Metalurgi

BESI
Bijih besi dari tambang biasanya masih bercampur dengan pasir, tanah liat, dan batu-batuan lainnya. Untuk kelancaran pengolahan bongkahan bijih tersebut dipecahkan dengan mesin pemecah, kemudian disortir antara bijih besi dan bebatuan ikutan dengan tromol magnit. Pekerjaan selanjutnya adalah mencuci bijih besi tersebut dan mengelompokkan menurut besarnya, bijih-bijih halus dan butir-butir yang kecil diaglomir di dalam dapur sinter atau di rol hingga bola-bola yang dapat dipakai kembali sebagai isi dapur.
Setelah bijih besi dipanggang di dalam dapur panggang agar kering dan unsur-unsur yang mudah menjadi gas keluar dari bijih besi kemudian dibawah ke dapur tinggi untuk diolah menjadi besi kasar. Pengetahuan pembuatan besi kasar mutlak harus dimiliki oleh awak kapal dalam bekerja di atas kapal. disamping itu awak kapal juga diharuskan mengetahui dan memahami tentang bahan teknik yang sering digunakan dalam bidang permesinan di kapal untuk menghindari kesalahan dalam pemilihan bahan teknik yang digunakan di kapal.
Modul kompetensi pembuatan besi kasar ini pada dasarnya merupakan materi kurikulum yang berfungsi untuk mengembangkan kemampuan siswa SMK Bidang Keahlian Teknika Perikanan Laut untuk dapat mengidentifikasi dan memilih bahan teknik yang sesuai untuk digunakan di kapal. Modul in
di dalamnya berisi materi yang disajikan dalam beberapa kegiatan belajar

Proses Pembuatan Besi dan Baja

Kompetensi : Teknologi Bahan dan Teknik Pengukuran I-2di dalamnya berisi materi yang disajikan dalam beberapa kegiatan belajar antara lain yaitu :
Kegiatan Belajar 1 : Pembuatan Besi kasar dan Baja
Kegiatan Belajar 2 : Klasifikasi Besi d an Baja
Kegiatan Belajar 3 : Perlakuan Panas Besi dan Baja
Ketiga modul itu di sajikan dalam buku Materi Pokok Pembuatan Besi Kasar.

B. Prasarat

Untuk mempelajari program ini siswa tidak dipersyaratkan memiliki pengetahuan atau keterampilan khusus tentang pembuatan besi kasar. Hal ini disebabkan materi program ini dirancang sebagai suatu paket kompetensi utuh, supaya siswa dapat dengan mudah memahami, mengidentifikasi dan menerapkan prinsip-prinsip tentang pembuatan besi kasar sebagai bahan teknik, dalam pekerjaan dan kehidupan sehari-hari sebagai calon awak kapal di atas kapal niaga dan kapal perikanan.

C. Petunjuk penggunaan modul

1. Penjelasan bagi siswa
Modul ini membahas tentang pembuatan besi kasar dan baja berupa materi keterampilan dasar sebagai salah satu persyaratan yang harus dimiliki oleh awak kapal/ calon awak kapal yang bekerja di atas kapal.
Setelah mempelajari modul ini, Anda sebagai siswa SMK Bidang Keahlian
Pelayaran diharapkan dapat memahami pentingnya bahan teknik, yang secara khusus dapat dirinci dalam bentuk-bentuk perilaku sebagai berikut ini :
1. Pembuatan Besi kasar dan Baja
2. Klasifikasi Besi d an Baja
3. Perlakuan Panas Pada Besi dan Baja

a. langkah-langkah belajar yang harus ditempuh
Untuk memberikan kemudahan pada Anda mencapai tujuan-tujuan tersebut, pada masing-masing butir bagian, Anda akan selalu menjumpai uraian materi, bahan latihan, rangkuman/ inti sari dan tes formatif sebagai satu kesatuan utuh. Oleh karena itu sebaiknya Anda mengetahui seluruh pembahasan itu. Sedangkan untuk memperkaya pemahaman dan memperluas wawasan Anda mengenai materi, disarankan agar membaca rujukan yang sesuai dan dicantumkan dibagian akhir Buku Materi pokok ini.

