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.
Kewaspadaan
Sebagai bubuk atau dalam bentuk serutan logam, titanium menimbulkan bahaya kebakaran dan jika dipanaskan di udara berpotensi menimbulkan ledakan.
Air dan karbon dioksida tidak efektif untuk memadamkan api titanium. Class D dry powder harus digunakan sebagai gantinya.
Saat digunakan dalam produksi atau penanganan klorin, titanium tidak boleh terkena gas klorin kering karena dapat menyebabkan kebakaran titanium-klor.
Bahkan klorin basah menimbulkan bahaya kebakaran ketika kondisi cuaca ekstrim menyebabkan pengeringan yang tidak terduga.
Titanium dapat terbakar ketika permukaan baru yang tidak teroksidasi bersentuhan dengan oksigen cair.
Sifat ini menimbulkan tantangan tersendiri pada penggunaannya dalam sistem oksigen cair, seperti yang terdapat di industri luar angkasa.
Sejarah Titanium
Titanium ditemukan tahun 1791 oleh ahli geologi amatir Inggris, William Gregor.
Dia menemukan pasir hitam metalik di dasar sungai dan mengidentifikasinya sebagai campuran magnetit, bentuk umum oksida besi, dan logam baru.
Gregor menyebut logam baru yang belum dikenal ini sebagai manaccanite.
Empat tahun kemudian, seorang ilmuwan Jerman bernama Martin Heinrich Klaproth sedang mempelajari bijih dari Hongaria ketika menyadari bijih tersebut mengandung unsur kimia yang belum pernah dijelaskan sebelumnya.
Dia menyebutnya titanium, dan kemudian menegaskan bahwa manaccanite yang ditemukan Wiilliam Gregor juga mengandung titanium.
Orang pertama yang mengekstraksi titanium menjadi bentuk murninya adalah M.A. Hunter pada tahun 1910.
Namun, baru pada tahun 1930-an, William J. Kroll menemukan proses yang memungkinkan ekstraksi titanium dalam skala industri.
Prosedur yang kemudian disebut proses Kroll pertama-tama mengolah bijih titanium oksida dengan klorin, menghasilkan titanium klorida.
Selanjutnya, magnesium atau natrium dicampur dengan titanium klorida dalam gas argon.
Pada suhu 1.200 derajat Celsius, magnesium atau natrium mereduksi titanium klorida menjadi titanium murni.
Proses ini sekitar 10.000 kali kurang efisien dibandingkan proses yang digunakan untuk membuat besi, sehingga menjelaskan mengapa titanium adalah logam yang mahal.
Pada tahun 1950-an dan 1960-an, Uni Soviet memelopori penggunaan titanium dalam aplikasi militer dan kapal selam.
Dimulai pada awal 1950-an, titanium mulai digunakan secara luas dalam penerbangan militer, terutama pada jet performa tinggi, dimulai dengan pesawat seperti F-100 Super Sabre dan Lockheed A-12 serta SR-71 Blackbird.
Sepanjang periode Perang Dingin, titanium dianggap sebagai bahan strategis oleh pemerintah AS.
Fakta Menarik tentang Titanium
Titanium adalah logam tahan api yang digunakan secara luas di industri kedirgantaraan dan manufaktur.
Sifatnya yang kuat dan ringan membuatnya ideal untuk aplikasi luar angkasa dan penerbangan.
Berikut adalah beberapa fakta menarik tentang titanium:
1. Dua Kali Lebih Kuat dari Aluminium
Jika dibandingkan dengan aluminium, titanium memiliki kekuatan sekitar dua kali lipatnya.
Untuk penggunaan yang berurusan dengan tekanan tinggi yang membutuhkan logam kuat, tidak ada pengganti bagi titanium.
Sementara kekuatan baja setara dengan titanium, baja memiliki bobot sekitar 45% lebih berat dari titanium.
2. Tahan terhadap Korosi
Tidak hanya kuat dan ringan, titanium juga secara alami tahan terhadap korosi.
Ketika terkena oksigen, titanium membentuk lapisan tipis oksida yang bertindak untuk melindungi logam ini dari korosi lebih lanjut.
3. Tidak Terbentuk secara Alami
Berlawanan dengan anggapan banyak orang, titanium tidak terbentuk secara alami, melainkan ditemukan dalam mineral ructile, ilmenite dan sphene.
4. Digunakan untuk Implan Medis
Titanium sering digunakan untuk implan medis karena jarang ditolak oleh tubuh manusia.
Logam ini juga mampu bertahan di lingkungan unik dalam tubuh manusia.
Itu sebab, titanium dianggap sebagai logam yang paling bio-kompatibel di dunia.
5. Kerak Bumi Hanya Mengandung 0,63% Titanium
Sebagai unsur kesembilan yang paling melimpah di kerak bumi, titanium relatif langka.
Penelitian menunjukkan senyawa logam ini hanya menyumbang sekitar 0,63% dari kerak bumi.
Dengan sedikit titanium yang tersedia, biaya penambangan dan produksinya lebih mahal dibanding logam lainnya.
6. Memiliki Titik Leleh Tinggi
Titanium juga memiliki titik leleh yang tinggi.
Saat dipanaskan, titanium tidak akan mencair hingga mencapai suhu 1.668 derajat Celsius.
Sebagai perbandingan, titik leleh aluminium hanya 660 derajat Celsius, sedangkan titik leleh besi adalah 1.510 derajat Celsius.[]