GOLONGAN IV B

1 Titanium 1.1 Sejarah

Berasal Berasal dari dari bahasa bahasa Latin: Latin: titans, titans, yang berarti berarti anak pertama pertama bumi bumi dalam dalam mitologi mitologi romawi. Ditemukan oleh Gregor di tahun 1791 dan dinamakan dinamakan oleh Klaproth 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 natriumdalambombaja.

1.2 Sumber

Unsur titanium relatif melimpah pada kulit bumi ± 0,6% . Titanium ditemukan di mete meteor or dan di dalam dalam mata matahar hari. i. Bebat Bebatuan uan yang yang diambi diambill oleh oleh misi misi Apol Apollo lo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%. Garis-garis titanium oksida sangat jelas terlihat terlihat di spektrum spektrum bintang-bintang bintang-bintang tipe M. Unsur ini merupakan merupakan unsur kesembil kesembilan an terbany terbanyak ak pada kerak bumi. bumi. Titaniu Titanium m selalu selalu ada dalam dalam igneous igneous rocks (bebatuan) dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut. Ia juga terdapat dalam mineral rutile, ilmenite ilmenite dan sphene dan sphene dan terdapat dalam titanate dan bijih besi. Titanium Titanium juga terdapat terdapat di debu batubara, dalam tetumbuhan dan dalam tubuh manusia. manusia. Loga Logam m ini hanya hanya dikut dikutak ak-ku -kuti tik k di labor laborat atur urium ium sampa sampaii pada pada tahun tahun 1946 1946,, Krol Krolll menunjukkan cara memproduksi titanium secara komersil dengan mereduksi titanium tetrakl tetraklorid oridaa dengan dengan magnesi magnesium. um. Metoda Metoda ini yang dipakai dipakai secara secara umum umum saat saat ini. Selanjutnya logam titanium dapat dimurnikan dengan cara medekomposisikan iodanya (Mohsin.2006).

Kimia Unsur Golongan IVB ( Titanium, Zirkonium, Hafnium)

Page 1

Mineral Mineral utama sumber sumber titanium titanium 1. FeTiO3 (Iron Titanium Oxide)

Kegunaan Kegunaan:: Sebagian besar digunakan sebagai sumber

bijih Titanium, Titanium, sebagian sebagian kecil untuk bijih besi, sebagai sebagai bahan furnace, furnace, penghalus penghalus dan sebagai sebagai mineral mineral spesim spesimen. en.

2. TiO2 (rutil) Kegunaan: Sebagai Sebagai bijih bijih titaniu titanium, m, pigmen pigmen,, dan sebagai sebagai batuan batuan orname ornament nt sepert sepertii

quartz.

1.2 Beberapa Beberapa Proses Proses Untuk Untuk Memperoleh Memperoleh Logam Titanium Proses Kroll Kroll

Prinsip : - Mineral Ti direaksikan dengan gas klor dan karbon pada nyala merah - Didestilasi untuk menghilangkan FeCl4 - Direduksi dengan Mg pada 8000C dengan atmosfer Argon. MgCl2 berlebih diuapkan pada 1000 10000C


Page 2

Proses van van Arkel Arkel de Boer

Prinsip: - Direaksikan sebagai TiI4 - Proses pemurnian melalui evaporator -Skala laboratorium

1.3

Sifat-sifat

Titanium murni merupakan logam putih yang sangat bercahaya. 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 diberitakan dapat menjadi menjadi radioakt radioaktif if setela setelah h dibomb dibombardi ardirr dengan dengan deuter deuterons. ons. Radiasi Radiasi yang dihasil dihasilkan kan adalah positrons dan sinar gamama.