b. Perlengkapan yang harus dipersiapkan
Agar dapat melaksanakan kegiatan belajar dengan baik pada modul ini, maka perlengkapan kelas maupun di workshop harus disediakan selengkap mungkin antara lain seperti pada tabel berikut ini. Perlengkapan tersebut mutlak diperlukan untuk memperagakan dan mengidentifikasi bahan logam dan non logam kepada siswa SMK Bidang Pelayaran, Program Keahlian Teknika Perikanan Laut tersebut sesuai prosedur SOP.

c. Hasil Pelatihan
Setelah siswa dapat menyelesaikan modul ini, siswa dapat menjelaskan, mengidentifikasi, memilih dan menentukan bahan besi dan baja yang sering diketemukan di atas kapal perikanan, selain itu modul pembuatan besi dan baja, yang mana merupakan tuntutan yang diperlukan di dunia kerja untuk dapat memilih dan menentukan bahan teknik. Hasil dari pelaksanaan pembelajaran pada modul ini, diharapkan siswa mampu untuk memilih bahan besi dan baja saat memasuki lapangan kerja.

d. Prosedur Sertifikasi
Pada pembelajaran sub kompetensi pembuatan besi dan baja, menitik beratkan pada mengidentifikasi, memilih dan menentukan bahan besi dan baja. Untuk itu pengetahuan-pengetahuan dasar mengenai proses pembuatan besi kasar dan baja sebelumnya harus tetap dikuasai. Setelah menempuh ujian atau evaluasi maka secara teknis siswa telah mampu untuk memasuki lapngan kerja, namun untuk melengkapi program diklat teknologi bahan dan teknik pengukuran. Untuk selanjutnya menempuh uji kompetensi yang dilaksanakan oleh Badan Nasional Sertifikasi Indonesia (BNSI) atau melalui Panitia Uji Kompetensi dan Sertifikasi (PUKS) untuk mendapatkan sertifikat kompetensi di Sekolah masing-masing. Sekolah merekomendasikan siswanya untuk mengikuti uji kompetensi kepada PUKS atau Lembaga Sertifikasi Profesi yang telah ditunjuk oleh Badan Nasional Sertifikasi Indonesia (BNSI).

2. Peran Guru Antara lain

a. Membantu siswa dalam merencanakan proses belajar.
b. Membimbing siswa melalui tugas-tugas yang dijelaskan dalam tahap
belajar.
c. Membantu siswa dalam memahami konsep dan praktik baru dan
menjawab pertanyaan siswa mengenai proses belajar siswa.
d. Membantu siswa untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan
lain yang diperlukan dalam belajar.
e. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan.
f. Merencanakan seorang ahli/ pendamping guru dari tempat kerja untuk
membantu jikaa diperlukan.
g. Merencanakan proses penilaian dan menyiapkan perangkatnya.
h. Melaksanakan penilaian.
i. Menjelaskan kepada siswa tentang sikap pengetahuan dan ketrampilan dari suatu kompetensi yang perlu dibenahi dan merundingkan rencana pembelajaran selanjutnya.
j. Mencatat pencapaian kemajuan siswa.

D. Tujuan Akhir

Siswa dapat memahami, mengidentifikasi, memilih dan menentukan serta menggunakan bahan besi dan baja di atas kapal atau sesuai persyaratan dunia usaha/ industri (entri level). dan diharapkan dapat melakukan pemilihan bahan teknik yang tepat untuk digunakan di atas kapal.
E. Kompetensi
Kompetensi : Teknologi Bahan dan Teknik Pengukuran
Kode Kompetensi : TPL-Prod/H.01 Sub Kompetensi : Proses Pembuatan Besi dan Baja

