Makalah Titanium

KATA PENGANTAR 

Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya maka  penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul berj udul Titanium dan !libdenum dengan baik" akalah yang kami susun ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan kepada para  pemba#a tentang unsur kimia khususnya titanium dan m!libdenum dimana unsur-unsur  tersebutt sangat berguna bagi berbag tersebu berbagai ai apika apikasi si kehid kehidupan" upan" empelajari empelajari tentan tentang g karakt karakteristik  eristik  khusus dari unsur-unsur tersebut meliputi si$at-si$at , paduan, pr!ses pembuatan tentunya akan membuat pemahaman akan unsur-unsur tersebut akan semakin baik" Pula termasuk  damp da mpak ak se serta rta pe pena nang nggu gula lang ngan an ya yang ng ti tidak dak da dapa patt di diab abaik aikan an"" %e %eng ngan an di dibe beka kali li de deng ngan an  pengetahuan serta pemahaman tersebut itulah diharapkan makalah ini dapat berman$aat se#ara nyata" %alam penulisan makalah ini penulis menyampaikan u#apan teri ma kasih kepada rekanrekan kelas &A %'-Teknik Kimia serta pihak-pihak yang turut membantu dalam penyelesaian makalah ini demi kelan#aran studi kami" %alam penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan  baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki  penulis" (ntuk 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 dal am pen penyu yusun sunan an ak akala alah h ini dar darii a)a a)all sam sampai pai akh akhir ir"" Sem Sem!ga !ga Allah Allah SWT senantiasa senantiasa meridhai segala usaha kita" Amin" *andung,+ anuari &+&  

Penulis

DAFTAR ISI

BAB I

PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang 1.2 Permasalahan %alam memahami tentang bahan titanium dan m!libdenum ini terdapat  beberapaaspek permasalahan yang akan dibahas pada makalah ini yaitu sebagai berikut . Sejarah dan pengertian serta sumber dari titanium dan m!libdenum" +" &"

/ara Pembuatan Titanium dan !libdenum beserta aplikasinya"

'"

Klasi$ikasi paduan Titanium dan !libdenum"

%ampak dan penanggulangan bahaya yang ditimbulkan !leh titanium dan !libdenum bagi manusia dan lingkungan 0"

1.3 Tuuan akalah tentang bahan Titanium dan !libdenum ini bertujuan untuk. +" engetahui dan memahami si$at-si$at dari Titanium dan !libdenum meliputi si$at $isik, si$at kimia dan si$at mekanik" engetahui dan memahami pr!ses pembuatan Titanium dan !libdenum" &" '"

engetahui aplikasi dari Titanium dan !libdenum dalam berbagai aspek"

0"

engetahui paduan-paduan 1all!y2 dari Titanium dan !libdenum"

engetahui dampak serta penanggulangan dari bahaya yang ditimbulkan !leh Titanium dan !libdenum bagi manusia dan lingkungan 3"

1.!

S"stemat"ka Penul"san akalah ini disusun dengan $!rmat sebagai berikut *A* 4 Pendahuluan berisi tentang 5atar belakang, Permasalahan, Tujuan, dan Sistematika Penulisan lap!ran" *A* 44 4si yang  berisi mengenai landasan te!ri dari Titanium dan !libdenum, *A* 444 Penutup berisi kesimpulan, kemudian %a$tar pustaka"

BAB II TITANIU# DAN PADUANN$A 2.1.1

Searah Titanium pertama kali ditemukan dalam mineral di /!rn)all, 4nggris, tahun +67+ !leh ge!l!g amatir dan pendeta William Greg!r kemudian !leh pendeta Kred! par!ki" 4a mengenali adanya unsur baru dalam ilmenite ketika ia menemukan pasir hitam sungai di dekat par!ki dari ana##an dan melihat pasir tertarik !leh magnet" Analisis terhadap pasir  tersebut menunjukkan adanya kehadiran dua !ksida l!gam, yaitu besi !ksida 1menjelaskan daya tarik magnet2 dan 03,&38 dari metalik putih !ksida yang pada saat itu belum dapat dipastikan jenisnya" Greg!r yang menyadari bah)a unsur tak dikenal yang mengandung !ksida l!gam tersebut tidak memiliki kesamaan dengan si$at-si$at dari unsur yang telah lebih a)al dikatahui, melap!rkan penemuannya kepada R!yal Ge!l!gi#al S!#iety !$ /!rn)all dan di jurnal ilmiah erman /rell9s Annalen" Pada )aktu yang hampir bersamaan, :ran;-!seph 1g2  Ti>&1s2 J &?&1g2 • Reaksi dengan (dara Ketika Titanium dibakar di udara akan menghasilkan Titanium di!ksida dengan nyala putih yang terang dan ketika dibakar dengan Nitr!gen murni akan menghasilkan Titanium Nitrida" Ti1s2 J >&1g2  Ti>&1s2 &Ti1s2 J N&1g2 TiN1s2 • Reaksi dengan ?al!gen Reaksi Titanium dengan ?al!gen menghasilkan Titanium ?alida" Reaksi dengan :lu!r  berlangsung pada suhu &/" Ti1s2 J &:&1s2  Ti:01s2 Ti1s2 J &/l &1g2  Ti/l01s2 Ti1s2 J &*r &1l2  Ti*r 01s2 Ti1s2 J &4&1s2  Ti401s2 • Reaksi dengan Asam 5!gam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur n!rmal tetapi dengan asam hidr!$lu!rik yang panas membentuk k!mpleks ani!n 1Ti:2'&Ti1s2 J &?: 1aL2  &1Ti:2'-1aL2 J ' ?&1g2 J  ?J1aL2