Sifat Fisika Fisika

o

Simbol: Ti

o

Massa Atom: 47.88

o

Titik Didih: 3560 K

o

Massa Jenis: 4.54 g/cm3

o

Konduktivitas Listrik: 2.6 x 106 ohm-1cm-1

o

Elektronegativitas: 1.54

o

Konfigurasi Elektron: [Ar]3d2 4s2

o

Potensial Ionisasi: 6.82 V

o

Titik Lebur: 1935 K


Page 3

o

1.5

Bilangan Oksidasi: 4,3

Kegunaan

Titaniu Titanium m sangat sangat penting penting sebaga sebagaii agen agen campur campuran an logam logam dengan dengan alumini aluminium, um, molibdenum, manggan, besi dan beberapa logam lainnya. Campuran logam titanium digunakan terutama untuk bahan pesawat terbang dan misil, dimana logam ringan, kuat dan tahan suhu tinggi diperlukan. Titanium sekuat baja, tetapi 45% lebih ringan. Ia 60% lebih berat daripada aluminium, tetapi dua kali lebih kuat. Titanium memiliki kegunaan potensial di pabrik desalinasi untuk mengkonversi air laut menjadi air tawar. Logam ini memiliki resistansi resistansi yang baik terhadap air laut dan digunakan untuk baling baling kapal dan bagian kapal lainnya yang terekspos terekspos pada air asin. Anoda titanium titanium yang dilapisi platinum telah digunakan untuk memberikan perlindungan dari korosi air garam. Titanium diproduksi diproduksi secara buatan untuk permata. permata. Safir dan rubi menunjukkan menunjukkan asterism sebagai hasil keberadaan TiO2. Titanium dioksida sangat banyak digunakan untuk cat rumah dan cat lukisan karena permanen dan memilki sifat penutup yang baik. Pigmen Pigmen titaniu titanium m oksida oksida merupak merupakan an aplikas aplikasii yang terbanya terbanyak k untuk untuk unsur unsur ini. Cat titanium merupakan reflektor sinar infra yang sangat bagus dan banyak digunakan pada temp tempat at-te -temp mpat at penga pengama mata tan n mata matahar harii (sol (solar ar obser observat vator orie ies) s) dima dimana na panas panas dapa dapatt mengganggu pengamatan. Titanium tetraklorida digunakan untuk mengiridasi gelas. Senyawa ini mengeluarkan asap tebal di udara.


Page 4

2. Zirkonium 2.1

Sejarah

zargun, yang berarti seperti emas. Nama zirkon Berasal Berasal dari bahasa Persia: Persia: zargun, kemungkinan berasal dari bahasa Persia zargun yang memberikan deskripsi warna batu permata permata yang sekarang sekarang dikenal sebagai zircon sebagai zircon,, jargon, jargon, hyacinth, hyacinth, atau ligure. ligure. Mineral ini, dalam dalam berbag berbagai ai variasi variasinya nya disebut disebut juga juga dalam dalam Injil. Injil. Minera Minerall tidak tidak diketahu diketahuii mengandung elemen baru sampai Klaproth, pada tahun 1789, menganalisa jargon menganalisa jargon dari pulau Ceylon dan menemukan menemukan bahan baru yang dia namakan namakan Zirkonertz Zirkonertz (zirconia), (zirconia), tetapi Werner namakan zircon ( silex silex circonius circonius). ). Logam ini dalam bentuknya yang tidak murn murnii pert pertam amaa kali kali diiso diisola lasi si oleh oleh Berze Berzeli lius us di tahu tahun n 1824 1824 denga dengan n mema memanas naskan kan campuran potasium dan potasium zirkonium fluorida dalam proses dekomposisi yang mereka kembangkan.

2.2

Sumber

Zirkonium ditemukan dalam jumlah banyak di bintang-bintang tipe S, dan juga telah telah diidenti diidentifika fikasik sikan an dalam dalam matahar mataharii dan meteor meteor.. Analis Analisis is bebatua bebatuan n bulan bulan yang diambil dari berbagai misi Apollo menunjukkan kandungan zirkonium yang tinggi, dibandingkan dengan bebatuan bumi. 2.3

Kelimpahan

Zirkonium merupakan salah satu unsur penyusun kulit bumi. Beberapa mineral sumber zirkonium : •

Baddeleyite (ZrO2)

•

Zirkon (ZrSiO2)

Untuk memisahkan ion zirkonium dan hafnium digunakan metode penukar ion atau ekstraksi-pelarut secara bertingkat.