Pengetahuan bahan teknik mutlak harus dimiliki oleh awak kapal dalam bekerja di atas kapal. disamping itu awak kapal juga diharuskan mengetahui dan memahami tentang bahan teknik yang sering digunakan dalam bidang permesinan di kapal, untuk menghindari kesalahan dalam pemilihan bahan teknik yang digunakan di kapal. Modul kompetensi pembuatan besi kasar dan baja (bahan teknik) ini pada dasarnya merupakan materi kurikulum yang berfungsi untuk mengembangkan kemampuan siswa SMK Bidang Keahlian Teknika Perikanan Laut untuk dapat mengidentifikasi dan memilih bahan besi dan baja yang sesuai untuk digunakan di kapal. Pada modul ini di dalamnya terdiri dari kode kompetensi, kompetensi, sub kompetensi, kriteria unjuk kerja, ruang lingkup kompetensi, pengetahuan, keterampilan, dan sikap. F. Cek Kemampuan Setelah anda membaca dan memahami pembuatan besi dan baja, cobalah anda kerjakan latihan di bawah ini. Dengan demikian anda akan dapat memahami dan menjelaskan lebih jauh dari materi ini.

1. Sebutkan macam-macam bijih besi dari tambang.
2. Jelaskan proses pembuatan besi kasar dalam dapur tinggi.
3. Sebutkan macam-macam dapur tinggi.
4. Jelaskan yang dimaksud konvertor Bessemer.
5. Jelaskan prinsip kerja proses Thomas.
6. Jelaskan prinsip kerja proses Oksi.
7. Sebutkan keuntungan proses Martin dibanding proses Bessemer dan Thomas.
8.Jelaskan proses dapur listrik
Untuk memeriksa hasil latihan anda bagian ini tidak disediakan kunci jawaban. Oleh karena itu hasil latihan anda sebaiknya anda bandingkan dengan hasil latihan siswa/ kelompok lain. Diskusikanlah dalam kelompok untuk hal-hal yang berbeda dalam hasil latihan itu. Dalam mengkaji hasil latihan itu anda sebaiknya selalu melihat teori proses pembuatan besi kasar yang diuraikan sebelumnya. Jika terdapat hal-hal yang tidak dapat di atasi dalam diskusi kelompok, bawalah persoalan tersebut ke dalam pertemuan tutorial. Yakinlah dalam pertemuan tersebut anda akan dapat memecahkan persoalan itu.

1.1. PENGERTIAN

Aluminium (dalam bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma asam yang mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses pengendapan residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian mineral bahan galian di tempat. Aluminium merupakan suatu metal reaktif, dan tidak terjadi secara alami. Oleh karena itu, aluminium tak dikenal sebagai unsur terpisah sampai tahun 1820-an, walaupun keberadaan nya telah diramalkan oleh beberapa ilmuwan yang telah belajar aluminum campuran. Aluminium pertama kali diproduksi dengan bebas oleh ahli kimia dan ahli ilmu fisika yang berasal dari Denmark, Hans Oersted Kristen, dan ahli kimia Jerman, Frederich Wohler, pada pertengahan tahun1820-an. Nama aluminum diperoleh dari bahasa latin: alumen, yang berarti tawas tawas ( suatu aluminium sulfate mineral).

Ciri-ciri aluminium:
• Aluminium merupakan logam yang berwarna perak-putih
• Aluminum dapat dibentuk sesuai dengan keinginan karena memiliki sifat plastisitas yang cukup tinggi
• Merupakan unsur metalik yang paling berlimpah dalam kerak bumi setelah setelah silisium dan oksigen.

Aluminum merupakan unsur metal yang paling berlimpah-limpah di dalam kerak bumi. Aluminum digunakan Amerika Serikat di dalam transportasi, dan membangun. Guinea Dan Australia Austria mempunyai sekitar satu setengah cadangan dunia. Negara-negara lain dengan cadangan utama meliputi Brazil, Jamaica, dan India.

