk membuat pinggul dan lutut buatan, serta pen untuk memperbaiki tulang yang patah.

Efek Kesehatan Titanium

Tidak ada peran biologis yang dikenal dari titanium. Asupan titanium pada manusia berkisar 0,8 mg/hari, tapi kebanyakan langsung dibuang tanpa diserap. Unsur ini dikenal tidak beracun sehingga bisa ditolerir tubuh dalam jumlah moderat. Hanya saja, paparan berlebihan pada manusia dapat menyebabkan perubahan di paru-paru sehingga memicu beberapa keluhan seperti sesak dan nyeri dada, batuk, serta kesulitan bernapas. Kontak dengan kulit atau mata dapat menyebabkan iritasi.

Dampak Lingkungan Titanium

Dalam bentuk bubuk logam, logam titanium menimbulkan bahaya kebakaran dan bila terpapar panas di udara bisa meledak. Tidak ada efek lingkungan negatif akibat titanium pernah dilaporkan https://www.amazine.co/27101/titanium-ti-fakta-sifat-kegunaanhttps://www.amazine.co/27101 /titanium-ti-fakta-sifat-kegunaan-efek-kesehatannya/ efek-kesehatannya/ TITANIUM

Titanium adalah sebuah unsur kimia dalamtabel periodik yang memiliki simbol Ti dan nomor atom 22. Titanium digunakan dalam alloy kuat dan ringan (terutama denganbesi dan aluminum) dan merupakan senyawa terbanyaknya, titanium dioksida, digunakan dalam pigmen putih. Titanium dihargai lebih mahal daripada emas karena sifat-sifat logamnya.

Sejarah (Latin: titans, anak pertama bumi dalam mitologi romawi) Ditemukan oleh Gregor di tahun 1791 dan dinamakan oleh Klaproth di tahun 1795. Titanium yang tidak murni dipersiapkan oleh Nilson dan Pettersson di tahun 1887, tetapi unsur yang murni tidak dibuat sampai pada tahun 1910 oleh Hunter dengan cara memanaskan TiCl4 dengan natrium dalam bom baja.

Keberadaan di alam Titanium ditemukan di meteor dan di dalam matahari. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Garis-garis titanium oksida sangat jelas terlihat di spektrum bintang-bintang tipe M. Unsur ini merupakan unsur kesembilan k esembilan terbanyak pada kerak bumi. Titanium selalu ada dalam igneous rocks (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Ia juga terdapat dalam mineral rutile, ilmenite dan sphene dan terdapat dalam titanate dan bijih besi. Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tetumbuhan dan dalam tubuh manusia. Logam ini hanya dikutak-kutik di laboraturium sampai pada tahun 1946, Kroll menunjukkan cara memproduksi titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Metoda ini yang dipakai secara umum saat ini. Selanjutnya logam titanium dapat dimurnikan dengan cara medekomposisikan iodanya. Ciri-ciri dan Sifat Titanium adalah logam transisi bewarna putih keperakan, yang bersifat ringan dan kuat dan mempunyai lambang kimia Ti. Selain itu, titanium juga memiliki massa jenis yang rendah, keras tahan karat, dan mudah diproduksi. Titanium tidak larut dalam larutan asam kuat, tidak reaktif diudara karena memilki lapisan oksida dan nitrida sebagai pelindung. Logam ini tahan pengikisan 20 kali lebih besar daripada logam campuran tembaga nikel. Batu permata titania lebih tampak cemerlang dari intan apabila dipotong dan dipoles dengan baik. Pada sistem periodik terletak pada golongan IVB dan periode 4. nomor atam titanium adalah 22 dengan massa atom relatifnya r elatifnya adalah 47,88 gr/mol. Titanium memiliki titik lebur 1.660oC dan titik didih 3.287oC. Titanium pertama kali ditemukan oleh William Gregor kimiawan Inggris pada tahun 1791, yang kemudian diberi nama oleh Martin Heinrich Klaproth pada tahun kimiawan Jerman 1795. Titanium banyak dijumpai hampir

semua batuan. Selain banyak ditemui dalam bentuk bijih mineral, titanium juga banyak terdapat dalam batuan meteorit. Titanium juga merupakan unsur kesembian terbanyak didalam kerak bumi.

Proses Pembuatan Titanium Titanium dialam terdapat dalam bentuk bijih seperti rutil (TiO2) dan ilmenit ( FeTiO3). Walau melimpah dibumi, namun untuk mendapatkan unsur ini membutuhkan m embutuhkan proses yang panjang dan dengan biaya yang mahal. Salah satu metode yang digunakan dalam proses pembuatan titanium adalah Metode Kroll yang banyak menggunakan klor dan karbon. Hasil reaksinya adalah titanium tetraklorida yang kemudian dipisahkan dengan besi triklorida dengan menggunakan proses distilasi. Senyawa titanium tetraklorida, kemudian direduksi oleh magnesium menjadi logam murni. Udara dikeluarkan agar logam yang dihasilkan tidak dikotori oleh unsur oksigen dan nitrogen. Sisa reaksi adalah antara magnesium dan magnesium diklorida yang kemudian dikeluarkan dari hasil reaksi menggunakan air dan asam klorida sehingga meninggalkan spons titanium. Spon ini akan mencair dibawah tekanan helium atau argon yang pada akhirnya membeku dan membentuk batangan titanium murni Kegunaan § Militer. Oleh karena kekuatannya, unsur unsur ini digunakan untuk membuat peralatan peralatan perang (tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa. § Industri. Beberapa mesin pemindah panas (heat exchanger)dan bejana bertekanan bertekanan tinggi serta pipa-pipa tahan korosi memakai bahan titanium. § Kedokteran. Bahan implan gigi, penyambung tulang, pengganti tulang tengkorak, struktur struktur penahan katup jantung. § Mesin. Material pengganti untuk batang batang piston.

Keunggulan Titanium § Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan dengan bajatapi hanya 60% dari berat baja. § Kekuatan lelah (fatigue strength) strength) yang lebih tinggi daripada paduan aluminium. § Tahan suhu tinggi. Ketika temperatur temperatur pemakaian melebihi 150 C maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan kekuatannya seacara nyata. § Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada aluminium dan baja. § Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka komponen-komponen komponen-komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium. https://www.google.co.id/search?safe=active&source=hp&q=mekanik+bahan+logam+ti&oq=mekani k+bahan+logam+ti&gs_l=psyab.3...1647.15686.0.1639 ab.3...1647.15 686.0.16394.23.22.0.0.0.0 4.23.22.0.0.0.0.434.3811.0 .434.3811.0j8j9j0j1.18.0 j8j9j0j1.18.0....0...1.1.64.psy....0...1.1.64.psyab..5.14.2723.0..0j35i39k1j0 ab..5.14.2723. 0..0j35i39k1j0i131k1j0i22i3 i131k1j0i22i30k1j0i13i5i3 0k1j0i13i5i30k1.0.rI7uC88x2 0k1.0.rI7uC88x2Lw Lw

Titanium (Ti)

Titanium (Ti) memiliki warna putih kelabu, sifatnya yang kuat seperti baja dan stabil hingga temperature 4000C, tahan korosi dan memiliki berat jenis (ρ) = 4,5 kg/dm3. Titanium (Ti) digunakan sebagai unsur pemurni pada baja serta sebagai bahan paduan dengan Aluminium dan logam lainnya. Titanium (Ti) memiliki titik cair 16600C dan kekuatan tarik 470 N/mm2 serta densitas 56 %.Titanium (Ti) tidak termasuk logam baru walaupun pengembangannya baru dilakukan pada tahun 1949, karena sebenarnya Titanium (Ti) telah terdeteksi sejak tahun 1789 dalam bentuk Oxide Silicon, karena pengaruh oxygen maka pada saat itu tidak memungkinkan untuk dilakukan extraction, dimana Titanium (Ti) merupakan bagian penting dari Oxygen, namun pada akhirnya ditemukan metoda pemurnian Titanium (Ti) ini melalui pemanasan dengan Carbon dan Clorine, kemudian dengan Magnesium dan denganSodium pada suhu pemanasan antara 8000C hingga 9000C yang menghasilkan Titanium Tetraclorite sebagai produk awal dari Titanium (Ti) yang selanjutnya menggunakan Magnesiumcloride atauSodiumcloride. http://hadi-creation.blogspot.co.id/p/klasifikasi-bahan-teknik.html

Titanium, Sifat, Kegunaan dan Pembuatan Skala Industri Titanium merupakan salah satu logam yang paling dicari logam di berbagai industri. Mulai dari pembuatan perhiasan, produksi peralatan medis, untuk penerbangan, rekayasa kelautan, titanium digunakan di banyak industri.

Cincin titanium TItanium adalah suatu unsur kimia biasanya ditandai dalam bentuk yang paling murni, dengan kilau dan warna warna metalik-putih. Nama titanium berasal bahasa bahasa Yunani yaitu TITANOS, demi menghormati legenda Titans dari mitologi Yunani. Titanium berada dalam jumlah yang besar di Matahari dan meteorit, dan merupakan unsur paling melimpah ke-9 di kerak bumi. Pada tahun 1946, 155 tahun setelah s etelah penemuannya, William Justin Kroll menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menghasilkan titanium dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Selama periode tersebut, elemen telah memperoleh pengakuan secara luas, dan sebagian besar dari penghargaan ini adalah ke penggunaannya, penggunaanny a, yang tampaknya akan meningkat m eningkat dengan waktu.

Titanium dan paduannya memiliki kekuatan yang sangat menguntungkan untuk rasio massa. Titanium juga tahan terhadap korosi karena lapisan oksida permukaannya mengembangkan tipis, tapi sangat ulet. Sehingga logam digunakan barang yang membutuhkan kekuatan, ringan dan tahan terhadap korosi. Meskipun penggunaan titanium dibatasi oleh biaya tinggi, proses yang baru bisa muncul yang mungkin untuk mengurangi biaya secara signifikan, memungkinkan titanium dan paduannya untuk lebih banyak digunakan. Sifat Titanium Nomor atom: 22, Massa atom: 47,867 Titik lebur: 3034 ° F Titik didih: 5949 5949 ° F Kuat dan tahan dari korosif Titanium dianggap sangat berguna saat ini, karena mempunyai sifat sekuat baja, namun sangat ringan. Bahkan, diketahui untuk rasio kekuatan-ke-berat yang sangat baik. logam tahan korosi pada suhu yang lebih tinggi karena lapisan oksida pelindung yang terbentuk di atasnya. Kegunaan Titanium

Gb.1.Penggunaan titanium

Hampir semua titanium digunakan sebagai paduan dengan logam lain. Di antara paduan logam yang paling penting adalah aluminium, vanadium, molibdenum, mangan, besi, timah, kromium dan zirkonium. Salah satu yang paling sering digunakan memiliki komposisi 90% titanium, 6% aluminium, 4% vanadium yang sering direpresentasikan sebagai Ti-6AI-4V.

Gb 2. Kipas mesin International Aero Engines Engines V2500 ini dipasang di Maskapai Maskapai Airbus A320 terbuat dari Titanium (Sempre (Sempre Volando) Industri kedirgantaraan adalah pengguna terbesar dari paduan titanium, menggunakan mereka di badan pesawat utama (body) dari pesawat, dan di berbagai bagian mesin, roda pendaratan dan tubing hidrolik (Gambar 2). Karena kekuatan dan ketahanan terhadap serangan kimia mereka, logam dan paduan digunakan di mana bahan lainnya (bahkan stainless steel) dengan cepat bisa memburuk, seperti dalam air laut. Mereka digunakan dalam baling-baling kapal dan pada pabrik desalinasi dan juga di reaktor pabrik kimia dan pipa.

Gambar 3 (National Logam Technology Centre) Lebih dari 1000 ton paduan titanium yang digunakan setiap tahun di dunia untuk membuat implan untuk operasi, termasuk suku cadang untuk pinggul dan penggantian lutut (Gambar 3). Ini adalah sendi pinggul buatan. Cangkir titanium tiruan dengan sekrup titanium ke dalam panggul. Bagian luar dari cawan (sisi tulang) ditunjukkan dan dilapisi dengan hydroxyapaptite. Pada bagian dalam cangkir ada kapal plastik terbuat dari poli (etena) yang membantu mengurangi gesekan. Bola duduk dalam cangkir. Hidroksiapatit adalah bentuk alami dari kalsium fosfat, mirip dengan yang terjadi secara alami tulang. Ini mendorong mengikat antara titanium dan tulang alami yang sangat berdekatan. Titanium yang digunakan adalah paduan, Ti-6Al-4V. Di seluruh dunia ada sekitar 1 juta sendi (lutut ditambah pinggul) diganti diganti setiap tahun. Mereka juga digunakan digunakan dalam dalam implan gigi sebagai akar untuk gigi pengganti, dan untuk kasus alat pacu jantung. Museum Guggenheim di Bilbao, Spanyol adalah salah satu bangunan modern yang paling mencolok di dunia yang terbuat dari bahan titanium dirancang oleh Frank Gery dari AS pada tahun 1997

Gb. 4. Museum Guggenheim (Gb.Rod Greenhow). Produksi tahunan titanium Dunia 130 000 ton Eropa 52 000 ton Pembuatan titanium Titanium terdiri 0,63% dari kerak bumi dan logam struktural paling berlimpah keempat, setelah aluminium, besi dan magnesium.