•

Reaksi dengan *asa Titanium tidak bereaksi dengan alkali pada temperatur n!rmal, tetapi pada keadaan panas" Titanium terbakar di udara ketika dipanaskan menjadi +&  / 1&+7  :2 dan pada !ksigen murni ketika dipanaskan sampai +  / 1++'  :2 atau lebih , membentuk titanium di!ksida" Sebagai hasilnya, l!gam tidak dapat di#airkan dalam udara terbuka sebelum titik  lelehnya ter#apai, jadi men#air hanya mungkin terjadi pada suasana inert atau dalam =akum" & M Titanium juga merupakan salah satu dari sedikit elemen yang terbakar di gas nitr!gen murni 1Ti terbakar pada C  / atau +"06&  : dan membentuk titanium nitrida2" Titanium tahan untuk melarutkan asam sul$at dan asam kl!rida, bersama dengan gas kl!r, larutan kl!rida, dan sebagian besar asam-asam !rganik" Si$at Kimia Keterangan  Nama, 5ambang, N!m!r at!m Titanium, Ti,&& %eret Kimia 5!gam transisi G!l!ngan, Peri!de, *l!k 0,0,d assa at!m 06"C61+2  gFm!l K!n$igurasi ele#tr!n Ar M 'd& 0s& umlah elektr!n tiap kulit &,C,+,& Struktur Kristal heDag!nal *ilangan !ksidasi 0 Elektr!negati=itas +,30 1skala Pauling2 ke-+. 3C"C kFm!l Energi i!nisasi ke-&. +'7"C kFm!l ke-'. &3&"3 kFm!l ari-jari at!m +0 pm ari-jari at!m 1terhitung2 +6 pm ari-jari k!=alen +' pm Tabel 2.Sifat-Sifat Kimia Titanium &"'"'

Si$at ekanik  Si$at ekanik Keterangan !dulus @!ung ++ Gpa !dulus Geser 00 Gpa !dulus Ruah ++ Gpa  Nisbah P!iss!n ,'& Skala Kekerasan !hs  Kekerasan Oi#kers 76 pa Kekerasan *rinell 6+ pa  N!m!r /AS 600-'&- Tabel 3. Sifat-Sifat Mekanik Titanium

2.!

Sum%er T"tan"um Titanium selalu berikatan dengan elemen-elemen lain di alam" Titanium merupakan unsur yang

 jumlahnya melimpah ke-7 di kerak bumi 1,'8 berat massa2 dan l!gam ke-6 paling berlimpah" Titanium selalu ada dalam igneous rock   1bebatuan2 dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut" %ari C+

 jenis batuan yang dianalisis !leh United States Geological Survey , terdapat 6C0 diantaranya mengandung titanium" Perbandingan Ti di dlam tanah adalah sekitar ,3 sampai +,38" Titanium ditemukan di mete!rit dan telah dideteksi di dalam matahari serta pada bintang tipe-, yaitu  jenis bintang dengan suhu terdingin dengan temperatur permukaan sebesar '&: atau 367:" *ebatuan yang diambil !leh misi Ap!ll! +6 menunjukkan keberadaan Ti>& sebanyak +&,+8" Titanium juga terdapat dalam mineral rutile 1Ti>&2 , ilmenite 1:eTi>'2 ,dan sphene, dan terdapat dalam titanate  dan bijih besi" %ari mineralmineral ini, hanya Rutile dan ilmenite memiliki kegunaan se#ara ek!n!mi, )alaupun sulit ditemukan dalam k!nsentrasi yang tinggi" Keberadaan Titanium dengan bijih berupa ilmenit berada di bagian barat Australia, Kanada, /ina, 4ndia, Selandia *aru, N!r)egia, dan (kraina" Rutile dalam jumlah banyak pun juga ditambang di Amerika (tara dan A$rika Selatan dan membantu berk!ntribusi terhadap pr!duksi tahunan 7" t!n l!gam dan 0,' juta t!n titanium di!ksida " umlah #adangan dari titanium diperkirakan melebihi  juta t!n" *erikut adalah tabel penjelasan mengenai si$at-si$at dari sumber-sumber titanium" Kateg!ri

ineral

Rumus Kimia

Titanium di!ksida 1Ti>&2

Warna

Abu-abu,#!klat,ungu atau hitam

*entuk Kristal

Segi Empat

Skala kekerasan !hs

3,3-,3

*erat jenis 1gF#m'2

0,&'-3,3

Kelarutan

Tidak larut dalam asam Tabel 4.Sifat Rutile

Rumus kimia

:eTi> ' :eTi>'

*entuk kristal

trig!nal trig!nal

Warna

s#h)ar;, stahlgrau hitam

Skala kekerasan !hs

3 bis 3 3-3

1gF#m2 *erat enis 1g F #m 2

0,3 bis 3 0,3-3

Tabel 5.Sifat Ilmenit 

Warna *entuk Kristal

hijau, kuning, putih, #!klat atau hitam !n!klinik  

*erat jenis 1gF#m'2 ',' - ', • Spe#i$i# Gra=ity is '"' - '" Tabel 6.Sifat Sphene Titanium juga terdapat di debu batubara, dalam tumbuhan dan dalam tubuh manusia" Sampai pada tahun +70, pr!ses pembuatan l!gam Ti di lab!rat!rium yang dilakukan !leh Kr!ll menunjukkan #ara mempr!duksi Titanium se#ara k!mersil dengan mereduksi titanium tetrakl!rida dengan magnesium" Selanjutnya l!gam titanium dapat dimurnikan dengan #ara mendek!mp!sisikan i!danya" 2.(