1.2. Klasifikasi Aluminium
Warna : Putih
Kepadatan : 2.7
Diaphaniety : Buram
Kekerasan : 1.5- Antara Talk Dan Gipsum
Kilau : Metalik- tumpul
Rumusan Kimia : Al
Komposisi : Bobot Molekular = 26.98 gm
Rumusan Empiris : Al
Lingkungan pembentukan : fase minor pada lingkungan yang kandungan oksigennya rendah.
IMA Status : Ima yang disetujui 1978
Tempat : Tolbachik Gunung api, Kamchatka, Rusia.
Asal Nama : Dari Latin, alumen = ” tawas.”
Sinonim : Aluminium

1.2. GENESA ALUMINIUM

Bijih aluminum yang utama adalah bauksit, kandungannya di atas 99% merupakan aluminium metalik. Bauksit adalah nama untuk suatu campuran dari mineral serupa yang berisi aluminium oksida hydrated. Mineral ini adalah gibbsite
( Al(OH)3), diaspore ( AlO(OH)), dan boehmite ( AlO(OH)). Aluminium dapat diperoleh dari bauksit (Al2O3.2H2O) dengan cara melakukan pemisahan mineral. Bauksit sendiri sebetulnya bukan mineral, tetapi merupakan suatu campuran coloidal oksida-oksida Al dan Fe yang mengandung air. Bauksit terbentuk sebagai endapan residual di dekat permukaan atau di permukaan tanah pada daerah beriklim tropik dan subtropik. Karena kegiatan proses pelapukan kimia unsur-unsur kalium, natrium, kalsium, magnesium dan sedikit besi akan tercuci sedang yang tertinggal adalah besi, titanium dan alumina.

Faktor kondisi yang diperlukan bagi terbentuknya endapan bauksit antara lain adalah Iklim yang sesuai, yaitu tropik atau subtropik dan lembab, Batuan yang relatif kaya akan alumina, Cukup tersedia pereaksi yang mampu melarutkan silika, Keadaan permukaan yang bersifat meluluskan air hujan secara perlahan-lahan, Cukup sarana pengangkutan larutan hasil pelapukan yang tidak dikehendaki, waktu, dan keadaan medan yang landai.

CADANGAN

Australia mempunyai cadangan bauksit sangat besar, dan menghasilkan di atas 40% bijih dunia. Brazil, Guinea, dan Jamaica juga merupakan produsen penting, dengan produksi lebih sedikit dari sekitar 20 lain negara-negara. Amerika Serikat’ Produksi, Yang produksinya memegang peranan penting selama 100 tahun yang lalu, kini sudah jauh menurun. Produsen aluminum yang paling besar yang metal adalah Rusia, Negeri China, Amerika Serikat, dan Canada. Lebih dari 40 lain negara-negara juga menghasilkan aluminum, mencakup Norwegia, Islandia, Switzerland, Tajikistan, dan Selandia Baru, yang adalah kecil tetapi bergunung-gunung, dan mempunyai banyak sungai untuk menyediakan sumber listrik tenaga air.

Sumber alternatif aluminium untuk masa yang akan datang antara lain meliputi kaolin clay, oil shales, mineral anorthosite, dan bahkan barang sisa batubara. Bagaimanapun, sepanjang cadangan bauksit tinggal berlimpahan dan biaya produksi adalah rendah, teknologi untuk memproses sumber alternatif ini ke dalam oksid aluminium atau aluminum metalik cenderung untuk tidak diteruskan dan dipertahankan di luar langkah-langkah yang bersifat eksperimental.

1.4. PENGGUNAAN/APLIKASI

Aluminium banyak dipergunakan karena menpunyai sifat-sifat ringan, kuat, penghantar panas dan listrik yang baik, tahan korosi, tidak beracun, non magnetik, lemas, dan mudah dibentuk. Aluminium banyak dipergunakan dalam bangunan seperti untuk dinding atap, dan lain-lain. Dalam transportasi, aluminium banyak dipakai pada pembuatan kapal terbang. Aluminium juga banyak digunakan untuk alat-alat elektronik, dalam industri kaleng dan alat-alat pembungkus lainnya, dalan industri mesin-mesin dan alat-alat untuk industri kimia dan logam.
1.1 Latar Belakang Masalah

Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai “salju putih” ataupun “wol filsuf”. Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi.

Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik. Dari pernyataan di atas maka penulis akan mencoba mendiskripsikan mengenai unsur umum seng. Baik itu merupakan pengertian seng, sifat fisik, keberadaan unsur seng di muka bumi, bentuk isotop dari seng, sifat-sifat kimia seng, senyawa-senyawa dari unsur seng dan proses pengolahan seng dari bahan mentah menjadi bahan jadi.

II.1 Pengertian Unsur Seng

Seng diambil dari bahasa Belanda yaitu zink adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).
Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai “salju putih” ataupun “wol filsuf”. Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi.
Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik.

Seng merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh. Terdapat sekitar dua milyar orang di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan seng. Defisiensi ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit. Pada anak-anak, defisiensi ini menyebabkan gangguan pertumbuhan, mempengaruhi pematangan seksual, mudah terkena infeksi, diare, dan setiap tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh dunia. Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu, dan defisiensi tembaga. Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan.

II.2 Sifat Fisik

Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau. Seng sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal.Lehto 1968, p. 826
Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100 sampai dengan 150 °C. Di atas 210 °C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya. Seng juga mampu menghantarkan listrik. Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C) dan tidik didih (900 °C) yang relatif rendah. Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yang terendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium.

Terdapat banyak sekali aloi yang mengandung seng. Salah satu contohnya adalah kuningan (aloi seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga diketahui dapat membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium. Walaupun seng maupun zirkonium tidak bersifat feromagnetik, aloi ZrZn2 memperlihatkan feromagnetisme di bawah suhu 35 K.

II.3 Keberadaan Unsur seng

Kadar komposisi unsur seng di kerak bumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi. Tanah mengandung sekitar 5–770 ppm seng dengan rata-ratanya 64 ppm. Sedangkan pada air laut kadar sengnya adalah 30 ppb dan pada atmosfer kadarnya hanya 0,1–4 µg/m3.
Unsur ini biasanya ditemukan bersama dengan logam-logam lain seperti tembaga dan timbal dalam bijih logam. Seng diklasifikasikan sebagai kalkofil, yang berarti bahwa unsur ini memiliki afinitas yang rendah terhadap oksigen dan lebih suka berikatan dengan belerang. Kalkofil terbentuk ketika kerak bumi memadat di bawah kondisi atmosfer bumi awal yang mendukung reaksi reduksi. Sfalerit, yang merupakan salah satu bentuk kristal seng sulfida, merupakan bijih logam yang paling banyak ditambang untuk mendapatkan seng karena ia mengandung sekitar 60-62% seng.

Mineral lainnya juga mengandung seng meliputi smithsonit (seng karbonat), hemimorfit (seng silikat), wurtzit (bentuk seng sulfida lainnya), dan hidrozinkit. Terkecuali wurtzit, kesemua mineral ini terbentuk oleh karena proses cuaca seng sulfida primordial.
Total keseluruhan kandungan seng di seluruh dunia adalah sekitar 1,8 gigaton. Hampir sekitar 200 megatonnya dapat diperoleh secara ekonomis pada tahun 2008. Kandungan besar seng dapat ditemukan di Australia, Kanada, dan Amerika Serikat. Berdasarkan laju konsumsi seng sekarang ini, cadangan seng diperkirakan akan habis antara tahun 2027 sampai dengan 2055. Sekitar 346 megaton seng telah ditambang sepanjang sejarahnya sampai dengan tahun 2002. Selain itu, diperkirakan pula sekitar 109 megatonnya masih digunakan.

II.4 Isotop

Terdapat lima isotop seng yang dapat ditemukan secara alami. 64Zn merupakan isotop yang paling melimpah (48,63% kelimpahan alami). Isotop ini memiliki waktu paruh yang sangat panjang, 4.3×1018 a, sedemikiannya radioaktivitasnya dapat diabaikan. Demikian pula isotop 70Zn (0,6%) yang berwaktu paruh 1.3×1016 a tidak dianggap sebagai bersifat radioaktif. Isotop-isotop lainnya pula adalah 66Zn (28%), 67Zn (4%) dan 68Zn (19%).