Gb.5. Bijih Titanium Deposito titanium yang dapat ditambang secara ekonomis ditemukan di seluruh dunia. Bijih utama adalah rutil (TiO2) dan ilmenit (FeTiO3) dalam deposito pasir pantai (Australia Barat), ilmenit-haematite (Kanada), dan ilmenit-magnetit (Ukraina) di deposito hard rock (Gambar 5). Meskipun rutil adalah langka dan lebih mahal daripada ilmenit, itu lebih sering digunakan karena tidak mengandung senyawa senyawa besi dan karena itu dapat lebih mudah diproses. Namun, ilmenit kadang-kadang diproses untuk menghilangkan zat besi dan membuat rutil ‘sintetis’. The Kroll Proses Kebanyakan titanium diproduksi dari bijih yang mengandung titanium dioksida menggunakan proses empat tahap yang panjang: a) klorinasi bijih menjadi titanium (IV) klorida b) pemurnian titanium (IV) klorida c) reduksi titanium (IV) klorida menjadi titanium spons

d) pengolahan titanium spons (a) Klorinasi bijih untuk titanium (IV) klorida Titanium dioksida adalah stabil dengan pengaruh suhu dan sangat tahan terhadap serangan kimia. Tidak dapat direduksi dengan menggunakan karbon, karbon monoksida atau hidrogen, dan reduksi oleh logam lebih elektropositif tidak lengkap. Jika oksida diubah menjadi titanium (IV) klorida, maka pembuatan titanium menjadi meugkin, karena klorida yang lebih mudah direduksi. Bijih kering dimasukkan dimasukkan ke chlorinator bersama dengan kokas dibentuk bedfluida. Setelah bedtelah dipanaskan, panas reaksi dengan klorin cukup untuk mempertahankan suhu di 1300 K (b) Pemurnian titanium (IV) klorida Titanium (IV) klorida mentah dimurnikan dengan distilasi, setelah perlakuan kimia dengan hidrogen sulfida atau minyak mineral untuk menghilangkan vanadium oksiklorida, VOCl3, yang mendidih pada suhu yang sama seperti titanium (IV) klorida. Produk akhir mempunyai kemurnian (> 99,9%) titanium (IV) klorida yang dapat digunakan baik untuk membuat titanium atau dioksidasi untuk memberikan titanium dioksida untuk pigmen. Tangki penyimpanan harus benar-benar kering skarena produk mengalami hidrolisis cepat dengan adanya air, menghasilkan asap putih padat hidrogen klorida: c) Reduksi titanium (IV) klorida menjadi titanium spons Titanium (IV) klorida adalah cairan yang mudah menguap. Dipanaskan untuk menghasilkan uap yang akan dilewatkan ke dalam reaktor stainless steel mengandung magnesium cair (berlebih), dipanaskan sampai sekitar 800 K dalam suasana argon. Reaksi eksotermik akan menghasilkan titanium (III) dan titanium (II) klorida yang menyebabkan kenaikan suhu yang cepat ke sekitar 1100 K. klorida ini menjalani pengurangan perlahan, sehingga suhu dinaikkan ke 1300 K untuk menyelesaikan proses reduksi. Meski begitu, itu adalah proses yang panjang: Setelah 36-50 jam reaktor dihilangkan dari tungku dan dibiarkan dingin selama setidaknya empat hari. Magnesium yang tidak bereaksi dan campuran klorida / titanium diperoleh, kemudian dihancurkan dan dicuci dengan asam klorida encer untuk menghilangkan magnesium klorida. Dalam metode alternatif yang digunakan di Jepang, magnesium klorida, bersama-sama dengan magnesium yang tidak bereaksi akan dihilangkan dari titanium dengan destilasi vakum suhu tinggi. Magnesium klorida dielektrolisa untuk menghasilkan magnesium untuk tahap reduksi dan klorin didaur ulang untuk tahap bijih klorinasi. Titanium yang dimurnikan dengan distilasi vakum suhu tinggi. Logam titaniumnya adalah yang dalam bentuk granul berpori yang disebut spons. Ini yang dapat diproses dipabrik, atau dijual ke perusahaan lain untuk konversi ke produk titanium.

Gambar 6. Ringkasan konversi bijih titanium tit anium menjadi produk yang berguna. (d) Pengolahan titanium spons Titanium spons mudah bereaksi dengan nitrogen dan oksigen pada suhu tinggi, spons harus diproses dalam vakum atau suasana inert seperti argon. Pada tahap ini scrap titanium dapat dimasukkan, dan logam lainnya dapat ditambahkan jika paduan titanium diperlukan. Sebuah metode yang umum adalah untuk memampatkan bahan bersama-sama untuk membuat blok besar yang kemudian menjadi elektroda dalam wadah mencair busur listrik. Sebuah bentuk busur antara wadah dan elektroda, menyebabkan elektroda mencair ke dalam wadah di mana didinginkan dan membentuk ingot besar. Ini dapat diulang untuk menghasilkan “lelehan kedua” ingot kualitas yang lebih tinggi. Proses TP Armstrong Titanium dan paduannya dapat diproduksi dari titanium (IV) klorida menggunakan natrium bukan magnesium. Meskipun kimia ini tidak baru, Proses continues lebih sering digunakan daripada proses batch yang kini telah dikembangkan, secara signifikan mengurangi biaya

Gambar 7. Proses kontinyu untuk pengurangan titanium (IV) klorida. Uap Titanium (IV) klorida dimasukan ke dalam aliran natrium cair, dan klorida direduksi menjadi logam. Titanium dan natrium klorida terbentuk sebagai padatan, dan diekstrak dari aliran natrium dengan menyaring. Setelah menghilangkan sisa natrium, logam titanium dapat dipisahkan dari garam dengan pencucian sederhana. Natrium klorida dikeringkan, dipanaskan sampai cair dan dielektrolisis, menghasilkan natrium untuk digunakan kembali dan klorin untuk tahap klorinasi awal. Jika adonan titanium (IV) klorida dicampur secara menyeluruh dengan proporsi yang benar dengan logam klorida lainnya sebelum dimasukkan ke dalam aliran cairan natrium, hasilnya adalah sangat paduan bubuk titanium dengan kualitas yang sangat tinggi, merupakan salah satu keuntungan utama dari proses ini. Misalnya, Ti6Al-4V diproduksi yang melibatkan aluminium klorida dan vanadium (IV) klorida dalam perbandingan yang tepat. Proses FFC Cambridge Penelitian di Cambridge (Inggris) telah menghasilkan pengembangan metode elektrolisis untuk mereduksi titanium dioksida langsung ke titanium. Titanium dioksida (biasanya rutil) adalah bubuk dan kemudian dibuat menjadi pelet untuk bertindak sebagai katoda. Mereka ditempatkan di dalam bak cair kalsium klorida dan terhubung ke sebuah batang logam yang bertindak sebagai konduktor. Sel dilengkapi dengan anoda karbon. Pada menerapkan tegangan, titanium oksida direduksi menjadi titanium dan ion oksida tertarik ke anoda karbon, yang dioksidasi menjadi karbon monoksida dan karbon dioksida (Gambar 8).

Gambar 8. Reduksi elektrolit dari titanium (IV) oksida. Jika tegangan yang lebih tinggi diterapkan dengan mekanisme yang berbeda. Kalsium akan mengumpul pada katoda dan bereaksi dengan titanium dioksida untuk membentuk titanium dan ion kalsium ion diperbarui. Proses ini jauh lebih sederhana daripada metode yang ada, yang beroperasi pada suhu yang lebih rendah (hemat biaya energi), dan memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah. Ini memiliki potensi untuk mengurangi biaya produksi secara signifikan, sehingga memungkinkan akan memberi keuntungan dari logam titanium untuk diterapkan pada produk akhir yang lebih luas. Proses ini juga sedang dipertimbangkan untuk produksi logam lainnya, misalnya, tantalum. http://sainskimia.com/2016/10/05/titanium-sifat-kegunaan-dan http://sainskimia.com/2016/10 /05/titanium-sifat-kegunaan-dan-pembuatan-skala-industri/ -pembuatan-skala-industri/

Titanium dan Paduannya untuk Aplikasi Pesawat Terbang dan Biomedis 26 Februari, 2013 - 15:27 HORISON

BANDUNG, (PRLM).- Titanium (Ti) akan menjadi logam pilihan “primadona” masa depan. Ini karena Titanium memiliki keunggulan sifat fisik dan sifat mekanik dibanding dengan jenis logam lainnya. Demikian disampaikan Dr. Timotius Pasang pada Orasi Ilmiah berjudul “Titanium and Its Alloys for Aerospace and Biomedical Applications” dalam siaran persnya, Selasa (26/2/13). Dr. Tim mengatakan titanium dan paduannya telah menemukan banyak aplikasi di berbagai bidang termasuk kedirgantaraan dan biomedis. biomedis. Sifat mekanik dan fisik fisik dari Titanium serta ketahan korosi yang sangat baik b aik tersebut memberikan prosfek bagi pengembangan industri pesawat terbang. "Paduan Titanium Ti-6Al-4V (Ti64), alpha-beta, sudah lama dikenal dan digunakan secara komersial. Baru-baru ini, sebuah paduan beta baru, Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti5553) diperkenalkan dan telah ditentukan untuk beberapa aplikasi utama dalam Boeing 787 "Dreamliner"," kata Ketua Jurusan Teknik Mesin, AUT University, Auckland, Selandia Baru. Dia mengatakan karena paduan ini relatif baru, sangat terbuka lebar untuk penelitian. Dari sudut pandang manufaktur, sifat mampu las relatif tidak dikenal. Penelitian tengah dilakukan pada struktur mikro, transformasi fasa dan s ifat mekanik dari paduan Ti5553 dalam berbagai teknik pengelasan. Untuk aplikasi biomedis, paduan titanium menawarkan menawarkan biokompatibilitas yang yang sangat baik dengan jaringan tubuh manusia. manusia. "Terutama pemanfaatannya dalam bidang ilmu bedah tulang (ortopedi) sangat tertolong, khususnya untuk penggantian pinggul dan lutut, serta patah tulang fiksasi dan penggantian tulang," ujar Dr.Tim. Selain itu, dia juga mengemukakan dalam bidang ilmu kedokteran gigi, maksilofasial dan orthodonsi, juga sangat tertolong dengan diketahuinya sifat baik yang ditawarkan oleh titanium. "Titanium juga sangat baik jika di padu dengan logam lain yang memiliki temperatur lebih rendah, rendah, yaitu dengan teknologi metalurgi metalurgi serbuk (powder matallurgy)," kata Alumnus Teknik Metalurgi Unjani itu. (A-208/A-108)*** http://www.pikiran-rakyat.com/horison/2013/02/26/224873/titanium-dan-paduannya-untukhttp://www.pikiran-rakyat.com/horison/2013/02/26/2248 73/titanium-dan-paduannya-untukaplikasi-pesawat-terbang-dan-biomedis

makalah titanium TITANIUM

1.

Pengertian

Titanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki symbol Ti dan nomor atom 22 yang ditemukan pada tahun 1791 tetapi tidak diproduksi secara komersial hingga tahun 1950-an. Titanium ditemukan di Inggris oleh William Gregor dalam 1791 dan dinamai oleh Martin Heinrich Klaproth untuk Titan dari mitologi Yunani. Titanium merupakan logam transisi yang ringan, kuat, tahan korosi termasuk tahan air laut dan chlorine dengan warna putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy (terutama dengan besi dan alumunium) dan senyawa terbanyaknya, titanium dioksida, dioksida , digunakan dalam pigmen putih. Salah satu karakteristik titanium yang paling terkenal yaitu bersifat sama kuat dengan baja tetapi beratnya hanya 60% dari berat baja. Sifat titanium mirip dengan zirconium secara kimia maupun fisika. Titanium dihargai lebih mahal daripada emas karena sifat-sifat logamnya. Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah rutile dan danilmenit ilmenit,, yang tersebar luas di seluruh Bumi Bumi.. Ada dua bentuk alotropi dan lima isotop alami dari unsur ini; Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Struktur Titanium Titanium bersifat allotropy, yaitu memiliki dua struktur kristal yang berbeda pada temperatur yang berbeda. · Pada temperatur ruang, titanium murni memiliki struktur kristal hexagonal closed packed (HCP). Struktur ini disebut fasa alpha, dan stabil sampai temperature 1620oF (882oC) sebelum struktur kristalnya berubah. · Pada temperatur yang lebih tinggi, struktur kristal berubah menjadi body centered cubic (BCC). Struktur ini disebut fasa beta. Temperature transisi dari alpha menjadi beta disebut beta transus. Fasa alpha beta dari 1620 F sampai titik leleh (3130 F). Pada paduan titanium, unsur yang ditambahkan cenderung mengubah jumlah fasa yang ada dan temperatur beta transus. Unsur-unsur yang menaikkan temperatur beta transus dengan menstabilkan fasa alpha disebut alpha stabilizer, yaitu aluminium, oksigen, nitrogen, dan karbon. Unsur-unsur yang menurunkan temperatur beta transus disebut beta stabilizer. Beta stabilizer dibagi menjadi dua, yaitu unsur beta isomorphous (kelarutan tinggi dalam titanium, termasuk molybdenum, vanadium, niobium, tantalum) dan beta eutectoid (kelarutan terbatas, termasuk silicon, kobalt, besi, nikel, tembaga, kromium).

2.

Sifat-Sifat Titanium

Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia bersifat ductile. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. Titanium juga memiliki resistansi terhadap asam sulfur dan asam hidroklorida yang larut, kebanyakan asam organik lainnya, gas klor dan solusi klorida. Titanium murni diketahui dapat menjadi radioaktif setelah dibombardir dengan deuterons. Radiasi yang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamma. Ketika sinar gamma ini direaksikan dengan oksigen, dan ketika mencapai suhu 550 ° C (1022 ° F) , sinar tersebut bereaksi dengan klorin. Sinar ini kemudian bereaksi dengan halogen yang lain dan menyerap hidrogen. Logam ini dimorphic. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu 8800C. Logam titanium tidak bereaksi dengan fisiologi tubuh manusia (physiologically inert). Titanium oksida murni murn i memiliki indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.

2.1.