Pr)ses Pem%uatan Pr!ses-pr!ses yang diperlukan untuk mengekstrak titanium dari berbagai bijih merupakan pr!ses yang

sulit dan mahal" 5!gamnya tidak dapat dibuat dengan mereduksi bijih 1rutil2 !leh karb!n 1/2, karena akan

dihasilkan karbida yang sangat stabil" 5!gam Ti murni pertama kali dibuat pada tahun +7+ !leh atius A" ?unter di Rensselaer P!lyte#hni# 4nstitute dengan memanaskan Ti/l0 dengan natrium pada suhu 6-C/ yang disebut dengan pr!ses ?unter" 5!gam Titanium tidak digunakan di luar lab!rat!rium sampai +7'& ketika William ustin Kr!ll membuktikan bah)a Ti dapat dihasilkan dengan mereduksi titanium tetrakl!rida 1Ti/l 02 dengan kalsium" %elapan tahun kemudian pr!ses ini disempurnakan dengan menggunakan agnesium 1g2 yang kemudian dikenal sebagai pr!ses Kr!ll" eskipun penelitian tentang pr!ses untuk menghasilkan l!gam Ti terus berlanjut agar pr!ses pr!duksi Ti menjadi lebih e$isien dan pr!ses lebih murah 1misalnya, pr!ses ::/ /ambridge2, pr!ses Kr!ll masih tetap digunakan untuk pr!duksi k!mersial )alaupun mahal" 4tulah yang menyebabkan tingginya harga Titanium di pasaran, karena pr!sesnya pembuatannya yang rumit dengan melibatkan l!gam mahal lainnya seperti magnesium"

•

Pr!ses Kr!ll >ksida 1rutile atau ilmenite2 pertama kali dik!n=ersi menjadi kl!rida melalui karb!kl!rinasi dengan mereaksikan rutile atau ilmenite tersebut pada suhu nyala merah dengan menggunakan karb!n 1/2 dan kl!rin 1/l&2 sehingga dihasilkan Ti/l0 1titanium tetrakl!rida2 yang kemudian berlanjut dengan pr!ses distilasi $raksi!nasi untuk membebaskannya dari k!t!ran seperti :e/l'" Senya)a titanium tetrakl!rida, kemudian direduksi !leh lelehan magnesium bersuhu C / dalam atm!s$er arg!n" Ti yang dihasilkan masih berbentuk  massa yang berbusa dimana kelebihan g dan g/l& kemudian dibuang melalui penguapan pada suhu + /" *usa tersebut kemudian dilelehkan dalam l!n#atan listrik dan di#etak menjadi batangan Ti murni B harus digunakan atm!s$er helium atau arg!n karena titanium mudah bereaksi dengan N& dan >& jika dipanaskan" et!de penemuan terbaru, pr!ses ::/ /ambridge dikembangkan untuk menggantikan pr!ses Kr!ll  bila memungkinkan" et!de ini menggunakan serbuk titanium di!ksida 1hasil pemurnian rutil2 sebagai bahan  baku untuk menghasilkan hasil akhir yang berupa bubuk atau sp!ns" ika #ampuran serbuk !ksida digunakan,  pr!duk yang dihasilkan akan menghabiskan biaya yang lebih rendah daripada pr!ses multi tahap peleburan k!n=ensi!nal" Pr!ses ::/ /ambridge dapat mempr!duksi titanium yang lebih langka dan mahal untuk industri  penerbangan dan barang-barang me)ah, dan dapat dilihat di banyak pr!duk yang saat ini dipr!duksi dengan menggunakan bahan baku aluminium dan baja" Titanium paduan biasanya dibuat dengan pr!ses reduksi" Sebagai #!nt!h, #upr!titanium 1reduksi rutile dengan tambahan tembaga2, $err!#arb!n titanium 1ilmenite direduksi dengan #!ke dalam tanur listrik2, dan mangan!titanium 1Rutile dengan mangan atau mangan !ksida2 yang direduksi" &:eTi>' J 6/l& J /  &Ti/l0 J &:e/l' J /> 17/2 &:eTi>' J 6/l& J /  &Ti/l0 J &:e/l' J /> 17/2 Ti/l0 J &g  &g/l& J Ti 1++ /2  Ti/l0 J &g  &g/l& J T" 1++  /2

2.*

Is)t)+

is! 00

Ti

 NA syn

)aktu paruh ' y

%

%E 1eO2

Q

-



"6%, "C%

0

C"8

Ti stabil dengan &0 neutr!n

06

6"'8

Ti stabil dengan &3 neutr!n

0C

6'"C8

Ti stabil dengan & neutr!n

07

3"38

Ti stabil dengan &6 neutr!n

3

3"08

Ti stabil dengan &C neutr!n

Ti Ti Ti Ti Ti

%P 00

S# -

Titanium alami terdiri dari 3 is!t!p yang stabil. 0 Ti, 06 Ti, 0C Ti, 07 Ti, dan 3 Ti, dengan 0C Ti yang  paling melimpah 16'"C8 kelimpahan di alam2" ++ radi!is!t!p telah dikenali, dengan yang paling stabil adalah 00

Ti dengan )aktu paruh ' tahun, 03 Ti dengan )aktu paruh +C0,C menit, 3+ Ti dengan )aktu paruh 3,6 menit, dan 3& Ti dengan )aktu paruh +,6 menit" Semua dari sisa radi!akti$ is!t!p memiliki )aktu paruh yang kurang dari '' detik dan may!ritas memiliki )aktu paruh yang kurang dari setengah detik"

2.,

Pa-uan T"tan"um Titanium dan paduannya mulai digunakan sebagai k!mp!nen l!gam pada a)al abad ke-&, jenis l!gam ini diekstraksi dari mineral rutil yang mengandung 76-7C8 Ti> &dan diubah se#ara kimia menjadi Ti/l0 kemudian direaksikan dengan magnesium 1pr!ses Kr!ll2 atau s!dium 1pr!ses ?unter2 yang menghasilkan titanium sponge sehingga akhirnya melalui  pr!ses peleburan dihasilkanlah ing!t titanium" Ta%el . S"&at mekan"k +a-uan t"tan"um Tabel 8.Sifat Mekanik a!uan Titanium