Page 5

2.5

Sifat-sifat

Zirkonium memiliki resitansi tinggi terhadap korosi terhadap berbagai jenis asam dan alkali, air laut dan agen-agen lain. Jika dicamput dengan seng, zirkonium menjadi magnet pada suhu dibawah 35K. Keterangan Unsur: •

Simbol: Zr

•

Massa Atom: 91.224

•

Titik Didih: 4682 K

•


•


•


•

Konfigurasi Elektron: [Kr]4d2 5s2

•


•

Titik Lebur: 2128 K

•

Bilangan Oksidasi: 4

Reaksi dengan dengan : •

Halida, halida MCl4, MBr 4 dan MI4 pada fase gas berbentuk tetrahedral tetapi

pada kondisi kondisi padat merupakan merupakan polimer polimer dengan jembatan jembatan halida. Halida Halida ini dibuat melalui reaksi klorinasi dari zirkonium panas, zirkonium karbida atau zirkonium oksida yang dilanjutkan hidrolisis dengan air. •

Zirkonium Zirkonium oksida, (ZrO2) merupakan kristal putih yang keras dan tidak larut

(mp 2700 27000C), C), tahan tahan terha terhada dap p asam asam dan basa, basa, memi memili liki ki sifat sifat mekan mekanis is yang yang baik baik digunakan untuk tungku furnace. Pembuatan : reaksi antara Zr(IV) dengan hidroksida.


Page 6

2.5

Isotop

Zirkonium alami mengandung lima isotop. Lima belas isotop lainnya juga diketahui keberadaannya. Bijih utama zirkon dan ZrSiO4 adalah ZrO2 dalam bentuk kristal yang mengandung hafnium sebesar sekitar 1%. Zirkonium juga muncul dalam 30 spesies mineral lainnya. Zirkonium diproduksi secara komersil dengan mereduksi klor klorida ida denga dengan n magne magnesi sium um (pro (prose sess Krol Kroll) l) dan denga dengan n cara-c cara-cara ara lain. lain. Unsu Unsurr ini ini merupakan logam putih keabu-abuan yang terang. Ketika dibelah, logam ini dapat terbakar di udara secara spontan, terutama pada suhu yang tinggi. Logam padat unsur ini lebih susah untuk terbakar. Tingkat keracunan senyawa zirkonium sangat rendah. Hafnium Hafnium ditemukan ditemukan pada bijih zirkonium dan memisahkannya memisahkannya sangat sulit. Zirkonium komersil komersil mengandung mengandung 1- 3% hafnium. hafnium. Zirkonium Zirkonium memiliki absoprsi netron cross section section yang rendah, oleh karena itu digunakan untuk aplikasi energi nuklir. Pusat pembangkit pembangkit listrik listrik nuklir sekarang sekarang ini mengkonsumsi mengkonsumsi 90% logam zirk zirkon oniu ium. m. Reak Reakto torr-re reak akto torr nukl nuklir ir kome komers rsil il yang yang seka sekara rang ng ini ini dibu dibuat at,, dapa dapatt mengg nggunak nakan

2.5

setenga ngah

juta uta

kaki kaki

pipa

camp ampuran

logam ogam

zirkoniu nium.

Kegunaan

Unsur ini banyak digunakan oleh industri kimia dimana agen-agen korosif digunakan. Zirkonium digunakan sebagai getter dalam tabung vakum, sebagai agen pencampur pencampur logam dalam baja, peralatan peralatan bedah, primer primer peledak, peledak, filamen filamen bola lampu pijar dan rayon spinnerets spinnerets. Dengan niobium, zirkonium menjadi superkonduktif pada suhu rendah dan digunakan untuk membuat magnet superkonduktif. Zirkonium oksida (zirkon (zirkon)) memili memiliki ki indeks indeks refraks refraksii yang tinggi tinggi dan digunak digunakan an sebaga sebagaii bahan bahan batu permata. permata. Oksida yang tidak tidak murni, murni, zirkonia digunakan digunakan untuk untuk laboratory laboratory crucibles yang dapat menahan panas, dalam tungku pemanas dan oleh industri gelas dan keramik sebagai bahan refratory.