Sifat Fisik

Titanium bersifat paramagnetik (lemah tertarik dengan magnet) dan memiliki konduktivitas listrik dan konduktivitas termal yang cukup c ukup rendah. Sifat Fisik

Keterangan

Fasa

Padat

Massa jenis

4,506 g/cm3 (suhu kamar)

Massa jenis cair

4,11 g/cm3 (pada titik lebur)

Titil lebur

1941 K (16680C,30340F)

Titik didih

3560 K(32870C, 59490F)

Kalor peleburan

14,15 kJ/mol

Kalor penguapan

425 kJ/mol

Kapasitas kalor (250C)

25,060 J/mol.K

Penampilan

Logam perak metalik

Resistivitas listrik (20 °C)

0,420 µΩ·m

Konduktivitas termal (300 K)

21,9 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C)

8.6 µm/(m·K)

Kecepatan suara (pada wujud kawat) (suhu kamar)) kamar

5090 m/ m/ss

Tabel 1.Sifat-Sifat Fisik Titanium Tekanan Uap P (Pa)

1

10

100

1k

10k

100k

T (K)

1982

2171

2403

2692

3064

3558

2.2

Sifat Kimia

Sifat kimia dari titanium yang paling terkenal adalah ketahanan terhadap korosi yang sangat baik (pada suhu biasa membentuk oksida, TiO2), hampir sama seperti platinum, resistan terhadap asam, dan larut dalam asam pekat. Diagram Pourbaix menunjukkan bahwa titanium adalah logam yang sangat reaktif, tetapi lambat untuk bereaksi dengan air dan udara. ·

Reaksi dengan Air

Titanium akan bereaksi dengan air membentuk Titanium dioksida dan hydrogen. Ti(s) + 2H2O(g) → TiO2(s) + 2H2(g) · 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) · Reaksi dengan Halogen Reaksi 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) Ti(s) + 2I2(s) → TiI4(s) · Reaksi dengan Asam Logam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur normal tetapi

dengan asam hidrofluorik yang panas membentuk kompleks anion (TiF6)32Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF6)3-(aq) + 3 H2(g) + 6 H+(aq) · Reaksi dengan Basa Titanium tidak bereaksi dengan alkali pada temperatur normal, tetapi pada keadaan panas. Titanium terbakar di udara ketika dipanaskan menjadi 1200 ° C (2190 ° F) dan pada oksigen murni ketika dipanaskan sampai 610 ° C (1130 ° F) atau lebih , membentuk titanium dioksida. Sebagai hasilnya, logam tidak dapat dicairkan dalam udara terbuka sebelum titik lelehnya tercapai, jadi mencair hanya mungkin terjadi pada suasana inert atau dalam vakum. 2 ] Titanium juga merupakan salah satu dari sedikit sedikit elemen yang terbakar di gas nitrogen murni (Ti terbakar pada 800 ° C atau 1.472 ° F dan membentuk titanium nitrida). Titanium tahan untuk melarutkan asam sulfat dan asam klorida, bersama dengan gas klor, larutan klorida, dan sebagian besar asamasam organik.

Sifat Kimia

Keterangan

Nama, Lambang, Nomor atom

Titanium, Ti,22

Deret Kimia

Logam transisi

Golongan, Periode, Blok

4,4,d

Massa atom

47.867(1) g/mol

Konfigurasi electron

[Ar Ar]] 3d2 4s2

Jumlah elektron tiap kulit

2,8,10,2

Struktur Kristal

hexagonal

Bilangan oksidasi

4

Elektronegativitas

1,54 (skala Pauling) ke-1: 658.8 kJ/mol

Energi ionisasi

ke-2: 1309.8 kJ/mol ke-3: 2652.5 kJ/mol

Jari-jari atom

140 pm

Jari-jari atom (terhitung)

176 pm

Jari-jari kovalen

136 pm

Tabel 2.Sifat-Sifat Kimia Titanium

2.3

Sifat Mekanik

Sifat Mekanik

Keterangan

Modulus Young

116 Gpa

Modulus Geser

44 Gpa

Modulus Ruah

110 Gpa

Nisbah Poisson

0,32

Skala Kekerasan Mohs

6

Kekerasan Vickers

970 Mpa

Kekerasan Brinell

716 Mpa

Nomor CAS

7440-32-6

Tabel 3. Sifat-Sifat Mekanik Titanium

3.

Sumber Titanium

Titanium selalu berikatan dengan elemen-elemen lain di alam. Titanium merupakan unsur yang jumlahnya melimpah ke-9 di kerak bumi (0,63% berat massa) dan logam ke-7 paling berlimpah. Titanium selalu ada dalam igneous rock (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Dari 801 jenis batuan yang dianalisis oleh United States Geological Survey, terdapat 784 diantaranya mengandung titanium. Perbandingan Ti di dlam tanah adalah sekitar 0,5 sampai 1,5%. Titanium ditemukan di meteorit dan telah dideteksi di dalam matahari serta pada bintang tipe-M, yaitu jenis bintang dengan suhu s uhu terdingin dengan temperatur permukaan sebesar 32000F atau 57900F. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Titanium juga terdapat dalam mineral rutile (TiO2), ilmenite (FeTiO3),dan sphene, dan terdapat dalam titanate dan bijih besi. Dari mineral-mineral ini, hanya Rutile dan ilmenite memiliki memiliki kegunaan secara ekonomi, walaupun sulit ditemukan dalam konsentrasi yang tinggi. Keberadaan Titanium dengan bijih berupa ilmenit berada di bagian barat Australia, Kanada, Cina, India, Selandia Baru, Norwegia, dan Ukraina. Rutile dalam jumlah banyak pun juga ditambang di Amerika Utara dan Afrika Selatan dan membantu berkontribusi terhadap produksi tahunan 90.000 ton logam dan 4,3 juta ton titanium dioksida . Jumlah cadangan dari titanium diperkirakan melebihi 600 juta ton. Berikut adalah tabel penjelasan mengenai sifat-sifat dari sumber-sumber titanium.

Kategori

Mineral

Rumus Kimia

Titanium dioksida (TiO2)

Warna

Abu-abu,coklat,ungu atau hitam

Bentuk Kristal

Segi Empat

Skala kekerasan Mohs

5,5-6,5

Berat jenis (g/cm3)

4,23-5,5

Kelarutan

Tidak larut dalam asam

Tabel 4.Sifat Rutile

Rumus kimia

FeTiO 3 FeTiO3

Bentuk kristal

trigonal trigonal

Warna

schwarz, stahlgrau hitam


5 bis 5 5-5

(g/cm³) Berat Jenis (g / cm ³)

4,5 bis 5 4,5-5

Tabel 5.Sifat Ilmenit

Warna

hijau, kuning, putih, coklat atau hitam

Bentuk Kristal

Monoklinik

Berat jenis (g/cm3)

3,3 - 3,6

·

Specific Gravity is 3.3 - 3.6Tabel 6.Sifat Sphene

Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tumbuhan dan dalam tubuh manusia. Sampai pada tahun 1946, proses pembuatan logam Ti di laboratorium yang dilakukan oleh Kroll menunjukkan cara memproduksi Titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Selanjutnya logam titanium dapat dimurnikan dengan cara mendekomposisikan iodanya.

4.

Proses Pembuatan

Proses-proses yang diperlukan untuk mengekstrak titanium dari berbagai bijih merupakan proses yang sulit dan mahal. Logamnya tidak dapat dibuat dengan mereduksi bijih (rutil) oleh karbon (C), karena akan dihasilkan karbida yang sangat stabil. Logam Ti murni pertama kali dibuat pada tahun 1910 oleh Matius A. Hunter di Rensselaer Polytechnic Institute dengan memanaskan TiCl4 dengan natrium pada suhu 700-800°C yang disebut dengan proses Hunter. Logam Titanium tidak digunakan di luar laboratorium sampai 1932 ketika William Justin Kroll membuktikan bahwa Ti dapat dihasilkan dengan mereduksi titanium tetraklorida (TiCl4) dengan kalsium. Delapan tahun kemudian proses ini disempurnakan dengan menggunakan Magnesium (Mg) yang kemudian dikenal sebagai proses Kroll. Meskipun penelitian penelitian tentang proses untuk menghasilkan logam Ti terus berlanjut agar proses produksi Ti menjadi lebih efisien dan proses lebih murah (misalnya, proses FFC Cambridge), proses Kroll masih tetap digunakan untuk produksi komersial walaupun mahal. Itulah yang menyebabkan tingginya harga Titanium di pasaran, karena prosesnya pembuatannya yang rumit dengan melibatkan logam mahal lainnya seperti magnesium. 

Proses Kroll

Oksida (rutile atau ilmenite) pertama kali dikonversi menjadi klorida melalui karboklorinasi dengan mereaksikan rutile atau ilmenite tersebut pada pa da suhu nyala merah dengan menggunakan karbon (C) dan klorin (Cl2) sehingga dihasilkan TiCl4 (titanium tetraklorida) yang kemudian berlanjut dengan proses distilasi fraksionasi untuk membebaskannya dari kotoran seperti FeCl3. Senyawa titanium tetraklorida, kemudian direduksi oleh lelehan magnesium bersuhu 800 °C dalam atmosfer argon. Ti yang dihasilkan masih berbentuk massa yang berbusa dimana kelebihan Mg dan MgCl2 kemudian dibuang melalui penguapan pada suhu 10000C. Busa tersebut kemudian dilelehkan dalam loncatan listrik dan dicetak menjadi batangan Ti murni ; harus digunakan atmosfer helium atau argon karena titanium mudah bereaksi dengan N2 dan O2 jika dipanaskan. Metode penemuan terbaru, proses FFC Cambridge dikembangkan untuk menggantikan proses Kroll bila memungkinkan. Metode ini menggunakan serbuk titanium dioksida (hasil pemurnian rutil) sebagai bahan baku untuk menghasilkan hasil akhir yang berupa bubuk atau spons. Jika campuran serbuk oksida digunakan, produk yang dihasilkan akan menghabiskan biaya yang lebih rendah daripada proses multi tahap peleburan konvensional. Proses FFC Cambridge dapat memproduksi titanium yang lebih langka dan mahal untuk industri penerbangan dan barang-barang mewah, dan dapat dilihat di banyak produk yang y ang saat ini diproduksi dengan menggunakan bahan baku aluminium dan baja.

Titanium paduan biasanya dibuat dengan proses reduksi. Sebagai contoh, cuprotitanium (reduksi rutile dengan tambahan tembaga), ferrocarbon titanium (ilmenite direduksi dengan coke dalam tanur listrik), l istrik), dan manganotitanium (Rutile dengan mangan atau mangan oksida) yang direduksi. 2FeTiO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO (900°C) 2FeTiO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO (900°C) TiCl4 + 2Mg → 2MgCl2 + Ti (1100 °C) TiCl4 + 2Mg → 2MgCl2 + Ti (1100 ° C)

5.

Keunggulan Titanium

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 pe makaian 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. ·

6.

Titanium tahan bila ditempa, wieldable dan mudah bekerja.

Aplikasi Titanium 6.1.

Bidang kedokteran

a. Karena bersifat non-feromagnetik , saat ini titanium umum digunakan untuk medis, misalnya untuk mengganti tulang yang hancur atau patah. Sudah terbukti bahwa bahan titanium kuat dan tidak berubah ataupun berkarat berkara t di dalam tubuh manusia. Didalam tubuh manusia terdapat begitu banyak zat yang sesungguhnya dapat membuat bahan metal apapun menjadi berkarat dan tidak dapat bertahan lama, tetapi tidak demikian halnya dengan bahan titanium, yang sekali lagi memang

sudah terbukti bisa bertahan dalam tubuh manusia walaupun bertahun tahun digunakan. Selain itu, Titanium digunakan sebagai bahan pengganti sendi s endi dan struktur penahan katup jantung. b. Digunakan dalam implant gigi (dengan jangka waktu lebih dari 30 tahun), karena kemampuannya yang luar biasa untuk berpadu dengan tulang hidup ( osseointegrate ). c.

Digunakan untuk terapi kesehatan

Tahap awal dalam membuat gelang magnetik ini adalah membentuk bahan dasar mentah titanium menjadi bagian bagian dari gelang magnetic. Proses ini cukup sulit, baik dari proses pembetukan sampai kepada pemotongan bagian demi bagian, hal itulah yang menyebabkan tidak banyak pabrik yang memproduksi berbahan titanium ( khususnya gelang magnetik). Setelah pembentukan dan pemotongan selesai , selanjutnya masuk ke tahap adjust magnetic powder ke dalam bulatan bulatan yang sudah disediakan, magnetic yang digunakan adalah magnet negatif dalam bentuk powder yang dimana kekuatan magnet berkisar 3000-3500 gouss. Selanjutnya masuk ke dalam tahap akhir pembuatan gelang magnetic. Proses ini tidak bisa dilakukan oleh mesin. Oleh sebab itu proses ini dilakukan dengan tenaga manusia (hand made) dirangkai satu demi satu ( piece by piece ) Karena proses yang begitu rumit dan panjang membuat bahan titanium menjadi salah satu bahan terbaik dan menjadi salah satu perhiasan yang dikombinasikan dengan therapy kesehatan yang cukup c ukup bernilai. Laboratorium teknologi & industri Nigata Jepang bahkan melakukan penelitian yang menunjukkan bahwa titanium dapat meningkatkan sirkulasi darah bagi pemakainya. d. Karena ini bio-kompatibel (tidak beracun dan tidak ditolak oleh tubuh), titanium digunakan dalam aplikasi medis termasuk alat-alat operasi.

6.2.

Bidang industri

a. Kira-kira 95% hasil Titanium digunakan dalam bentuk Titanium dioksida (TiO2),sejenis pigmen putih terang yang kekal dengan kuasa liputan yang baik untuk cat , kertas, obat gigi, dan plastik. b. Digunakan pada industri kimia dan petrokimia sebagai bahan unutk alat penukarpanas (heat exchanger)dan bejana bertekanan tinggi serta pipa-pipa tahan korosi memakai bahan titanium.

c. Industri pulp dan kertas menggunakan titanium dalam peralatan proses yang terkena media yang korosif seperti sodium hipoklorit atau gas klor basah). Aplikasi lain termasuk pengelasan ultrasonic dan gelombang solder.

6.3.

Aplikasi lain

· Alloy Titanium digunakan dalam pesawat, plat perisai, kapal angkatan laut, peluru berpandu. Dapat juga digunakan dalam perkakas dapur dan bingkai kaca (yang nilai ekonomisnya tinggi). · Titanium yang dialloykan bersama Vanadium digunakan dalam kulit luaran pesawat terbang, peralatan pendaratan, dan saluran hidrolik. · Karena daya tahannya yang baik terhadap air laut, Titanium digunakan sebagai pemanas-pendingin akuarium air asin dan pisau juru selam. · Di Rusia, Titanium menjadi bahan utama dalm pembuatan kapal angkatan perang termasuk kapal selam seperti kelas Alfa, Mike dan juga Typhoon karena kekuatannya terhadap air laut. ·

Bahan utama batu permata buatan manusia yang secara relatif agak lembut.