• • • •

Se#ara umum titanium dan paduannya diklasi$ikasikan menjadi 0 kel!mp!k utama  berdasarkan $asa yang d!minan dalam strukturnya,yaitu. Titanium murni" Paduan titanium alpha 12" Paduan titanium alpha-beta" Paduan titanium beta 1U2" asing-masing kel!mp!k tersebut memiliki berbagai jenis paduannya seperti ditunjukkan pada tabel ' yang juga men#antumkan k!mp!sisi kimia serta si$at mekaniknya" (nsur-unsur pemadu pada paduan titanium dapat memperbaiki si$at-si$at dari l!gam titanium, unsur tersebut dapat larut se#ara intertisi ataupun se#ara substitusi pada at!m titanium" (nsurunsur pemadu pada titanium berdasarkan pengaruhnya terhadap struktur mikr! atau $asa stabilnya dapat diklasi$ikasikan menjadi dua kateg!ri, yaitu unsur paduan penyetabil $asa alpha dan $asa beta, seperti ditunjukkan pada tabel 0 di ba)ah ini" Tabel ". K#mp#sisi kimia titanium !an pa!uann$a Tabel 1% .en&a'uh unsu'-unsu' pa!uan pa!a st'uktu' titanium (nsur-unsur yang ditambahkan pada titanium untuk menyetabilkan salah satu atau  beberapa $asa lainnya terjadi karena unsur-unsur paduan tersebut mempengaruhi temperatur  trans$!rmasinya, seperti yang diperlihatkan pada gambar +" diba)ah ini" (amba' 1. en&a'uh unsu'-unsu' pa!uan seba&ai unsu' pen$etabil fasa alpha !an beta te'ha!ap tempe'atu' t'ansf#'masi 

Alumunium merupakan unsur paduan titanium yang paling d!minan sebagai unsur penyetabil $asa alpha dan akan meningkatkan temperatur beta transus 1temperatur trans$!rmasi $asa  beta2 serta akan memberikan kekuatan yang tinggi pada temperatur tinggi" (nsur-unsur  lainnya sebagai unsur pemadu pada titanium adalah kr!m, besi, mangan, m!libdenum, dan =anadium" Penambahan unsur-unsur ini akan memperkuat dan meningkatkan jumlah $asa  beta yang diper!leh pada temperatur kamar"

Pada temperatur tinggi, titanium mudah bereaksi terutama dengan unsur-unsur intertisi 1!ksigen, hidr!gen, dan nitr!gen2 membentuk !ksida, hidrida atau nitrida atau unsur intertisi tersebut dapat larut pada permukaan titanium" Reaksi !ksidasi yang terjadi di atas temperatur  37' / akan menghasilkan lapisan !ksida di permukaan yang bersi$at k!ntinyu", artinya lapisan yang terbentuk tidak terdapat #elah atau bagian yang terbuka 1tertutup bagi di$usi !ksigen2 sehingga tidak lagi menimbulkan reaksi !ksidasi berikutnya" %engan demikian, titanium menjadi bersi$at sangat pasi$ terhadap larutan" Karakteristik ini menyebabkan katahanan k!r!si dari titanium dan paduannya menjadi lebih baik" Titanium yang tidak  dipadu atau titanium murni, memiliki kemurnian antara 778-77,38 dan sisanya adalah unsur-unsur intertisi yaitu !ksigen, nitr!gen dan karb!n" Titanium murni memiliki kekuatan yang lebih rendah dibandingkan paduannya tetapi memiliki ketahanan k!r!si yang lebih baik" Kekuatan titanium murni sangat ditentukan !leh unsur-unsur intertisi dalam batas yang diijinkan, seperti yang ditunjukkan pada gambar & di ba)ah ini dan jika terlalu banyak akan menyebabkan penggetasan" Pengaruh penguatan dari unsur-unsur intertisi dinyatakan dalam  persamaan. 8> eLui=V8> J &18N2 J ,6 18/2 ,setiap peningkatan ,+8> eLui= dalam titanium murni akan meningkatkan kekuatan sebesar  +6,3 ksi" Struktur eLuiaksial pada titanium dikembangkan melalui penguatan regang anil, yaitu pr!ses pengerjaan dingin dan diikuti dengan pemanasan sampai temperatur rekristalisasi dengan struktur mikr! seperti yang ditunjukkan pada gambar ' dan 0 (amba' 2. en&a'uh #ksi&en) nit'#&en !an ka'b#n te'ha!ap sifat mekanik  titanium

(amba' 3. St'uktu' mik'# lemba'an titanium mu'ni hasil p'#ses pen&e'#lan  panas. St'uktu' menun*ukkan fasa alpha $an& te'el#n&asi seba&ai hasil !ef#'masi+etsa , 1 % F-5/03 ) 5%%

(amba' 4. St'uktu' mik'# lemba'an titanium mu'ni $an& !ianil pa!a tempe'atu' %% # selama 1 *am !an !i!in&inkan !i u!a'a. St'uktu' men&an!un& buti'buti' euiaksial fasa alpha !an spe'#i!al fasa beta $an& !istabilkan !en&an penambahan %)3  Fe+etsa , 1% F-5/0 3 ) 25%

a.