Page 7

3. Hafnium 3.1

Sejarah

Berasa Berasall dari bahasa latin yaitu yaitu Hafinia Hafinia untuk Kopenhagen Beberapa tahun sebelum ditemukannya unsur ini di tahun tahun 1932 1932 (ole (oleh h D. Cost Coster erdan dan G. von von Heve Hevese sey), y), Hafni Hafnium um diperk diperkirak irakan an muncul muncul dalam dalam berbaga berbagaii jenis jenis mineral mineral.. Sesuai Sesuai deng dengan an teor teorii Bohr Bohr,, unsu unsurr baru baru ini ini dias diasos osia iasi sika kan n deng dengan an zirkonium. Akhirnya unsur ini berhasil diidentifisikan sebagai zirkon dari Norway, dengan analisis spektroskopi sinar X. Ia dinamakan sesuai sengan kota dimana unsur ini ditemukan. Kebanyakan mineral zirkonium mengandung 1- 5% hafnium. Hafnium pada awalnya dipisahkan dari zirkonium dengan cara rekristalisasi berulang-ulang berulang-ulang amonium atau kalium fluorida oleh von Hevesey Hevesey dan Jantzen. Jantzen. Logam hafn hafniu ium m pert pertam amaa kali kali dipe dipers rsia iapk pkan an oleh oleh van van Arke Arkell dan dan deBo deBoer er deng dengan an cara cara menyalurkan menyalurkan uap tetraiodida tetraiodida di atas filamen tungsten yang dipanaskan. Hampir semua logam hafnium sekarang ini diproduksi dengan cara mereduksi tetraklorida dengan magnesium atau dengan sodium (proses Kroll).

3.2

Sifat-sifat

Hafnium merupakan logam ductile dengan warna terang perak. Sifat-sifatnya sangat ditentukan oleh keberadaan unsur zirkonium. zirkonium. Dari semua unsur, zirkonium dan hafnium hafnium merupak merupakan an dua elemen elemen yang sangat sangat sulit sulit dipisa dipisahkan hkan.. Walau Walau sifat sifat kimia kimia mereka sangat serupa satu sama lain, berat jenis zirkonium sekitar setengah hafnium. Hafnium yang hampir murni sudah pernah diproduksi dengan zirkonium sebagai unsur yang masih terkandung di dalamnya (impurity (impurity). ).


Page 8

Hafnium Hafnium telah berhasil dicampur dengan besi, titanium, niobium, tantalum dan beberapa beberapa logam lainnya. lainnya. Keterangan unsure:

3.3

•

Simbol: Hf

•

Massa Atom: 178.49

•

Titik Didih: 4857 K

•


•


•


•

Konfigurasi Elektron: [Xe]4f14 5d2 6s2

•


•

Titik Lebur: 2504 K

•

Bilangan Oksidasi: 4

Kegunaan

Hafnium Hafnium memiliki memiliki absorpsi absorpsi cross-section yang baik untuk netron (hampir 600 kali lipat zirkonium) dan juga memiliki sifat mekanik yang sangat bagus dan sangat resistan terhadap korosi, hafnium digunakan sebagai tangkai kontrol reaktor. Tangkai ini digunakan di kapal selam nuklir. Hafnium digunakan dalam bola lampu gas dan pijar serta merupakan getter merupakan getter efisien efisien untuk mengambi oksigen dan nitrogen.


Page 9

2.3.4 .3.4

Penanganan

Hafnium yang terbelah-belah kecil dapat terbakar secara spontan di udara. KehatiKehati-hat hatian ian perlu perlu dijaga dijaga jika membent membentuk uk logam logam hafnium hafnium.. Jangan Jangan tereksp terekspos os pada pada hafnium lebih dari 0,5 mg/jam (berdasarkan 8 jam berat rata-rata, selama 40 jam per minggu).


Page 10

GOLONGAN IV B

Recommend Documents