· Titanium tetraklorida (TiCl4), cairan tidak berwarna yang digunakan untuk melapisi kaca. · Titanium dioksida (TiO2) digunakan dalam pelindung matahari karena ketahanannya terhadap ultra ungu. · Karena kelengaiannya dan menghasilkan warna yang menarik menjadikan logam ini populer untuk menindik badan. ·

Titanium bias dianodkan untuk menghasilkan beraneka warna.

· (Militer). Karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang (tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa. (Mesin). Material pengganti untuk batang piston. · Titanium nitrida (TiN), mempunyai kekerasan setara dengan safir dan carborundum (9,0 pada Skala Mohs) , sering digunakan untuk melapisi alat potong seperti bor. TiN juga dimanfaatkan sebagai penghalang logam dalam fabrikasi semikonduktor. · Titanium tetraklorida (titanium (IV) klorida, TiCl4, kadang-kadang disebut “Tickle”) adalah cairan tak berwarna yang digunakan sebagai perantara dalam pembuatan titanium dioksida untuk cat. Hal ini secara luas digunakan dalam kimia

organik sebagai Lewis asam, misalnya di Adisi aldol kondensasi. Titanium juga membentuk klorida yang lebih rendah, titanium (III) klorida (TiCl 3), yang digunakan sebagai agen pereduksi. · Titanium digunakan untuk Sharpless epoxidation. Senyawa lain termasuk titanium bromida (digunakan dalam metalurgi, superalloy, dan suhu tinggi dan pelapisan kabel listrik) dan titanium karbida (ditemukan dalam suhu tinggi alat pemotong dan coating). ·

Natrium Titranat Dapat digunakan untuk pesawat televise, radar, mikrofon dan fonograf.

·

Titanium Tetraklorida Dapat digunakan untuk mordan (pengikat) pada pewarnaan.

·

Titanium Oksida

Dapat digunakan untuk pembuatan batang las, email porselen, karet, kertas dan tekstil. · Titania Dapat digunakan untuk perhiasan (batu titania)

7.

Bahaya Titanium Bagi Kesehatan dan Lingkungan

7.1. Bagi Kesehatan

· Implan berbasis titanium menimbilkan korosi dan menghasilkan puing-puing logam sehingga berpotensi menyebabkan kerusakan hati dan ginjal. · Titanium tetraklorida berpotensi menyebabkan iritasi kulit dan gangguan pada paru-paru jika terhirup ·

Karsinogen (titanium dioksida)

·

Menyebabkan batuk dan nyeri apabila terhirup (titanium karbida)

7.2. Bagi Lingkungan

·

8.

Titanium diketahui tidak berbahaya bagi lingkungan

Penanggulangan Dampak Titanium Bagi Kesehatan

· Bersentuhan dengan kulit. Basahi kulit secara menyeluruh dengan air. Dapatkan bantuan medis bila iritasi berkembang atau berlanjut. · Bersentuhan dengan mata. Segera bilas mata dengan air. Lepaskan lensa kontak, dan teruskan membilas dengan air mengalir selama setidaknya 15 menit. Tahan kelopak mata untuk memastikan seluruh bagianmata dan kelopak mata terbilas dengan air. Segera minta bantuan medis. · Tertelan. Bilas mulut secara sempurna. Jangan dimuntahkan tanpa petunjuk pusat pengendali racun. Jangan sekali-kali memberikan apa pun lewat mulut kepada orang yang tidak sadar. Bila bahan tertelan dalam jumlah besar, segera hubungi pusat pengendali racun. http://masyhurifahmi.blogspot.co.id/2015/01/titanium.html

makalah titanium dan molibdenum 'font-size:12.0pt;line-height:150%;font-family:"Times 'font-size:12.0pt;line-height:150% ;font-family:"Times New Roman","serif Roman","serif"; "; mso-fareast-font-famil mso-fareast-font-family:"Times y:"Times New Roman";mso-font-kerning:1 Roman";mso-font-kerning:18.0pt;mso-ansi-lang 8.0pt;mso-ansi-language: uage: IN;mso-fareast-langua IN;mso-fareast-language:IN'>KATA ge:IN'>KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul Titanium dan Molibdenum dengan baik. Makalah yang kami susun ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan kepada para pembaca tentang unsur kimia khususnya titanium dan molibdenum dimana unsur-unsur tersebut sangat berguna bagi berbagai apikasi kehidupan. Mempelajari tentang karakteristik khusus dari unsurunsur tersebut meliputi sifat-sifat , paduan, proses pembuatan tentunya akan membuat pemahaman akan unsur-unsur tersebut akan semakin baik. Pula termasuk dampak serta penanggulangan yang tidak dapat diabaikan. Dengan dibekali dengan pengetahuan serta pemahaman tersebut itulah diharapkan makalah ini dapat bermanfaat secara nyata. Dalam penulisan makalah ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada rekan-rekan kelas 2A D3-Teknik Kimia serta pihak-pihak yang turut membantu dalam penyelesaian makalah ini demi kelancaran studi kami. Dalam penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini. Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan Makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

Bandung,10 Januari 2012

Penulis

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang 1.2

Permasalahan

Dalam memahami tentang bahan titanium dan molibdenum ini terdapat beberapaaspek permasalahan yang akan dibahas pada makalah ini yaitu sebagai berikut : 1.

Sejarah dan pengertian serta sumber dari titanium dan molibdenum.

2.

Cara Pembuatan Titanium dan Molibdenum beserta aplikasinya.

3.

Klasifikasi paduan Titanium dan Molibdenum.

Dampak dan penanggulangan bahaya yang ditimbulkan oleh titanium dan Molibdenum bagi manusia dan lingkungan 4.

1.3 Tujuan

Makalah tentang bahan Titanium dan Molibdenum ini bertujuan untuk: 1.

Mengetahui dan memahami sifat-sifat dari Titanium dan Molibdenum meliputi sifat fisik, sifat kimia dan sifat mekanik.

2.

Mengetahui dan memahami proses pembuatan Titanium dan Molibdenum.

3.

Mengetahui aplikasi dari Titanium dan Molibdenum dalam berbagai aspek.

4.

Mengetahui paduan-paduan (alloy) dari Titanium dan Molibdenum.

Mengetahui dampak serta penanggulangan dari bahaya yang ditimbulkan oleh Titanium dan Molibdenum bagi manusia dan lingkungan 5.

1.4

Sistematika Penulisan

Makalah ini disusun dengan format sebagai berikut BAB I Pendahuluan berisi tentang Latar belakang, Permasalahan, Tujuan, dan Sistematika Penulisan laporan. BAB II Isi yang berisi mengenai landasan teori dari Titanium dan Molibdenum, BAB III Penutup berisi kesimpulan, kemudian Daftar pustaka.

BAB II TITANIUM DAN PADUANNYA 2.1.1

Sejarah

Titanium pertama kali ditemukan dalam mineral di Cornwall, Inggris, tahun 1791 oleh geolog amatir dan pendeta William Gregor kemudian oleh pendeta Kredo paroki. Ia mengenali adanya unsur baru dalam ilmenite ketika ia menemukan pasir hitam sungai di dekat paroki dari Manaccan dan melihat pasir tertarik oleh magnet. Analisis terhadap pasir tersebut menunjukkan adanya kehadiran dua oksida logam, yaitu besi oksida (menjelaskan daya tarik magnet) dan 45,25% dari metalik putih oksida yang pada saat itu belum dapat dipastikan jenisnya. Gregor yang menyadari bahwa unsur tak dikenal yang mengandung oksida logam tersebut tersebut tidak memiliki kesamaan dengan dengan sifat-sifat dari unsur yang telah lebih awal dikatahui, melaporkan penemuannya kepada Royal Geological Society o f Cornwall dan di jurnal ilmiah Jerman Crell’s Annalen.

Pada waktu yang hampir bersamaan, Franz-Joseph Müller von Reichenstein menghasilkan substansi yang serupa, tetapi tidak dapat mengidentifikasi unsur tersebut. Oksida secara independen ditemukan kembali pada tahun 1795 oleh Jerman kimiawan Martin Heinrich Klaproth di dalam rutil dari Hungaria. Klaproth menemukan bahwa hal itu berisi unsur baru dan menamakannya Titan yang merupakan nama dewa matahari dari mitologi Yunani. Setelah mendengar tentang penemuan Gregor sebelumnya, ia memperoleh sampel manaccanite yang di dalamnya terdapat titanium. 2.2.2

Pengertian

Titanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki symbol Ti dan nomor atom 22 yang ditemukan pada tahun 1791 tetapi tidak diproduksi secara komersial hingga tahun 1950an. Titanium ditemukan di Inggris oleh William Gregor dalam 1791 dan dinamai oleh Martin Heinrich Klaproth untuk Titan dari mitologi Yunani. Titanium merupakan logam transisi yang ringan, kuat, tahan korosi termasuk tahan air laut dan chlorine dengan warna putih-metalik-keperakan. putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy (terutama dengan besi dan alumunium) dan senyawa terbanyaknya, titanium terbanyaknya, titanium dioksida, digunakan dioksida, digunakan dalam pigmen putih. Salah satu karakteristik titanium yang paling terkenal yaitu bersifat sama kuat dengan baja tetapi beratnya hanya 60% dari berat baja. Sifat titanium mirip dengan zirconium secara kimia maupun fisika. Titanium dihargai lebih mahal daripada emas daripada emas karena sifat-sifat logamnya.

Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah adalah rutile rutile da danilmenit, nilmenit, yang tersebar luas di seluruh Bumi. seluruh Bumi. Ada dua bentuk alotropi bentuk alotropi dan lima isotop alami dari unsur ini; Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). 2.2

Struktur Titanium Titanium bersifat allotropy, yaitu memiliki dua struktur kristal yang berbeda pada temperatur yang

berbeda. 

Pada temperatur ruang, titanium murni memiliki struktur kristal hexagonal closed packed (HCP). Struktur ini disebut fasa alpha, dan stabil sampai temperature 1620 oF (882oC) sebelum struktur kristalnya berubah.



Pada temperatur yang lebih tinggi, struktur kristal berubah menjadi body centered cubic (BCC). Struktur ini disebut fasa beta. Temperature transisi dari alpha menjadi beta disebut beta transus. Fasa alpha beta dari 1620 F sampai titik leleh (3130 F). Pada paduan titanium, unsur yang ditambahkan cenderung mengubah jumlah fasa yang ada dan temperatur beta transus. Unsur-unsur yang menaikkan temperatur beta transus dengan menstabilkan fasa alpha disebut alpha stabilizer, yaitu aluminium, oksigen, nitrogen, dan karbon. Unsur-unsur yang menurunkan temperatur beta transus disebut beta stabilizer. Beta stabilizer dibagi menjadi dua, yaitu unsur beta isomorphous (kelarutan tinggi dalam titanium, termasuk molybdenum, vanadium, niobium, tantalum) tantalum) dan beta eutectoid (kelarutan terbatas, termasuk silicon, kobalt, besi, nikel, tembaga, kromium).

2.3

Sifat-Sifat Titanium

Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi r esistansi korosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia bersifat ductile. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. Titanium juga memiliki resistansi terhadap asam sulfur dan asam hidroklorida yang larut, kebanyakan asam organik lainnya, gas klor dan solusi klorida. Titanium murni diketahui dapat menjadi radioaktif setelah dibombardir dengan deuterons. Radiasi yang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamma. Ketika sinar gamma ini direaksikan dengan oksigen, dan ketika mencapai suhu 550 ° C (1022 ° F) , sinar tersebut bereaksi dengan klorin. Sinar ini kemudian bereaksi dengan halogen yang lain dan menyerap hidrogen. Logam ini dimorphic. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu 8800C. Logam titanium tidak bereaksi dengan fisiologi tubuh manusia physiologically inert inert ). ( physiologically ). Titanium oksida murni memiliki indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.

2.3.1 Sifat Fisik Titanium bersifat paramagnetik (lemah tertarik dengan magnet) dan memiliki konduktivitas listrik dan konduktivitas termal yang cukup rendah. Sifat Fisik

Keterangan

Fasa

Padat

Massa jenis

4,506 g/cm3 (suhu kamar)

Massa jenis cair

4,11 g/cm3 (pada titik lebur)

Titil lebur

1941 K (16680C,3034 0F)

Titik didih

3560 K(32870C, 5949 0F)

Kalor peleburan

14,15 kJ/mol

Kalor penguapan

425 kJ/mol

Kapasitas kalor (250C)

25,060 J/mol.K

Penampilan

Logam perak metalik

Resistivitas listrik (20 °C)

0,420 µΩ·m

Konduktivitas termal (300 K)

21,9 W/(m·K)

Ekspansi termal (25 °C)

8.6 µm/(m·K)

Kecepatan suara (pada wujud kawat) (suhu kamar)) kamar

5090 m/ m/ss

Tabel 1.Sifat-Sifat Fisik Titanium

Tekanan Uap P (Pa)

1

10

100

1k

10k

100k

T (K)

1982

2171

2403

2692

3064

3558

2.3.2 Sifat Kimia Sifat kimia dari titanium yang paling terkenal adalah ketahanan terhadap korosi yang sangat baik (pada suhu biasa membentuk oksida, TiO2), hampir sama seperti platinum, resistan terhadap asam, dan larut dalam asam pekat. Diagram Pourbaix menunjukkan bahwa titanium adalah logam yang sangat reaktif, tetapi lambat untuk bereaksi dengan air dan udara. Reaksi dengan Air



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



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) Reaksi dengan Halogen Reaksi 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) Ti(s) + 2I2(s) → TiI4(s) 

Reaksi dengan Asam Logam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur normal tetapi dengan asam hidrofluorik yang panas membentuk kompleks anion (TiF6)32Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF6)3-(aq) + 3 H2(g) + 6 H+(aq)