Al+ha All)/s Alpha all!ys adalah titanium murni yang diperkuat dengan s!lid s!luti!n strengthening dengan unsur   penambah seperti aluminium 13-82, tin, nikel, dan tembaga" Alpha tidak mengandung beta pada temperature ruang" Alpha all!ys kurang du#tile dan lebih sulit dibentuk, karena terbatasnya slyp system pada ?/P, tidak  dapat di-heat treatment, dapat dilas, memiliki kekuatan sedang, derajat kekerasan bagus, dan sangat stabil pada temperature diatas 30!/ 1+!:2" Paduan ini se#ara d!minan memiliki struktur kristal ?/P pada temperatur kamar, sehingga pada dasarnya paduan ini memiliki $asa alpha meskipun ada dalam paduan yang memiliki sejumlah ke#il unsur   paduan penyetabil $asa beta seperti pada paduan Ti-CAl-!-O 1unsur paduan ! dan O masing-masing +82 yang memiliki keuletan yang baik, paduan tersebut merupakan salah satu jenis dari paduan titanium near 

alpha" Pada Gambar 3 ditunjukkan pengaruh penambahan unusr-unsur pemadu substitusi terhadap si$at mekanik   paduan titanium" (nsur terpenting dari kel!mp!k tersebut adalah Alumunium yang merupakan unsur substitusi alpha yang paling d!minan yang dapat meningkatkan temperatur trans$!rmasi dari $asa alpha ke $asa beta dari temperatur CC3/ untuk titanium murni sampai +&0/ untuk paduan yang mengandung &78Al" enurut #"uillan, keberadaan unusur alumunium sampai +8 hampir tidak memiliki pengaruh terhadap temperatur  trans$!rmasi all!tr!pi titanium, dan peningkatan kandungan alumunium selanjutnya akan menaikan tamperatur  transisi yang #ukup men#!l!k"

(amba' 5. en&a'uh penambahan unsu'-unsu' substitusi alpha te'ha!ap sifat mekanik   pa!uan titanium %. Beta all)/s

(nsur penyetabil dalam paduan titanium beta ini diantaranya adalah =anadium, m!libdenum, kr!m dan k!balt" (ntuk meningkatkan kekuatan dari paduan ini adalah melalui  pr!ses perlakuan panas dan pengerjaan dingin" *eta all!ys memiliki du#tility bagus, dan mudah dibentuk ketika tidak di-heat treatment, dapat dilas, dan sangat stabil pada temperatur  di atas '+3!/ 1!:2" *eberapa dapat di-age hardening untuk menyebabkan pre#ipitati!n $asa alpha atau senya)a intermetalik, dan menghasilkan kekuatan yang sangat tinggi namun du#tility dan kekerasan berkurangPaduan titanium beta memiliki berat jenis dan kekuatan yang paling tinggi diantara semua jenis paduan titanium, jenis paduan beta yang dipr!duksi dalam jumlah besar adalah Ti-'/r-++O-'Al dengank!mp!sisi +'8 =anadium, ++8 #hr!mium, dan '8 aluminium %alam paduan titanium beta, terdapat & sistem penyetabil $asa  beta yaitu beta is!m!r$us dan beta eutekt!id" (nsur-unsur penyetabil beta is!m!r$us adalah =anadium, m!libdenum, ni!bium dan tantalum" (nsur-unsur tersebut tidaak membentuk  senya)a intermetalik sehingga tidak menyebabkan peningkatan kekerasan dan kekuatan dari  paduan titanium serta unsur-unsur tersebut dapat menurunkan berat jenis paduan" Gambar  memperlihatkan tipe diagram $asa sistem beta is!m!r$us, dalam sistem ini unsur-unsur   paduan larut sempurna dalam $asa beta dan beta transus turun dengan meningkatnya kandungan unsur padua penyetabil $asa beta" %alam paduan ini, $asa beta yang stabil terbentuk hanya jika k!nsentrasi unsur paduannya #ukup tinggi, sehingga paduan jenis ini akan memiliki banyak keuntungan"

(amba' 6 ia&'am fasa !a'i sistim beta is#m#'fus Pada gambar 6 ditunjukkan diagram $asa dari unsur paduan penting dalam titanium yaitu =anadium dan m!libdenum dari sistem beta is!m!r$us" (amba' . ia&'am fasa sistim Ti-7  0.

Al+ha'%eta all)/s

Alpha-beta all!ys adalah paduan titanium yang strukturnya mengandung sebagian alpha dan sebagian  beta pada temperature ruang" Alpha-beta all!ys memiliki si$at mekanik yang sangat seimbang, dan yang paling sering digunakan, ada yang dapat dilas dan tidak, ketahanan k!r!sinya sangat tinggi pada temperature ruang, lebih mudah dibentuk, dan sangat stabil sampai temperatur 0&3!/ 1C!:2" (nsur-unsur beta stabili;er seperti

m!lybdenum, =anadium, #!lumbium, dan tantalum ketika ditambahkan ke titanium murni #enderung menaikkan $asa beta pada temperatur ruang" Sedangkan unsur alpha stabili;er akan menaikkan $asa alpha" Salah satu paduan titanium seperti T4-Al-0O yang mengandung 8 aluminium dan 08 =anadium memiliki struktur & $asa, yaitu setengah alpha dan setengah beta pada temperature ruang, aluminium menstabilkan $asa alpha dan =anadium menstabilkan $asa beta" Ketika paduan ini dipanaskan sampai pada temperatur +6&3!: 1733!/2, paduan bertans$!rmasi semua menjadi struktur beta" Ketika di-)ater Luen#h sampai temperatur ruang, $asa beta akan seimbang, paduan ingin bertrans$!rmasi menjadi $asa alpa namun di#egah dengan )ater Luen#h" Pr!ses ini disebut s!luti!n treating, dan paduan memiliki kekuatan tinggi pada k!ndisi ini, namun kekerasan dan kekuatan dapat lebih ditingkatkan dengan aging selama 0 jam pada +!: 13'7!/2" saat aging, dipisahkan bagian pre#ipitate $asa alpha dengan $asa beta yang seimbang" %engan demikian, alpha-beta all!ys adalah paduan hasil pre#ipitati!n hardening" Ada beragam paduan alpha-beta dengan kekuatan yang  berbeda dan dengan mekanisme pre#ipitati!n hardening pre#ipitati!n hardening yang berbeda, namun Al-0O adalah yang paling penting"

-.