Terdapat pula dua puluh lima radioisotop yang telah berhasil dikarakterisasikan. 65Zn yang berumur paruh 243,66 hari adalah radioisotop yang berumur paling lama, diikuti oleh 72Zn dengan umur paruh 46,5 jam. Seng memiliki 10 isomer inti. 69mZn merupakan isomer yang berumur paruh paling panjang dengan lama waktu 13,76 jam. Superskrip m mengindikasikan suatu isotop metastabil. Inti isotop metastabil berada dalam keadaan tereksitasi dan akan kembali ke keadaan dasarnya dengan memancarkan foton dalam bentuk sinar gama. 61Zn memiliki tiga keadaan tereksitasi dan 73Zn memiliki dua keadaan tereksitasi. Sedangkan isotop 65Zn, 71Zn, 77Zn dan 78Zn semuanya hanya memiliki satu keadaan tereksitasi.

Modus peluruhan yang paling umum untuk isotop seng bernomor massa lebih rendah daripada 64 adalah penangkapan elektron. Produk peluruhan dari penangkapan elektron ini adalah isotop tembaga. Templat:Nuclide + e− → Templat:Nuclide
Sedangkan modus peluruhan paling umum untuk isotop seng bernomor massa lebih tinggi daripada 64 adalah peluruhan beta, yang akan menghasilkan isotop galium.
Templat:Nuclide → Templat:Nuclide + e− + νe

II.5 Sifat kimiawi

Reaktivitas seng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan unsur golongan 12 tabel periodik. Seng cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat.. Permukaan logam seng murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat, Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini membantu mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air.

Seng yang dibakar akan menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan dan mengeluarkan asap seng oksida. Seng bereaksi dengan asam, basa, dan non-logam lainnya Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi secara lambat dengan asam pada suhu kamar. Asam kuat seperti asam klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan pelindung seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan gas hidrogen.

Seng secara umum memiliki keadaan oksidasi +2. Ketika senyawa dengan keadaan oksidasi +2 terbentuk, elektron pada kelopak elektron terluar s akan terlepas, dan ion seng yang terbentuk akan memiliki konfigurasi [Ar]3d10. Hal ini mengijinkan pembentukan empat ikatan kovalen dengan menerima empat pasangan elektron dan mematuhi kaidah oktet. Stereokimia senyawa yang dibentuk ini adalah tetrahedral dan ikatan yang terbentuk dapat dikatakan sebagai sp3. Pada larutan akuatik, kompleks oktaherdal, [Zn(H2O)6]2+, merupakan spesi yang dominan. Penguapan seng yang dikombinasikan dengan seng klorida pada temperatur di atas 285 °C mengindikasikan adanya Zn2Cl2 yang terbentuk, yakni senyawa seng yang berkeadaan oksidasi +1. Tiada senyawa seng berkeadaan oksidasi selain +1 dan +2 yang diketahui. Perhitungan teoritis mengindikasikan bahwa senyawa seng dengan keadaan oksidasi +4 sangatlah tidak memungkinkan terbentuk.

Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng dan magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua senyawa ini akan memiliki struktur kristal yang sama. Pada kasus di mana jari-jari ion merupakan faktor penentu, sifat-sifat kimiawi keduanya akan sangat mirip. Seng cenderung membentuk ikatan kovalen berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawa kompleks dengan pendonor N- dan S-. Senyawa kompleks seng kebanyakan berkoordinasi 4 ataupun 6 walaupun koordinasi 5 juga diketahui ada.

II.6 Senyawa Seng

Kebanyakan metaloid dan non logam dapat membentuk senyawa biner dengan seng, terkecuali gas mulia. Oksida ZnO merupakan bubuk berwarna putih yang hampir tidak larut dalam larutan netral. Ia bersifat amfoter dan dapat larut dalam larutan asam dan basa kuat. Kalkogenida lainnya seperti ZnS, ZnSe, dan ZnTe memiliki banyak aplikasinya dalam bidang elektronik dan optik. Pniktogenida (Zn3N2, Zn3P2, Zn3As2 dan Zn3Sb2), peroksida ZnO2, hidrida ZnH2, dan karbida ZnC2 juga dikenal keberadaannya. Dari keempat unsur halida, ZnF2 memiliki sifat yang paling ionik, sedangkan sisanya (ZnCl2, ZnBr2, dan ZnI2) bertitik lebur rendah dan dianggap lebih bersifat kovalen.