Reaksi dengan Basa Titanium tidak bereaksi dengan alkali pada temperatur normal, tetapi pada keadaan panas. Titanium terbakar di udara ketika dipanaskan menjadi 1200 ° C (2190 ° F) dan pada oksigen murni ketika dipanaskan sampai 610 ° C (1130 ° F) atau lebih , membentuk titanium dioksida. Sebagai hasilnya, logam tidak dapat dicairkan dalam udara terbuka sebelum titik lelehnya tercapai, jadi mencair hanya mungkin terjadi pada suasana inert atau dalam vakum. 2 ] Titanium juga merupakan salah satu dari sedikit elemen yang terbakar di gas nitrogen murni (Ti terbakar pada 800 ° C atau 1.472 ° F dan membentuk titanium nitrida). Titanium tahan untuk melarutkan asam sulfat dan asam klorida, bersama dengan gas klor, larutan klorida, dan sebagian besar asam-asam organik. Sifat Kimia

Keterangan

Nama, Lambang, Nomor atom

Titanium, Ti,22

Deret Kimia

Logam transisi

Golongan, Periode, Blok

4,4,d

Massa atom

47.867(1) g/mol

Konfigurasi electron

[Ar Ar]] 3d2 4s2

Jumlah elektron tiap kulit

2,8,10,2

Struktur Kristal

hexagonal

Bilangan oksidasi

4

Elektronegativitas

1,54 (skala Pauling) ke-1: 658.8 kJ/mol

Energi ionisasi

ke-2: 1309.8 kJ/mol ke-3: 2652.5 kJ/mol

Jari-jari atom

140 pm

Jari-jari atom (terhitung)

176 pm

Jari-jari kovalen

136 pm Tabel 2.Sifat-Sifat Kimia Titanium

2.3.3 Sifat Mekanik

Sifat Mekanik

Keterangan

Modulus Young

116 Gpa

Modulus Geser

44 Gpa

Modulus Ruah

110 Gpa

Nisbah Poisson

0,32

Skala Kekerasan Mohs

6

Kekerasan Vickers

970 Mpa

Kekerasan Brinell

716 Mpa

Nomor CAS

7440-32-6 Tabel 3. Sifat-Sifat Mekanik Titanium

2.4

Sumber Titanium Titanium selalu berikatan dengan elemen-elemen lain di alam. Titanium merupakan unsur yang

jumlahnya melimpah melimpah ke-9 di kerak bumi (0,63% (0,63% berat massa) massa) dan logam ke-7 paling paling berlimpah. berlimpah. Titanium selalu selalu ada dalam igneous rock (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Dari 801 jenis batuan yang dianalisis oleh United States Geological Survey , terdapat 784 diantaranya mengandung titanium. Perbandingan Ti di dlam tanah adalah sekitar 0,5 sampai 1,5%. Titanium ditemukan di meteorit dan telah dideteksi di dalam matahari serta pada bintang tipe-M, yaitu jenis bintang bintang dengan dengan suhu terdingin dengan temperatur temperatur permukaan sebesar 3200 3200 0F atau 5790 0F. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO 2 sebanyak 12,1%. Titanium juga terdapat dalam , ilmenite (FeTiO3) , ,dan sphene, dan terdapat dalam titanate dan bijih besi. Dari mineralmineral rutile (TiO2) ,

mineral ini, hanya Rutile dan ilmenite memiliki kegunaan secara ekonomi, walaupun sulit ditemukan dalam konsentrasi yang tinggi. Keberadaan Titanium dengan bijih berupa ilmenit berada di bagian barat Australia, Kanada, Cina, India, Selandia Baru, Norwegia, dan Ukraina. Rutile dalam jumlah banyak pun ju ga ditambang di Amerika Utara dan Afrika Selatan dan membantu berkontribusi terhadap produksi tahunan 90.000 ton logam dan 4,3 juta ton titanium dioksida . Jumlah cadangan dari titanium diperkirakan melebihi 600 juta ton. Berikut adalah tabel penjelasan mengenai sifat-sifat dari sumber-sumber titanium.

Kategori

Mineral

Rumus Kimia

Titanium dioksida (TiO2)

Warna

Abu-abu,coklat,ungu atau hitam

Bentuk Kristal

Segi Empat


5,5-6,5

Berat jenis (g/cm3)

4,23-5,5

Kelarutan

Tidak larut dalam asam Tabel 4.Sifat Rutile

Rumus kimia

FeTiO 3 FeTiO3

Bentuk kristal

trigonal trigonal

Warna



5 bis 5 5-5


4,5 bis 5 4,5-5 Tabel 5.Sifat Ilmenit

Warna


Bentuk Kristal

Monoklinik

Berat jenis (g/cm3)

3,3 - 3,6



Specific Gravity is 3.3 - 3.6 Tabel 6.Sifat Sphene

Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tumbuhan dan dalam tubuh manusia. Sampai pada tahun 1946, 1946, proses pembuatan logam Ti di laboratorium yang dilakukan dilakukan oleh Kroll menunjukkan cara memproduksi Titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Selanjutnya logam titanium dapat dimurnikan dengan cara mendekomposisikan iodanya.

2.5

Proses Pembuatan Proses-proses yang diperlukan untuk mengekstrak titanium dari berbagai bijih merupakan proses yang

sulit dan mahal. Logamnya tidak dapat dibuat dengan mereduksi bijih (rutil) oleh karbon (C), karena akan dihasilkan karbida yang sangat sangat stabil. Logam Ti murni pertama kali dibuat pada tahun 1910 oleh Matius A. Hunter di Rensselaer Polytechnic Institute dengan memanaskan TiCl 4 dengan natrium pada suhu 700-800°C yang disebut dengan proses Hunter. Logam Titanium tidak digunakan di luar laboratorium sampai 1932 ketika William Justin Kroll membuktikan bahwa Ti dapat dihasilkan dengan mereduksi titanium tetraklorida (TiCl 4) dengan kalsium. Delapan tahun kemudian proses ini disempurnakan dengan menggunakan Magnesium (Mg) yang kemudian dikenal sebagai proses Kroll. Meskipun penelitian penelitian tentang proses untuk menghasilkan logam Ti terus berlanjut agar proses produksi Ti menjadi lebih efisien dan proses lebih murah (misalnya (misalnya,, proses FFC Cambridge), proses Kroll masih tetap digunakan untuk produksi komersial walaupun mahal. Itulah yang menyebabkan tingginya harga Titanium di pasaran, karena prosesnya pembuatannya yang rumit dengan melibatkan logam mahal lainnya seperti magnesium. 

Proses Kroll Oksida (rutile atau ilmenite) pertama kali dikonversi menjadi klorida melalui karboklorinasi dengan mereaksikan rutile atau ilmenite tersebut pada suhu nyala merah dengan menggunakan karbon (C) dan klorin (Cl2) sehingga dihasilkan TiCl 4 (titanium tetraklorida) tetraklorida) yang kemudian berlanjut dengan proses distilasi fraksionasi untuk membebaskannya dari kotoran seperti FeCl 3. Senyawa titanium tetraklorida, kemudian direduksi oleh lelehan magnesium bersuhu 800 °C dalam atmosfer argon. Ti yang dihasilkan masih berbentuk massa yang berbusa dimana kelebihan Mg dan MgCl 2 kemudian dibuang melalui penguapan pada suhu 1000 0C. Busa

tersebut kemudian dilelehkan dalam loncatan listrik dan dicetak menjadi batangan Ti murni ; harus digunakan atmosfer helium atau argon karena titanium mudah bereaksi dengan N 2 dan O2 jika dipanaskan. Metode penemuan terbaru, proses FFC Cambridge dikembangkan untuk menggantikan proses Kroll bila memungkinkan. Metode ini menggunakan serbuk titanium dioksida (hasil pemurnian rutil) sebagai bahan baku untuk menghasilkan hasil akhir yang berupa bubuk atau spons. Jika campuran serbuk oksida digunakan, produk yang dihasilkan akan menghabiskan biaya yang lebih rendah daripada proses multi tahap peleburan konvensional. Proses FFC Cambridge dapat memproduksi titanium yang lebih langka dan mahal untuk industri penerbangan dan barang-barang mewah, dan dapat dilihat di banyak produk yang saat ini diproduksi dengan menggunakan bahan baku aluminium dan baja. Titanium paduan biasanya dibuat dengan proses reduksi. Sebagai contoh, cuprotitanium (reduksi rutile dengan tambahan tembaga), ferrocarbon titanium (ilmenite direduksi dengan coke dalam tanur listrik), dan manganotitanium manganotita nium (Rutile dengan mangan atau mangan oksida) yang direduksi. 2FeTiO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO (900°C) 2FeTiO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO (900°C) TiCl 4 + 2Mg → 2MgCl 2 + Ti (1100 °C) TiCl4 + 2Mg → 2MgCl2 + Ti (1100 ° C)

2.6

iso

44

Ti

Isotop

NA

syn

waktu paruh DM

DE (MeV MeV))

ε

-

γ

0.07 0.07D, 0.08D

Ti stabil dengan 24 neutron

47


48


49


50


Ti 7.3% Ti 73.8% Ti 5.5% Ti 5.4%

44

Sc

63 y

46

Ti 8.0%

DP

-

Titanium alami terdiri dari 5 isotop yang stabil: 46 Ti, 47 Ti, 48 Ti, 49 Ti, dan 50 Ti, dengan 48 Ti yang paling melimpah (73.8% kelimpahan di alam). 11 radioisotop telah dikenali, dengan yang paling stabil adalah 44 Ti dengan waktu paruh 63 tahun, 45 Ti dengan waktu paruh 184,8 menit, 51 Ti dengan waktu paruh 5,76 menit, dan 52 Ti dengan waktu paruh 1,7 menit. Semua dari sisa radioaktif isotop memiliki waktu paruh yang kurang dari 33 detik dan mayoritas memiliki memiliki waktu paruh yang kurang dari setengah detik.

2.7

Paduan Titanium

Titanium dan paduannya mulai digunakan sebagai komponen logam pada awal abad ke-20, jenis logam ini diekstraksi dari mineral rutil yang mengandung ±97-98% TiO2dan diubah secara kimia menjadi TiCl4 kemudian direaksikan dengan magnesium (proses Kroll) atau sodium (proses Hunter)

yang menghasilkan titanium sponge sehingga akhirnya melalui proses peleburan dihasilkanlah ingot titanium. Tabel 8. Sifat mekanik paduan titanium

Tabel 8.Sifat Mekanik Paduan Titanium

Secara umum titanium dan paduannya diklasifikasikan menjadi 4 kelompok utama berdasarkan fasa yang dominan dalam strukturnya,yaitu: 

Titanium murni.



Paduan titanium alpha (α).



Paduan titanium alpha-beta.



Paduan titanium beta (β). Masing-masing kelompok tersebut memiliki berbagai jenis paduannya seperti ditunjukkan pada tabel 3 yang juga mencantumkan m encantumkan komposisi kimia serta sifat mekaniknya. Unsur-unsur pemadu pada paduan titanium dapat memperbaiki sifat-sifat dari logam titanium, unsur tersebut dapat larut secara intertisi ataupun secara substitusi pada atom titanium. Unsur-unsur pemadu pada titanium berdasarkan pengaruhnya terhadap struktur mikro atau fasa stabilnya dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori, yaitu unsur paduan penyetabil fasa alpha dan fasa beta, seperti ditunjukkan pada tabel 4 di bawah ini.

Tabel 9. Komposisi kimia titanium dan paduannya

Tabel 10 .Pengaruh unsur-unsur paduan pada struktur titanium

Unsur-unsur yang ditambahkan pada titanium untuk menyetabilkan salah satu atau beberapa fasa lainnya terjadi karena unsur-unsur paduan tersebut mempengaruhi temperatur transformasinya, seperti yang diperlihatkan pada gambar 1. dibawah ini.

Gambar 1. Pengaruh unsur-unsur paduan sebagai unsur penyetabil fasa alpha dan beta terhadap temperatur transformasi

Alumunium merupakan unsur paduan titanium yang paling dominan sebagai unsur penyetabil fasa alpha dan akan

meningkatkan temperatur beta transus (temperatur transformasi fasa beta) serta akan memberikan kekuatan yang tinggi pada temperatur tinggi. Unsur-unsur lainnya sebagai unsur pemadu pada titanium adalah krom, besi, mangan, molibdenum, dan vanadium. Penambahan P enambahan unsur-unsur ini akan memperkuat dan meningkatkan jumlah fasa beta yang diperoleh pada temperatur kamar. Pada temperatur tinggi, titanium mudah bereaksi terutama dengan unsur-unsur intertisi (oksigen, hidrogen, dan nitrogen) membentuk oksida, hidrida atau nitrida atau unsur intertisi tersebut dapat larut pada permukaan titanium. Reaksi oksidasi yang terjadi di atas temperatur 593 C akan menghasilkan lapisan oksida di permukaan yang bersifat kontinyu., artinya lapisan yang terbentuk tidak terdapat celah atau bagian yang terbuka (tertutup bagi difusi oksigen) sehingga tidak lagi menimbulkan reaksi oksidasi berikutnya. Dengan demikian, titanium menjadi bersifat sangat pasif terhadap larutan. Karakteristik ini menyebabkan katahanan korosi dari titanium dan paduannya menjadi lebih baik. Titanium yang tidak dipadu atau titanium murni, memiliki kemurnian antara 99%99,5% dan sisanya adalah unsur-unsur intertisi yaitu oksigen, nitrogen dan karbon. Titanium murni memiliki kekuatan yang lebih rendah dibandingkan paduannya tetapi memiliki ketahanan korosi yang lebih baik. Kekuatan titanium murni sangat ditentukan oleh unsur-unsur intertisi dalam batas yang diijinkan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2 di bawah ini dan jika terlalu banyak akan menyebabkan penggetasan. Pengaruh penguatan dari unsur-unsur intertisi dinyatakan dalam persamaan: %O equiv=%O + 2(%N) + 0,67 (%C) ,setiap peningkatan 0,1%O equiv dalam titanium murni akan meningkatkan kekuatan sebesar 17,5 ksi. Struktur equiaksial pada titanium dikembangkan melalui penguatan regang anil, yaitu proses pengerjaan dingin dan diikuti dengan pemanasan sampai temperatur re-kristalisasi dengan struktur mikro seperti yang ditunjukkan pada gambar 3 dan 4

Gambar 2. Pengaruh oksigen, nitrogen dan karbon terhadap sifat mekanik titanium

Gambar 3. Struktur mikro lembaran titanium murni hasil proses pengerolan panas. Struktur Struktur menunjuk menunjukkan kan fasa alpha yang yang terelongasi terelongasi sebagai sebagai hasil hasil deformasi(etsa deformasi(etsa : 10% 10% HF5%HNO3 , 500X)

Gambar 4. Struktur mikro lembaran titanium murni yang dianil pada temperatur 700 oC selama 1 jam dan didinginkan di udara. Struktur mengandung butirbutir equiaksial fasa alpha dan speroidal fasa beta yang distabilkan dengan penambahan

0,3 % Fe(etsa : 10% HF-5%HNO3 , 250X)

a.