Near Al+ha All)/s

 Near alpha all!ys adalah paduan titanium yang mengandung banyak alpha dengan sedikit beta, dan  beberapa $asa beta tersebar di semua susunan alpha" Se#ara umum mengandung 3-C8 aluminium, beberapa ;ir#!nium, dan timah bersama dengan beberapa unsur-unsur beta stabili;er" Paduan ini memiliki kekuatan pada temperature tinggi, dan ketahanan #reep yang sangat bagus sehingga paduan ini digunakan pada temperature tinggi" Penambahan sili#!n "+-"&38 meningkatkan ketahanan #reep" Near-alpha all!ys pada temperature tinggi termasuk Ti-&0&S 1Ti-Al-&Sn-0Xr-&!-,&3Si2 dan 44 C&7 1Ti-3,3Al-',3Sn-'Xr-+Nb-,'Si2 yang dapat digunakan sampai +!:, dan 44 C'0 1Ti-3,CAl-0Sn-',3Xr-,6Nb-,3!-,'3Si2 dan Ti-++ 1Ti-Al&,CSn-0Xr-,0!-,0Si2 adalah m!di$ikasi dari Ti-&0&S yang dapat digunakan sampai ++!:" e.

Near'%eta All)/s

 Near beta all!ys adalah paduan titanium yang mengandung banyak beta dengan sedikit alpha"

(nsur paduan titanium dapat berupa aluminium, =anadium, m!libdenum, mangan, timah, besi dll dengan harapan unsur paduan ini dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan dan )!rkability" Si$at mekanik dan karakter manu$aktur dari paduan titanium sangat sensiti$ terhadap sedikit =ariasi pada unsur paduan dan residu" Sehingga peng!ntr!lan k!mp!sisi dan  pemr!sesan menjadi sangat penting, termasuk pen#egahan k!ntaminasi permukaan terhada! hidr!gen, !ksigen dan nitr!gen selama pr!ses" (nsur-unsur tersebut akan meningkatkan kegetasan titanium dan mengurangi keuletannya" Pada suhu di atas CC /, Ti memiliki struktur kubus pemusatan ruang 1b##-beta titanium2 dan bersi$at ulet 1du#tile2 sedangkan pada suhu ruang membentuk heDag!nal #l!se pa#ked 1h#p-alpha titanium2, bersi$at getas 1brittle2 dan sangat sensiti$ terhadap k!r!si tegangan" Oariasi struktur lain 1alpha, near-alpha,alpha beta,beta2 dapat diper!lah dengan membuat paduan dan perlakuan panas 1heat treatment2 sehingga si$atnya dapat di!ptimalkan untuk aplikasi khusus" Titanium aluminide intermetalli#s 1TiAl, Ti 'Al2 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 l!gam dengan )arna putih keperak-perakan, titik lebur +C/ dan masa jenisnya 0,33 kgFdm' "Titanium yang tidak murniF#ampuran dalam perdagangan dapat dig!l!ngkan.

•

unsur-unsur yang membentuk interstisi larutan padat 1s!lid s!luti!n 2 > & , N, / dan ?& dan lain Ylain"

•

(nsur-unsur yang membentuk substitusi larutan padat 1:e dan unsur-unsur l!gam lain 2">ksigen dan nitr!gen dengan persentase ke#il dalam titanium all!y dapat mengurangi du#tility se#ara drastis" Kandungan karb!n dengan lebih dari ,&8 menurunkan du#tility dan kekuatan pukul dan titanium all!y" Paduan titanium terdiri dari =anadium, m!libden, #hr!m, mangan,aluminium timah, besi dll" Paduan ini memiliki si$at-si$at mekanik yang tinggi dengan rasa jenis yang rendah, sangat tahan k!r!si, banyak digunakan dalam industri pesa)at terbang"

Pr!duksi Titanium. +" *ijih utama titanium adalah rutile mengandung 7C-778 Ti> & dan ilmenite k!mbinasi antara :e> dengan Ti > &" Rutile lebih baik karena mengandung lebih banyak Ti" &" (ntuk mendapatkan l!gam dari bijih Ti> & diubah menjadi titanium tetra#hl!ride 1Ti/l02 dengan memasukkan gas #hl!rine" %iikuti dengan pr!ses penyulingan 1distillati!n2 untuk  menghilangkan ketidakmurnian" '" Titanium tetra#hl!ride dengan k!nsentrasi tinggi lalu direaksikan dengan magnesium untuk  direduksi menjadi titanium, dikenal dengan pr!ses Kr!ll" S!dium juga dapat digunakan sebagai ;at pereduksi" 5ingkungan gas mulia diperlukan untuk men#egah > &, N& dan ?& bereaksi dengan Ti karena a$initas yang dimiliki l!gam agar tidak terjadi pengerasan sehingga dapat di#!r dalam bentuk ing!t" 2.,.1

Perlakuan Panas Pa-uan T"tan"um

%ilihat dari struktur mikr!nnya paduan titanium terdiri atas $asa α, $asa αJβ, dan $asa β" Kepada $asa β tidak dapat dilakukan perlakuan panas sedangkan pada $asa αJβ dan $asa β dapat dilakukan perlakuan panas"Pada $asa α terutama mengandung Al dan Sn yang  berguna setelah pelunakan atau penganilan dan penghilangan tegangan" Paduan titanium dapat membentuk martensit dan $asa α9 dengan pendinginan #epat dari $asa , tetapi tidak begitu keras, yang memberikan sedikit pengaruh terhadap si$at-si$at mekanis" Pada paduan $asa αJβ yaitu jika $asa β lebih banyak, yang didinginkan pada air  setelah dipanaskan sampai $asa αJβ maka αJβ  merupakan struktur yang berbentuk bulat" :asa β yang terbentuk, merupakan $asa meta yang stabil, tidak langsung terurai menjadi $asa αJβ tetapi melalui suatu $asa antara yaitu $asa ω, yang mempunyai si$at keras dan getas,  presipitasi harus dihindari dalam hal ini" *iasanya dipanaskan lebih tinggi dari temperature  presipitasi ω yang kemudian terurai menjadi$asa αJβ yang halus" Kalau $asa αlebih banyak   perlu di#elup dingin dari $asa β untuk mendapat α9Jβ yang kemudian harus dipanaskan kembali untuk mendapatkan $asa β menjadi struktur αJβ yang halus" Paduan $asa β dapat  berubah menjadi martensit karena pen#elupan dingin dan $asa β yang tersisa dipanaskan ke temperatur yang lebih tinggi daripada temperature presipitasi $asa ω untuk membuat  presipitasi $asa α yang halus" 2. eunggulan T"tan"um • Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan baja tapi hanya 8 dari berat baja" •