Alpha Alloys Alpha alloys adalah titanium murni yang diperkuat dengan solid solution strengthening dengan unsur penambah seperti aluminium (5-6%), tin, nikel, dan tembaga. Alpha tidak mengandung beta pada temperatur temperature e ruang. Alpha alloys kurang ductile dan lebih sulit dibentuk, karena terbatasnya slyp system pada HCP, tidak dapat di-heat treatment, dapat dilas, memiliki kekuatan sedang, derajat kekerasan bagus, dan sangat stabil pada temperature diatas 540 oC (1000oF). Paduan ini secara dominan memiliki memiliki struktur kristal HCP pada temperatur kamar, kamar, sehingga pada dasarnya paduan ini memiliki fasa alpha meskipun ada dalam paduan yang memiliki sejumlah kecil unsur paduan penyetabil fasa beta seperti pada paduan paduan Ti-8Al-Mo-V (unsur paduan Mo dan V masing-masing 1%) yang memiliki keuletan keuletan yang baik, paduan tersebut merupakan salah satu jenis dari paduan titanium near alpha. Pada Gambar 5 ditunjukkan pengaruh penambahan unusr-unsur pemadu substitusi terhadap sifat mekanik paduan titanium. Unsur terpenting dari kelompok tersebut adalah Alumunium yang merupakan unsur substitusi alpha yang paling dominan yang dapat meningkatkan temperatur transformasi dari fasa alpha ke fasa beta dari temperatur 885 0C untuk titanium murni sampai 1240 0C untuk paduan yang mengandung 29%Al. Menurut Mc.Quillan, keberadaan unusur alumunium sampai 1% hampir tidak memiliki pengaruh terhadap temperatur transformasi allotropi titanium, dan peningkatan kandungan alumunium selanjutnya akan menaikan tamperatur transisi yang cukup mencolok.

Gambar 5. Pengaruh penambahan unsur-unsur substitusi alpha terhadap sifat mekanik paduan titanium titanium

b. Beta alloys

Unsur penyetabil dalam paduan titanium beta ini diantaranya adalah vanadium, molibdenum, krom dan kobalt. Untuk meningkatkan kekuatan dari paduan ini adalah melalui proses perlakuan panas dan pengerjaan dingin. Beta alloys memiliki ductility bagus, dan mudah dibentuk ketika tidak di-heat treatment, dapat dilas, dan sangat stabil pada temperatur di atas 315oC (600oF). Beberapa dapat di-age hardening untuk menyebabkan precipitation fasa alpha atau senyawa intermetalik, dan menghasilkan kekuatan yang sangat tinggi namun ductility dan kekerasan berkurangPaduan titanium beta memiliki berat jenis dan kekuatan yang paling tinggi diantara semua jenis paduan titanium, jenis paduan beta yang diproduksi dalam jumlah besar adalah Ti-3Cr-11V-3Al dengankomposisi 13% vanadium, 11% chromium, dan 3% aluminium Dalam paduan titanium ti tanium beta, terdapat 2 sistem penyetabil fasa beta yaitu beta isomorfus dan beta eutektoid. Unsur-unsur penyetabil beta isomorfus adalah vanadium, molibdenum, niobium dan tantalum. Unsur-unsur tersebut tidaak membentuk senyawa intermetalik sehingga tidak menyebabkan peningkatan kekerasan dan kekuatan dari paduan titanium serta unsur-unsur tersebut dapat menurunkan berat jenis paduan. Gambar 6 memperlihatkan tipe diagram fasa sistem beta isomorfus, dalam sistem ini unsur-unsur paduan larut

sempurna dalam fasa beta dan beta transus turun dengan meningkatnya kandungan unsur padua penyetabil fasa beta. Dalam paduan ini, fasa beta yang stabil terbentuk hanya jika konsentrasi unsur paduannya cukup tinggi, sehingga paduan jenis ini akan memiliki banyak keuntungan.

Gambar 6 Diagram fasa dari sistim beta isomorfus

Pada gambar 7 ditunjukkan diagram fasa dari unsur paduan penting dalam titanium yaitu vanadium dan molibdenum dari sistem beta isomorfus.

Gambar 7. Diagram fasa sistim Ti-V c.

Alpha-beta alloys

Alpha-beta alloys adalah paduan titanium yang strukturnya mengandung sebagian alpha dan sebagian beta pada temperature ruang. Alpha-beta alloys memiliki sifat mekanik yang sangat seimbang, dan yang paling sering digunakan, ada yang dapat dilas dan tidak, ketahanan korosinya sangat tinggi pada temperature ruang, lebih mudah dibentuk, dan sangat stabil sampai temperatur 425 oC (800oF). Unsur-unsur beta stabilizer seperti molybdenum, vanadium, columbium, dan tantalum ketika ditambahkan ke titanium murni cenderung menaikkan fasa beta pada temperatur ruang. Sedangkan unsur alpha stabilizer akan menaikkan fasa alpha. Salah satu paduan titanium seperti TI-6Al-4V yang mengandung 6% aluminium dan 4% vanadium memiliki struktur 2 fasa, yaitu setengah alpha dan setengah beta pada temperature ruang, aluminium menstabilkan fasa alpha dan vanadium menstabilkan fasa beta. Ketika paduan ini dipanaskan sampai pada temperatur 1725 oF (955oC), paduan bertansformasi semua menjadi struktur beta. Ketika di-water quench sampai temperatur ruang, fasa beta akan seimbang, paduan ingin bertransfor bertransformasi masi menjadi fasa alpa namun dicegah dengan water quench. Proses ini disebut solution treating, dan paduan memiliki kekuatan tinggi pada kondisi ini, namun kekerasan dan kekuatan dapat lebih ditingkatkan dengan aging selama 4 jam pada 1000 oF (539oC). saat aging, dipisahkan bagian precipitate fasa alpha dengan fasa beta yang seimbang. Dengan demikian, alpha-beta alloys adalah paduan hasil precipitation hardening. Ada beragam paduan alpha-beta dengan kekuatan yang berbeda dan dengan mekanisme precipitation hardening precipitation hardening yang berbeda, namun 6Al-4V adalah yang paling penting.

d.

Near Alpha Alloys

Near alpha alloys adalah paduan titanium yang mengandung banyak alpha dengan sedikit beta, dan beberapa fasa beta tersebar di semua susunan alpha. Secara umum mengandung 5-8% aluminium, beberapa zirconium, dan timah bersama dengan beberapa unsur-unsur beta stabilizer stabilizer.. Paduan ini memiliki kekuatan pada temperature temperatur e tinggi, dan ketahanan creep yang sangat bagus sehingga paduan ini digunakan pada temperature tinggi. Penambahan silicon 0.1-0.25% meningkatkan ketahanan creep. Near-alpha alloys pada temperature tinggi termasuk Ti-6242S (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0,25Si) dan IMI 829 (Ti-5,5Al-3,5Sn-3Zr-1Nb-0,3Si) yang dapat digunakan sampai 1000 oF, dan IMI 834 (Ti-5,8Al-4Sn-3,5Zr-0,7Nb-0,5Mo-0,35Si) dan Ti-1100 (Ti-6Al-2,8Sn-4Zr0,4Mo-0,4Si) adalah modifikasi dari Ti-6242S yang dapat digunakan sampai 1100 oF.

e.

Near-beta Alloys

Near beta alloys adalah paduan titanium yang mengandung banyak beta dengan sedikit alpha.

Unsur paduan titanium dapat berupa aluminium, vanadium, molibdenum, mangan, timah, besi dll dengan harapan unsur paduan ini dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan dan workability. Sifat mekanik dan karakter manufaktur dari paduan titanium sangat sensitif terhadap sedikit variasi pada unsur paduan dan residu. Sehingga pengontrolan komposisi dan pemrosesan menjadi sangat penting, termasuk pencegahan kontaminasi permukaan terhadao hidrogen, oksigen dan nitrogen selama proses. Unsur-unsur tersebut akan meningkatkan kegetasan titanium dan mengurangi keuletannya. Pada suhu di atas 880 0C, Ti memiliki struktur kubus pemusatan ruang (bcc-beta titanium) dan bersifat ulet (ductile) sedangkan pada suhu ruang membentuk hexagonal close-packed (hcp-alpha titanium), bersifat getas (brittle) dan sangat sensitif terhadap korosi tegangan. Variasi struktur lain (alpha, near-alpha,alpha beta,beta) dapat diperolah dengan membuat paduan dan perlakuan panas (heat treatment) sehingga sifatnya dapat dioptimalkan untuk aplikasi khusus. Titanium aluminide intermetallics (TiAl, Ti3Al) memiliki kekakuan lebuh tinggi dan berat jenis lebih rendah serta lebih tahan terhadap suhu tinggi dibanding dengan paduan Ti yang lain. Sebagai bahan teknik titanium banyak penggunaannya. Titanium adalah logam dengan warna putih keperak-perakan, titik lebur 1668°C dan masa jenisnya 4,505 kg/dm3 .Titanium yang tidak murni/campuran dalam perdagangan dapat digolongkan: 

unsur-unsur yang membentuk interstisi larutan padat (solid solution ) O2 , N, C dan H2 dan lain

–lain.

Unsur-unsur yang membentuk substitusi larutan padat (Fe dan unsur-unsur logam lain ).Oksigen dan nitrogen dengan persentase kecil dalam titanium alloy dapat mengurangi ductility secara drastis. Kandungan karbon dengan lebih dari 0,2% menurunkan ductility dan kekuatan pukul dan titanium alloy. Paduan titanium terdiri dari vanadium, molibden, chrom, mangan,aluminium timah, besi dll. Paduan ini memiliki sifat-sifat mekanik yang tinggi dengan rasa jenis yang rendah, sangat tahan korosi, banyak digunakan dalam industri pesawat terbang. 

Produksi Titanium: 1. Bijih utama titanium adalah rutile mengandung 98-99% TiO2 dan ilmenite kombinasi antara FeO dengan Ti O2. Rutile lebih baik karena mengandung lebih banyak Ti. 2. Untuk mendapatkan logam dari bijih TiO2 diubah menjadi titanium tetrachloride (TiCl4) dengan memasukkan gas chlorine. Diikuti dengan proses penyulingan (distillation) untuk menghilangkan ketidakmurnian. 3. Titanium tetrachloride dengan konsentrasi tinggi lalu direaksikan dengan magnesium untuk direduksi menjadi titanium, dikenal dengan proses Kroll. Sodium juga dapat digunakan sebagai zat pereduksi. Lingkungan gas mulia diperlukan untuk mencegah O2, N2 dan H2 bereaksi dengan Ti karena afinitas yang dimiliki logam agar tidak terjadi pengerasan sehingga dapat dicor dalam bentuk ingot.

2.7.1

Perlakuan Panas Paduan Titanium

Dilihat dari struktur mikronnya paduan titanium terdiri atas fasa , fasa + , dan fasa . Kepada fasa  tidak dapat dilakukan perlakuan panas sedangkan pada fasa + dan fasa  dapat dilakukan perlakuan panas.Pada fasa  terutama mengandung Al dan Sn yang berguna setelah pelunakan atau penganilan dan penghilangan tegangan. Paduan titanium dapat membentuk martensit dan fasa ’ dengan pendinginan cepat dari fasa , tetapi tidak begitu keras, yang memberikan sedikit pengaruh terhadap sifat-sifat mekanis. Pada paduan fasa + yaitu jika fasa  lebih banyak, yang didinginkan pada air setelah dipanaskan sampai fasa + maka + merupakan struktur yang berbentuk bulat. Fasa  yang terbentuk, merupakan fasa meta yang stabil, tidak langsung terurai menjadi fasa + tetapi melalui suatu fasa antara yaitu fasa , yang mempunyai sifat keras dan getas, presipitasi harus dihindari dalam hal ini. Biasanya dipanaskan lebih tinggi dari temperature presipitasi  yang kemudian terurai menjadifasa + yang halus. Kalau fasa lebih banyak perlu dicelup dingin dari fasa  untuk mendapat ’+ yang kemudian harus dipanaskan kembali untuk mendapatkan fasa  menjadi struktur + yang halus. Paduan fasa  dapat berubah menjadi martensit karena pencelupan dingin dan fasa  yang tersisa dipanaskan ke temperatur yang lebih tinggi daripada temperature presipitasi fasa  untuk membuat presipitasi fasa  yang halus. 2.8

Keunggulan Titanium

Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan baja 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 komponenkomponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium. 



Titanium tahan bila ditempa, wieldable dan mudah bekerja. 2.9

2.9.1

Aplikasi Titanium

Bidang kedokteran

Karena bersifat non-feromagnetik , saat ini titanium umum digunakan untuk medis, misalnya untuk mengganti tulang yang hancur atau patah. Sudah terbukti bahwa bahan titanium kuat dan tidak berubah ataupun berkarat di dalam tubuh manusia. Didalam tubuh manusia terdapat begitu banyak zat yang sesungguhnya dapat membuat bahan metal apapun menjadi berkarat dan tidak dapat bertahan lama, tetapi tidak demikian halnya dengan bahan titanium, yang sekali lagi memang sudah terbukti bisa bertahan dalam tubuh manusia walaupun bertahun tahun digunakan. Selain itu, Titanium digunakan sebagai bahan pengganti sendi dan struktur penahan katup jantung. a.

b. Digunakan dalam implant gigi (dengan jangka waktu lebih dari 30 tahun), tahun), karena kemampuannya yang luar biasa untuk berpadu dengan tulang hidup ( osseointegrate ). c.

Digunakan untuk terapi kesehatan Tahap awal dalam membuat gelang magnetik ini adalah membentuk bahan dasar mentah titanium

menjadi bagian bagian dari gelang magnetic. Proses ini cukup sulit, baik dari proses pembetukan sampai kepada

pemotongan bagian demi bagian, hal itulah yang menyebabkan tidak banyak pabrik yang memproduksi berbahan titanium ( khususnya gelang magnetik). Setelah pembentukan dan pemotongan selesai , selanjutnya masuk ke tahap adjust magnetic powder ke dalam bulatan bulatan yang sudah disediakan, magnetic yang digunakan adalah magnet negatif dalam bentuk powder yang dimana kekuatan magnet berkisar 3000-3500 gouss. Selanjutnya masuk ke dalam tahap akhir pembuatan gelang magnetic. Proses ini tidak bisa dilakukan oleh mesin. Oleh sebab itu proses ini dilakukan dengan tenaga manusia (hand made) dirangkai dirangkai satu demi satu ( piece by piece ) Karena proses yang begitu rumit dan panjang membuat bahan titanium menjadi salah satu bahan terbaik dan menjadi salah satu perhiasan yang dikombinasikan dengan therapy kesehatan yang cukup bernilai. Laboratorium teknologi & industri Nigata Jepang bahkan melakukan penelitian yang menunjukkan bahwa titanium dapat meningkatkan sirkulasi sirkulasi darah bagi pemakainya.

Karena ini bio-kompatibel (tidak beracun dan tidak ditolak oleh tubuh), titanium digunakan dalam aplikasi medis termasuk alat-alat operasi. d.

2.9.2 Bidang industri

Kira-kira 95% hasil Titanium digunakan dalam bentuk Titanium dioksida (TiO2),sejenis pigmen putih terang yang kekal dengan kuasa liputan yang baik untuk cat, kertas, obat gigi, dan plastik. a.

b. Digunakan pada industri kimia dan petrokimia sebagai bahan unutk alat penukarpanas (heat exchanger)dan bejana bertekanan tinggi serta pipa-pipa ta han korosi memakai bahan titanium. c.

Industri pulp dan kertas menggunakan titanium dalam peralatan proses yang terkena media yang korosif

seperti sodium hipoklorit atau gas klor basah). Aplikasi lain termasuk termasuk pengelasan ultrasonic dan gelombang solder.

2.9.2

Aplikasi lain



Alloy Titanium digunakan dalam pesawat, plat perisai, kapal angkatan laut, peluru berpandu. Dapat juga digunakan dalam perkakas dapur dan bingkai kaca kaca (yang nilai ekonomisnya tinggi).



Titanium yang dialloykan bersama Vanadium digunakan dalam kulit luaran pesawat terbang, peralatan pendaratan, dan saluran hidrolik.



Karena daya tahannya yang baik terhadap air laut, Titanium digunakan sebagai pemanas-pendingin akuarium air asin dan pisau juru selam.



Di Rusia, Titanium menjadi bahan utama dalm pembuatan kapal angkatan perang termasuk kapal selam seperti kelas Alfa, Mike dan juga Typhoon karena kekuatannya terhadap air laut.



Bahan utama batu permata buatan manusia yang secara relatif agak lembut.



Titanium tetraklorida (TiCl4), cairan tidak berwarna yang digunakan untuk melapisi kaca.



Titanium dioksida (TiO2) digunakan dalam pelindung matahari karena ketahanannya terhadap ultra ungu.



Karena kelengaiannya dan menghasilkan warna yang menarik menjadikan logam ini populer untuk menindik badan.



Titanium bias dianodkan untuk menghasilkan beraneka warna.



(Militer). Karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang (tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa. (Mesin). Material pengganti untuk batang piston.







Titanium nitrida (TiN), mempunyai kekerasan setara dengan safir dan carborundum (9,0 pada Skala Mohs) , sering digunakan untuk melapisi alat potong potong seperti bor. TiN juga dimanfaatkan sebagai penghalang logam dalam fabrikasi semikonduktor. Titanium tetraklorida (titanium (IV) klorida, TiCl4, kadang-kadang disebut “Tickle”) adalah cairan tak berwarna yang digunakan sebagai perantara dalam pembuatan titanium dioksida untuk cat. Hal ini secara luas digunakan dalam kimia organik sebagai Lewis asam, misalnya di Adisi aldol kondensasi. Titanium juga membentuk klorida yang lebih rendah, titanium (III) klorida (TiCl 3), yang digunakan sebagai agen pereduksi.



Titanium digunakan untuk Sharpless epoxidation. Senyawa lain termasuk titanium bromida (digunakan dalam metalurgi, superalloy, dan suhu tinggi dan pelapisan kabel listrik) dan titanium karbida (ditemukan dalam suhu tinggi alat pemotong dan coating).



Natrium Titranat Dapat digunakan untuk pesawat televise, radar, mikrofon dan fonograf.



Titanium Tetraklorida Dapat digunakan untuk mordan (pengikat) pada pewarnaan.



Titanium Oksida Dapat digunakan untuk pembuatan batang las, email porselen, karet, kertas dan tekstil.



Titania Dapat digunakan untuk perhiasan (batu titania)

2.10

Bahaya Titanium Bagi Kesehatan dan Lingkungan

2.10.1 Bagi Kesehatan 

Implan berbasis titanium menimbilkan korosi dan menghasilkan puing-puing logam sehingga berpotensi menyebabkan kerusakan hati dan ginjal.



Titanium tetraklorida tetraklorida berpotensi menyebabkan iritasi kulit dan gangguan pada paru-paru jika terhirup



Karsinogen (titanium dioksida)



Menyebabkan batuk dan nyeri apabila terhirup (titanium karbida) 2.10.2 Bagi Lingkungan



Titanium diketahui tidak berbahaya bagi lingkungan

2.11

Penanggulangan Dampak Titanium Bagi Kesehatan



Bersentuhan dengan kulit. Basahi kulit secara menyeluruh dengan air. Dapatkan bantuan medis bila iritasi berkembang atau berlanjut.



Bersentuhan dengan mata. Segera bilas mata dengan air. Lepaskan lensa kontak, dan teruskan membilas dengan air mengalir selama setidaknya 15 menit. Tahan kelopak mata untuk memastikan seluruh bagianmata dan kelopak mata terbilas dengan air. Segera minta bantuan medis.



Tertelan. Bilas mulut secara sempurna. Jangan dimuntahkan tanpa petunjuk pusat pengendali racun. Jangan sekali-kali memberikan apa pun lewat mulut kepada orang yang tidak sadar. Bila bahan tertelan dalam jumlah besar, segera hubungi pusat pengendali racun.

BAB III PENUTUP KESIMPULAN Titanium

Titanium merupakan logam transisi yang ringan, kuat, tahan korosi termasuk tahan air laut dan chlorine dengan warna putih-metalik-keperakan. putih-metalik-keperakan. Titanium merupakan merupakan unsur yang jumlahnya melimpah ke-9 di kerak bumi (0,63% berat massa) dan logam ke-7 paling berlimpah. Titanium selalu ada dalam igneous rock (bebatuan) (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Unsur ini terdapat di banyak mineral

dengan sumber utama adalah rutile adalah rutile dan dan ilmenit, ilmenit, yang yang tersebar luas di seluruh seluruh Bumi. Bumi.

Secara umum titanium dan paduannya diklasifikasikan menjadi 4 berdasarkan fasa yang dominan dalam strukturnya,yaitu: 

Titanium murni.



Paduan titanium alpha (α).



Paduan titanium alpha-beta.



Paduan titanium beta (β). Proses pembuatan titanium dapat melalui3 cara, yaitu:



Proses Hunter



Proses Kroll



Proses FFC Cambridge

kelompok

utama

DAFTAR PUSTAKA http://dc231.4shared.com/doc/NsbSIoSK/preview.html http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/titanium/ http://digitalmbul.com/blogs/2011/07/26/bahaya-penggunaan-titanium-dalam-tubuh-manusia/ http://www.epc.shell.com/Docs/GSAP_msds_00040321.PDF http://www.globalhealingcenter.com/heavy-metals/dangers-of-titanium http://www.organicmakeup.ca/ca/titaniumdioxide.asp http://id.wikipedia.org/wiki/Titanium http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/titanium http://www.gudangmateri.com/2011/01/keunggulan-dan-paduan-titanium.html http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/menggunakan-titanium-danultraviolet-teknologi-baru-mengurai-dioksin/ http://www.healthylinetherapy.com/product/19/29/Titanium-Material/?o=default http://ratna-wati-chemistry.blogspot.com/2009/05/titanium-t.html http://putrarajawali76.blogspot.co.id/2013/02/makalah-titanium-dan-molibdenum.html

MAKALAH TITANIUM DAN PADUANNYA KATA PENGANTAR Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul Titanium dan paduannya dengan baik. Makalah yang kami susun ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan kepada para pembaca tentang titanium dan paduannya dimana material tersebut sangat berguna bagi berbagai apikasi kehidupan. Mempelajari tentang karakteristik khusus dari materialtersebut meliputi sifat-sifat , paduan, proses pembuatan tentunya akan membuat pemahaman akan material tersebut akan semakin baik. Dalam penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini. Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan Makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin. Surabaya, 07 Januari 2015

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI Bab I : Pendahuluan 1.1 Latar belakang ………………………………………………………… 1.2 Permasalahan …………………………………………………………. 1.3 Tujuan …………………………………………………………………

1 1 1

Bab II : Titanium dan Paduannya 2.1 Sejarah ………………………………………………………………… 2.2 Pengertian ……………………………………………………………... 2.3 Sumber Titanium ……………………………………………………… 2.4 Sifat – Sifat – Sifat Sifat Titanium …………………………………………………. 2.5 Proses Pembuatan ……………………………………………………... 2.6 Paduan Titanium ………………………………………………………. 2.7 Aplikasi Titanium ……………………………………………………...

3 3 4 6 10 12 18

Bab III: Penutup 3.1 Kesimpulan …………………………………………………………….

22

DAFTAR PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Titanium adalah logam berlimpah nomor empat di dunia setelah aluminium, besi, dan magnesium. Selain itu, titanium juga merupakan elemen berlimpah kesembilan (mencakup 0,63% pada kerak bumi) ditemukan pada tahun 1791 di Inggris oleh Reverend William Gregor, yang diberi nama sebagai ilmenite ilmenite.. Elemen ini ditemukan kembali beberapa tahun kemudian oleh German Chemist Heinrich Klaporth dalam bentuk rutile rutile.. Logam titanium tidak pernah ditemukan sendirian, keberadaannya selalu berikatan dengan mineral lainnya seperti rutile, ilmenite, leucoxene, anatase, brookite, perovskite, perovskite , dan sphene yang ditemukan dalam titanat dan beberapa besi ore ore.. Titanium juga ditemukan dalam batu bara, abu, tanaman dan dalam tubuh manusia (O. Carp, 2004). Material yang mengandung titanium dan paling banyak ban yak ada di bumi dan paling sering serin g dimanfaatkan oleh manusia adalah rutile dan anatase anatase.. Rutile adalah bentuk paling stabil dari titania dan paling banyak ditemukan pada sumber titanium. Titanium dioksida dapat dibuat dari bahan-bahan alam yang ada di alam, umumnya berasal dari ilminate yang berasal dari China, Norwegia, Uni Soviet (pasir), Australia (pasir), Kanada dan Afrika selatan (pasir) (O. Carp, 2004). Titania dapat diaplikasikan sebagai bahan fotokatalisis, sensor gas, pembersih

1.2

1. 2. 3.

1. 2. 3.

polutan yang ada di udara, tanah dan air, sebagai bahan campuran cat agar tahan korosi, pelapis alat-alat dibidang kedokteran, kosmetik, sel surya, penyerap gelombang gelombang elektromagnetik dan lain-lain. Permasalahan Dalam memahami tentang bahan titanium dan molibdenum ini terdapat beberapa aspek permasalahan yang akan dibahas pada makalah ini yaitu sebagai berikut berikut : Sejarah dan pengertian serta sumber dari titanium dan paduannya Proses Pembuatan Titanium dan paduannya beserta aplikasinya. Klasifikasi paduan Titanium dan Paduannya 1.3 Tujuan Makalah tentang bahan Titanium dan Paduannya ini bertujuan untuk: Mengetahui dan memahami sifat-sifat dari Titanium dan Paduannyameliputi sifat fisik, sifat kimia dan sifat mekanik. Mengetahui dan memahami proses pembuatan Titanium Tita nium danpaduannya. Mengetahui aplikasi dari Titanium dan paduannya dalam berbagai aspek.