Kekuatan lelah 1$atigue strength2 yang lebih tinggi daripada paduan aluminium"

•

Tahan suhu tinggi" Ketika temperatur pemakaian melebihi +3 / maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan kekuatannya se#ara nyata" Tahan k!r!si" Ketahanan k!r!si titanium lebih tinggi daripada aluminium dan baja"

• •

%engan rasi! berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka k!mp!nen-k!mp!nen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium"

•

Titanium tahan bila ditempa, )ieldable dan mudah bekerja" 2.

A+l"kas" T"tan"um

2..1 B"-ang ke-)kteran Karena bersi$at n!n-$er!magnetik , saat ini titanium umum digunakan untuk medis, a. misalnya untuk mengganti tulang yang han#ur atau patah" Sudah terbukti bah)a bahan titanium kuat dan tidak berubah ataupun berkarat di dalam tubuh manusia" %idalam tubuh manusia terdapat begitu banyak ;at 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 )alaupun bertahun tahun digunakan" Selain itu, Titanium digunakan sebagai bahan  pengganti sendi dan struktur penahan katup jantung"  b" %igunakan dalam implant gigi 1dengan jangka )aktu lebih dari ' tahun2, karena kemampuannya yang luar biasa untuk berpadu dengan tulang hidup 1 !sse!integrate 2" %igunakan untuk terapi kesehatan

0.

Tahap a)al dalam membuat gelang magnetik ini adalah membentuk bahan dasar mentah titanium menjadi bagian bagian dari gelang magneti#" Pr!ses ini #ukup sulit, baik dari pr!ses pembetukan sampai kepada  pem!t!ngan bagian demi bagian, hal itulah yang menyebabkan tidak banyak pabrik yang mempr!duksi  berbahan titanium 1 khususnya gelang magnetik2" Setelah pembentukan dan pem!t!ngan selesai , selanjutnya masuk ke tahap adjust magneti# p!)der ke dalam bulatan bulatan yang sudah disediakan, magneti# yang digunakan adalah magnet negati$ dalam bentuk   p!)der yang dimana kekuatan magnet berkisar '-'3 g!uss" Selanjutnya masuk ke dalam tahap akhir   pembuatan gelang magnet"0. Pr!ses ini tidak bisa dilakukan !leh mesin" >leh sebab itu pr!ses ini dilakukan dengan tenaga manusia 1hand made2 dirangkai satu demi satu 1 pie#e b y pie#e 2 Karena pr!ses yang begitu rumit dan panjang membuat bahan titanium menjadi salah satu bahan terbaik dan menjadi salah satu perhiasan yang dik!mbinasikan dengan therapy kesehatan yang #ukup bernilai" 5ab!rat!rium tekn!l!gi Z industri Nigata epang bahkan melakukan penelitian yang menunjukkan bah)a titanium dapat meningkatkan sirkulasi darah bagi pemakainya"

Karena ini bi!-k!mpatibel 1tidak bera#un dan tidak dit!lak !leh tubuh2, titanium digunakan dalam aplikasi medis termasuk alat-alat !perasi" d"

2..2 B"-ang "n-ustr" a. Kira-kira 738 hasil Titanium digunakan dalam bentuk Titanium di!ksida 1Ti>&2,sejenis pigmen putih terang yang kekal dengan kuasa liputan yang baik untuk #at, kertas, !bat gigi, dan plastik"  b" %igunakan pada industri kimia dan petr!kimia sebagai bahan unutk alat penukarpanas 1heat eD#hanger2dan bejana bertekanan tinggi serta pipa-pipa tahan k!r!si memakai bahan titanium" #"

4ndustri pulp dan kertas menggunakan titanium dalam peralatan pr!ses yang terkena media yang k!r!si$ 

seperti s!dium hip!kl!rit atau gas kl!r basah2" Aplikasi lain termasuk pengelasan ultras!ni# dan gel!mbang s!lder"

•

• • • • • • • • • •

2..2 A+l"kas" la"n All!y Titanium digunakan dalam pesa)at, plat perisai, kapal angkatan laut, peluru berpandu" %apat juga digunakan dalam perkakas dapur dan bingkai ka#a 1yang nilai ek!n!misnya tinggi2" Titanium yang diall!ykan bersama Oanadium digunakan dalam kulit luaran pesa)at terbang,  peralatan pendaratan, dan saluran hidr!lik" Karena daya tahannya yang baik terhadap air laut, Titanium digunakan sebagai pemanas pendingin akuarium air asin dan pisau juru selam" %i Rusia, Titanium menjadi bahan utama dalm pembuatan kapal angkatan perang termasuk kapal selam seperti kelas Al$a, ike dan juga Typh!!n karena kekuatannya terhadap air laut" *ahan utama batu permata buatan manusia yang se#ara relati$ agak lembut" Titanium tetrakl!rida 1Ti/l02, #airan tidak ber)arna yang digunakan untuk melapisi ka#a" Titanium di!ksida 1Ti>&2 digunakan dalam pelindung matahari karena ketahanannya terhadap ultra ungu" Karena kelengaiannya dan menghasilkan )arna yang menarik menjadikan l!gam ini p!puler  untuk menindik badan" Titanium bias dian!dkan untuk menghasilkan beraneka )arna" 1iliter2" Karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang 1tank2 dan untuk membuat pesa)at ruang angkasa" 1esin2" aterial pengganti untuk batang pist!n"

•

Titanium nitrida 1TiN2, mempunyai kekerasan setara dengan sa$ir dan #arb!rundum 17,  pada Skala !hs2 , sering digunakan untuk melapisi alat p!t!ng seperti b!r" TiN juga diman$aatkan sebagai penghalang l!gam dalam $abrikasi semik!ndukt!r" • Titanium tetrakl!rida 1titanium 14O2 kl!rida, Ti/l0, kadang-kadang disebut [Ti#kle\2 adalah #airan tak ber)arna yang digunakan sebagai perantara dalam pembuatan titanium di!ksida untuk #at" ?al ini se#ara luas digunakan dalam kimia !rganik sebagai 5e)is asam, misalnya di Adisi ald!l k!ndensasi" Titanium juga membentuk kl!rida yang lebih re ndah, titanium 14442 kl!rida 1Ti/l '2, yang digunakan sebagai agen pereduksi" • Titanium digunakan untuk Sharpless ep!Didati!n" Senya)a lain termasuk titanium br!mida 1digunakan dalam metalurgi, superall!y, dan suhu tinggi dan pelapisan kabel listrik2 dan titanium karbida 1ditemukan dalam suhu tinggi alat pem!t!ng dan #!ating2" •

 Natrium Titranat

•

%apat digunakan untuk pesa)at tele=ise, radar, mikr!$!n dan $!n!gra$" Titanium Tetrakl!rida

•

%apat digunakan untuk m!rdan 1pengikat2 pada pe)arnaan" Titanium >ksida %apat digunakan untuk pembuatan batang las, email p!rselen, karet, kertas dan tekstil"

•

Titania %apat digunakan untuk perhiasan 1batu titania2

2.1 Baha/a T"tan"um Bag" esehatan -an L"ngkungan &"+"+ *agi Kesehatan •

4mplan berbasis titanium menimbilkan k!r!si dan menghasilkan puing-puing l!gam sehingga berp!tensi

•

menyebabkan kerusakan hati dan ginjal" Titanium tetrakl!rida berp!tensi menyebabkan iritasi kulit dan gangguan pada paru-paru jika terhirup

•

Karsin!gen 1titanium di!ksida2

• •

enyebabkan batuk dan nyeri apabila terhirup 1titanium karbida2 &"+"& *agi 5ingkungan Titanium diketahui tidak berbahaya bagi lingkungan &"++

Penanggulangan %ampak Titanium *agi Kesehatan

•

*ersentuhan dengan kulit" *asahi kulit se#ara menyeluruh dengan air" %apatkan bantuan medis bila iritasi berkembang atau berlanjut" • *ersentuhan dengan mata" Segera bilas mata dengan air" 5epaskan lensa k!ntak, dan teruskan membilas dengan air mengalir selama setidaknya +3 menit" Tahan kel!pak mata untuk memastikan seluruh bagianmata dan kel!pak mata terbilas dengan air" Segera minta  bantuan medis" • Tertelan" *ilas mulut se#ara sempurna" angan dimuntahkan tanpa petunjuk pusat pengendali ra#un" angan sekali-kali memberikan apa pun le)at mulut kepada !rang yang tidak sadar" *ila bahan tertelan dalam jumlah besar, segera hubungi pusat pengendali ra#un"

BAB III PENUTUP ESI#PULAN T"tan"um

Titanium merupakan l!gam transisi yang ringan, kuat, tahan k!r!si termasuk tahan air laut dan #hl!rine dengan )arna putih-metalik-keperakan" Titanium merupakan unsur yang jumlahnya melimpah ke-7 di kerak bumi 1,'8 berat massa2 dan l!gam ke-6 paling berlimpah" Titanium selalu ada dalamigneous rock   1bebatuan2 dan dalam sedimen yang diambil dari bebatuan tersebut" (nsur ini terdapat di banyak mineral

dengan sumber utama adalah rutile dan ilmenit, yang tersebar luas di seluruh *umi"

• • • •

Se#ara umum titanium dan paduannya diklasi$ikasikan menjadi 0  berdasarkan $asa yang d!minan dalam strukturnya,yaitu. Titanium murni" Paduan titanium alpha 12" Paduan titanium alpha-beta" Paduan titanium beta 1U2"

kel!mp!k

utama

Pr!ses pembuatan titanium dapat melalui' #ara, yaitu.

•

Pr!ses ?unter 

•

Pr!ses Kr!ll

•

Pr!ses ::/ /ambridge

DAFTAR PUSTAA http.FFd#&'+"0shared"#!mFd!#FNsbS4!SKFpre=ie)"html http.FF)arta)arga"gunadarma"a#"idF&7F+&FtitaniumF http.FFdigitalmbul"#!mFbl!gsF&++F6F&Fbahaya-penggunaan-titanium-dalam-tubuh-manusiaF http.FF)))"ep#"shell"#!mF%!#sFGSAP]msds]0'&+"P%: http.FF)))"gl!balhealing#enter"#!mFhea=y-metalsFdangers-!$-titanium http.FF)))"!rgani#makeup"#aF#aFtitaniumdi!Dide"asp

http.FFid")ikipedia"!rgF)ikiFTitanium http.FF)))"#hem-is-try"!rgFtabel]peri!dikFtitanium http.FF)))"gudangmateri"#!mF&++F+Fkeunggulan-dan-paduan-titanium"html http.FF)))"#hem-is-try"!rgFartikel]kimiaFkimia]lingkunganFmenggunakan-titanium-danultra=i!let-tekn!l!gi-baru-mengurai-di!ksinF http.FF)))"healthylinetherapy"#!mFpr!du#tF+7F&7FTitanium-aterialF^!Vde$ault http.FFratna-)ati-#hemistry"bl!gsp!t"#!mF&7F3Ftitanium-t"html