4. Mengetahui paduan-paduan (alloy) dari Titanium

BAB II TITANIUM DAN PADUANNYA 2.1

2.2

Sejarah Titanium pertama kali ditemukan dalam mineral di Cornwall, Inggris, tahun 1791 oleh geolog amatir dan pendeta William Gregor kemudian oleh pendeta Kredo paroki. Ia mengenali adanya unsur baru dalam ilmenite ketika ia menemukan pasir hitam sungai di dekat paroki dari Manaccan dan melihat pasir tertarik oleh magnet. Analisis terhadap pasir tersebut menunjukkan adanya kehadiran dua oksida logam, yaitu besi oksida (menjelaskan daya tarik magnet) dan 45,25% dari metalik putih oksida yang pada saat itu belum dapat dipastikan jenisnya. Gregor Gr egor yang menyadari bahwa unsur tak dikenal yang mengandung oksida logam tersebut tidak memiliki kesamaan dengan sifat-sifat dari unsur yang telah lebih awal dikatahui, melaporkan penemuannya kepada Royal Geological Society of Cornwall dan di jurnal ilmiah Jerman Crell’s Annalen. Pada waktu yang hampir bersamaan, Franz-Joseph Müller von Reichenstein menghasilkan substansi yang serupa, tetapi tidak dapat mengidentifikasi unsur tersebut. Oksida secara independen ditemukan kembali pada tahun 1795 oleh Jerman kimiawan Martin Heinrich Klaproth di dalam rutil dari Hungaria. Klaproth menemukan bahwa hal itu berisi unsur baru dan menamakannya Titan yang merupakan nama dewa matahari dari mi tologi Yunani. Setelah mendengar tentang penemuan Gregor sebelumnya, ia memperoleh sampel manaccanite yang di dalamnya terdapat titanium. Pengertian

itanium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki symbol Ti dan nomor atom 22 yang ditemukan pada tahun 1791 tetapi tidak diproduksi secara komersial hingga tahun 1950-an. Titanium ditemukan di Inggris oleh William Gregor dalam 1791 dan dinamai oleh Martin Heinrich Klaproth untuk Titan dari mitologi Yunani. Titanium merupakan logam transisi yang ringan, kuat, tahan korosi termasuk tahan air laut dan chlorine dengan warna putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy (terutama dengan besi dan alumunium) dan senyawa terbanyaknya, titanium dioksida, dioksida, digunakan dalam pigmen putih. Salah satu karakteristik titanium yang paling terkenal yaitu bersifat sama kuat dengan baja tetapi beratnya hanya 60% dari berat baja. Sifat titanium mirip dengan zirconium secara kimia maupun fisika. Titanium dihargai lebih mahal daripadaemas daripada emas karena sifat-sifat logamnya. Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah rutiledan rutiledan ilmenit, ilmenit, yang tersebar luas di seluruh Bumi. Bumi . Ada dua bentuk alotropi bentuk alotropi dan lima isotop alami dari unsur ini; Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8) . 2.3

Sumber Titanium Titanium selalu berikatan dengan elemen-elemen lain di alam. Titanium merupakan unsur yang jumlahnya jumlahnya melimpah ke-9 di kerak bumi bumi (0,63% berat berat massa) dan logam ke-7 paling berlimpah. Titanium selalu ada dalam igneous rock (bebatuan) (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Dari 801 jenis batuan yang dianalisis oleh United States Geological Survey, Survey, terdapat 784 diantaranya mengandung titanium. Perbandingan Ti di dlam tanah adalah sekitar 0,5 sampai 1,5%. Titanium ditemukan di meteorit dan telah dideteksi di dalam matahari serta pada bintang tipe-M, yaitu jenis bintang dengan suhu terdingin dengan temperatur permukaan sebesar 32000F atau 5790 0F. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Titanium juga terdapat dalam mineral rutile (TiO2) , , ilmenite (FeTiO ilmenite (FeTiO3) ,dan ,dan sphene, sphene, dan terdapat dalam titanate titanatedan dan bijih besi. Dari mineralmineral ini, hanya Rutile dan ilmenite memiliki kegunaan secara ekonomi, ekonomi, walaupun sulit ditemukan dalam konsentrasi yang tinggi. Keberadaan Titanium dengan bijih berupa ilmenit berada di bagian barat Australia, Kanada, Cina, India, Selandia Baru, Norwegia, dan Ukraina. Rutile dalam jumlah banyak pun juga ditambang di Amerika Utara dan Afrika Selatan dan membantu berkontribusi terhadap produksi tahunan 90.000 ton logam dan 4,3 juta ton titanium dioksida . Jumlah cadangan dari titanium diperkirakan melebihi 600 juta ton. Berikut adalah tabel penjelasan mengenai sifat-sifat dari sumber-sumber titanium. Kategori Mineral Rumus Kimia Titanium dioksida (TiO2) Warna Abu-abu,coklat,ungu atau hitam

Bentuk Kristal Skala kekerasan Mohs Berat jenis (g/cm3) Kelarutan

Segi Empat 5,5-6,5 4,23-5,5 Tidak larut dalam asam

Tabe Tab el 1.Si 1.S i fat Rut R utii le Rumus kimia

FeTiO 3 FeTiO3

Bentuk kristal

trigonal trigonal

Warna



5 bis 5 5-5


4,5 bis 5 4,5-5

T abel 2.Si 2.S i fat I lm lme eni nit t Warna


Bentuk Kristal

Monoklinik

Berat jenis (g/cm3) 3,3 - 3,6  Specific Gravity is 3.3 - 3.6T abe bell 3.S 3.Si fat Sphe hene ne Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tumbuhan dan dalam tubuh manusia. Sampai pada tahun 1946, proses proses pembuatan logam Ti di laboratorium yang dilakukan oleh oleh Kroll menunjukkan cara memproduksi Titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetraklorida dengan magnesium. Selanjutnya logam titanium dapat dimurnikan dengan cara mendekomposisikan iodanya

2.4

Sifat-Sifat Titanium Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. Ia memiliki berat jenis rendah, kekuatan yang bagus, mudah dibentuk dan memiliki resistansi korosi yang baik. Jika logam ini tidak mengandung oksigen, ia bersifat ductile ductile.. Titanium merupakan satu-satunya logam yang terbakar dalam nitrogen dan udara. Titanium juga memiliki resistansi terhadap asam sulfur dan asam hidroklorida yang larut, kebanyakan asam organik l ainnya, gas klor dan solusi klorida. Titanium murni diketahui dapat menjadi radioaktif setel ah dibombardir dengan deuterons. Radiasi yang dihasilkan adalah positrons dan sinar gamma. Ketika sinar gamma ini direaksikan dengan oksigen, dan ketika mencapai suhu 550 ° C (1022 ° F) , sinar tersebut bereaksi dengan klorin. Sinar ini kemudian bereaksi dengan halogen yang lain dan menyerap hidrogen. Logam ini dimorphic dimorphic.. Bentuk alfa heksagonal berubah menjadi bentuk beta kubus secara perlahan-lahan pada suhu 880 0C. Logam titanium tidak bereaksi dengan fisiologi tubuh manusia ( physiologically physiologically inert i nert ). ). Titanium oksida murni memiliki indeks refraksi yang tinggi dengan dispersi optik yang lebih tinggi daripada berlian.

2.4.1

Sifat Fisik Titanium bersifat paramagnetik (lemah tertarik dengan magnet) dan memiliki konduktivitas listrik dan konduktivitas termal yang cukup rendah. Sifat Fisik Keterangan Fasa Padat

Massa jenis Massa jenis cair Titil lebur Titik didih Kalor peleburan Kalor penguapan Kapasitas kalor (250C) Penampilan Resistivitas listrik (20 listrik (20 °C) Konduktivitas termal termal (300 K) Ekspansi termal (25 °C) Kecepatan suara (pada wujud kawat) (suhu kamar )

4,506 g/cm3 (suhu kamar) 4,11 g/cm3 (pada titik lebur) 1941 K (1668 0C,30340F) 3560 K(3287 0C, 5949 0F) 14,15 kJ/mol 425 kJ/mol 25,060 J/mol.K Logam perak metalik 0,420 µΩ·m 21,9 W/(m·K) 8.6 µm/(m·K) 5090 m/s m/s

Tabe Tab el 4.Sifat 4.Si fat-Si -Si fa fatt Fi F i sik Ti tanium P (Pa) T (K) 2.4.2











1 1982

10 2171

Tekanan Uap 100 2403

1k 2692

10k 3064

100k 3558

Sifat Kimia Sifat kimia dari titanium yang paling terkenal adalah ketahanan terhadap korosi yang sangat baik (pada suhu biasa membentuk oksida, TiO 2), hampir sama seperti platinum, resistan terhadap asam, dan larut dalam asam pekat. Diagram Pourbaix menunjukkan bahwa titanium adalah logam yang sangat reaktif, tetapi lambat untuk bereaksi dengan air d an udara. Reaksi dengan Air Titanium akan bereaksi dengan air membentuk Titanium dioksida dan hydrogen. Ti(s) + 2H2O(g) → TiO2(s) + 2H2(g) 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) Reaksi dengan Halogen Reaksi 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) + 2Br 2(l) 2(l) → TiBr 4(s) 4(s) Ti(s) + 2I2(s) → TiI4(s) Reaksi dengan Asam Logam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur normal tetapi dengan asam hidrofluorik yang panas membentuk kompleks anion (TiF 6)32Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF6)3-(aq) + 3 H2(g) + 6 H+(aq) Reaksi dengan Basa Titanium tidak bereaksi dengan alkali pada temperatur normal, tetapi p ada keadaan panas. Titanium terbakar di udara ketika dipanaskan menjadi 1200 ° C (2190 ° F) dan pada oksigen murni ketika dipanaskan sampai 610 ° C (1130 ° F) atau lebih , membentuk titanium

dioksida. Sebagai hasilnya, logam tidak dapat dicairkan dalam udara terbuka sebelum titik lelehnya tercapai, jadi mencair hanya mungkin terjadi pada suasana inert atau dalam vakum. 2 ] Titanium juga merupakan salah satu dari sedikit elemen yang terbakar di gas nitrogen murni (Ti terbakar pada 800 ° C atau 1.472 ° F dan membentuk titanium nitrida). Titanium tahan untuk melarutkan asam sulfat dan asam klorida, bersama dengan gas klor, larutan klorida, dan sebagian besar asam-asam organik. Sifat Kimia Keterangan Nama, Lambang, Nomor atom Titanium, Ti,22 Deret Kimia Logam transisi Golongan, Periode, Blok 4,4,d Massa atom 47.867(1) g/mol Konfigurasi electron [Ar ] 3d2 4s2 Jumlah elektron tiap kulit 2,8,10,2 Struktur Kristal hexagonal Bilangan oksidasi 4 Elektronegativitas 1,54 (skala Pauling) ke-1: 658.8 kJ/mol Energi ionisasi ke-2: 1309.8 kJ/mol ke-3: 2652.5 kJ/mol Jari-jari atom 140 pm Jari-jari atom (terhitung) 176 pm Jari-jari kovalen 136 pm

Tabe Tab el 5.Si fat fat-Si -Si fat K i mi a T i tani nium um 2.4.3

Sifat Mekanik Sifat Mekanik Modulus Young Modulus Geser Modulus Ruah Nisbah Poisson Skala Kekerasan Mohs Kekerasan Vickers Kekerasan Brinell Nomor CAS

Keterangan 116 Gpa 44 Gpa 110 Gpa 0,32 6 970 Mpa 716 Mpa 7440-32-6

Tabe Tab el 6. Si S i fat fat-Si -Si fat M ekan kanii k Ti tani nium um 2.5

Proses Pembuatan Titanium diproduksi menggunakan proses Kroll. Langkah-langkah yang terlibat termasuk ekstraksi, pemurnian, produksi spons, pembuatan paduan, dan membentuk dan membentuk. Di Amerika Serikat, banyak produsen spesialis dalam fase yang berbeda dari produksi ini. Misalnya, ada produsen yang hanya membuat spons, yang lain yang hanya mencair dan menciptakan paduan, dan yang lain yang menghasilkan produk akhir. Saat ini, tidak ada produsen tunggal melengkapi semua langkah ini. Pencabutan

1.

Pada awal produksi, produsen menerima titanium konsentrat dari tambang. Sementara rutil dapat digunakan dalam bentuk alami, ilmenit diproses untuk menghilangkan zat besi sehingga berisi titanium dioksida paling sedikit 85%. Bahan-bahan ini dimasukkan ke dalam reaktor fluidized-tempat tidur bersama dengan gas klor dan karbon. Materi yang dipanaskan sampai 1.652 ° F (900 ° C) dan hasil reaksi kimia berikutnya dalam penciptaan murni titanium tetraklorida (TiCl4) dan karbon monoksida. Kotoran adalah hasil dari kenyataan bahwa titanium dioksida murni tidak digunakan di awal. Oleh karena itu berbagai klorida logam yang tidak diinginkan yang dihasilkan harus dibuang. Pemurnian

2.

logam bereaksi dimasukkan ke dalam tangki penyulingan besar dan dipanaskan. Selama langkah ini, kotoran dipisahkan dengan menggunakan distilasi fraksional dan presipitasi. Tindakan ini menghilangkan klorida logam termasuk besi, vanadium, zirkonium, silikon, dan magnesium. Produksi spons

3.

Selanjutnya, dimurnikan titanium tetraklorida ditransfer sebagai cairan ke bejana reaktor stainless steel. Magnesium kemudian ditambahkan dan wadah dipanaskan sampai sekitar 2012 ° F (1.100 ° C). Argon dipompa ke dalam wadah sehingga udara akan dihapus dan kontaminasi dengan oksigen atau nitrogen dicegah. Magnesium bereaksi dengan klor menghasilkan magnesium klorida cair. Hal ini membuat padat titanium murni karena titik leleh dari titanium lebih tinggi dari reaksi.

4.

Padatan titanium dikeluarkan dari reaktor dengan membosankan dan kemudian diobati dengan air dan asam klorida untuk menghapus kelebihan magnesium dan magnesium klorida. Padatan yang dihasilkan adalah logam berpori yang disebut spons.

5.

Spons titanium murni kemudian dapat diubah menjadi paduan yang dapat digunakan melalui tanur habis-elektroda. Pada titik ini, spons dicampur dengan penambahan paduan berbagai besi tua. Proporsi yang tepat dari spons untuk bahan paduan diformulasikan di laboratorium sebelum produksi. Massa ini kemudian ditekan ke compacts dan dilas bersama-sama, membentuk elektroda spons.

6.

Elektroda spons kemudian ditempatkan dalam tungku busur vakum untuk mencair. Dalam wadah aircooled, tembaga, busur listrik digunakan untuk melelehkan elektroda spons untuk membentuk ingot. Semua udara dalam wadah yang baik dihapus (membentuk ruang hampa) atau atmosfer diisi dengan argon untuk mencegah kontaminasi. Biasanya, ingot tersebut remelted satu atau dua kali untuk menghasilkan ingot diterima secara komersial. Di Amerika Serikat, paling ingot dihasilkan dengan metode ini berat sekitar 9.000 lb (4,082 kg) dan 30 di (76,2 cm) di diameter.

7.

Setelah ingot dibuat, tersebut akan dihapus dari tungku dan diperiksa dari kerusakan. Permukaan dapat dikondisikan seperti yang diperlukan untuk pelanggan. Ingot kemudian dapat dikirim ke produsen barang jadi di tempat yang dapat digiling dan dibuat menjadi berbagai produk. Produk samping / Limbah

Selama produksi titanium murni sejumlah besar magnesium klorida yang dihasilkan. Bahan ini didaur ulang dalam sel daur ulang segera setelah diproduksi. Sel daur ulang pertama memisahkan logam magnesium keluar maka gas klor dikumpulkan. Kedua komponen yang digunakan kembali dalam produksi titanium. https://teknikkendaraanringan-otomotif.blogspot.co.id/2016/06/makalah-titanium-danpaduannya.html

Logam Titanium Dan Kegunaannya

Recommend Documents