Dalam larutan basa lemah yang mengandung ion Zn2+, hidroksida dari seng Zn(OH)2 terbentuk sebagai endapat putih. Dalam larutan yang lebih alkalin, hidroksida ini akan terlarut dalam bentuk [Zn(OH)4]2- Senyawa nitrat Zn(NO3)2, klorat Zn(ClO3)2, sulfat ZnSO4, fosfat Zn3(PO4)2, molibdat ZnMoO4, sianida Zn(CN)2, arsenit Zn(AsO2)2, arsenat Zn(AsO4)2•8H2O dan kromat ZnCrO4 merupakan beberapa contoh senyawa anorganik seng. Salah satu contoh senyawa organik paling sederhana dari seng adalah senyawa asetat Zn(O2CCH3)2.
Senyawa organoseng merupakan senyawa-senyawa yang mengandung ikatan kovalen seng-karbon. Dietilseng ((C2H5)2Zn) merupakan salah satu reagen dalam kimia sintesis. Senyawa ini pertama kali dilaporkan pada tahun 1848 dari reaksi antara seng dengan etil iodida dan merupakan senyawa yang pertama kali diketahui memiliki ikatan sigma logam-karbon. Dekametildizinkosena mengandung ikatan seng-seng kovalen yang kuat pada suhu kamar.

Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang, Nomor atom; seng, Zn, 30, Deret kimia, logam transisi; Golongan, Periode, Blok 12, 4, d
Penampilan; abu-abu muda kebiruan
Massa atom; 65,409(4) g/mol
Konfigurasi elektron; [Ar] 3d10 4s2
Jumlah elektron tiap kulit; 2, 8, 18, 2
Ciri-ciri fisik, Fase, padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar); 7,14 g/cm³
Massa jenis cair pada titik lebur; 6,57 g/cm³
Titik lebur; 692,68 K (419,53 °C, 787,15 °F)
Titik didih; 1180 K (907 °C, 1665 °F)
Kalor peleburan; 7,32 kJ/mol
Kalor penguapan; 123,6 kJ/mol
Kapasitas kalor; (25 °C) 25,390 J/(mol•K)
Tekanan uap; P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k, pada T/K 610 670 750 852 990 (1185)

Ciri-ciri atom Struktur kristal Heksagonal Bilangan oksidasi 2 (Oksida amfoter) Elektronegativitas
1,65 (skala Pauling) Energi ionisasi
pertama: 906,4 kJ/mol, ke-2: 1733,3 kJ/mol
ke-3: 3833 kJ/mol, Jari-jari atom 135 pm
Jari-jari atom (terhitung) 142 pm
Jari-jari kovalen 131 pm
Jari-jari Van der Waals 139 pm
Lain-lain
Sifat magnetik, diamagnetik Resistivitas listrik (20 °C) 59,0 nΩ•m
Konduktivitas termal (300 K) 116 W/(m•K) Ekspansi termal (25 °C) 30,2 µm/(m•K)
Kecepatan suara (pada wujud kawat) (suhu kamar) (kawat tergulung) 3850 m/s

Modulus Young 108 Gpa, Modulus geser 43 Gpa, Modulus ruah 70 GPa
Nisbah Poisso 0,25, Skala kekerasan Mohs2,5, Kekerasan Brine ll412 MPa
Isotop iso, NA, waktu paruh, DM, DE (MeV), DP

64Zn 48,6% Zn stabil dengan 34 neutron, 65Zn syn 244,26 hari ε- 65Cu
γ1,1155 -66Zn 27,9% Zn stabil dengan 36 neutron,67Zn 4,1% Zn stabil dengan 37 neutron
68Zn 18,8% Zn stabil dengan 38 neutron, 70Zn 0,6% Zn stabil dengan 40 neutron

II.7 Proses Pengolahan Seng

Proses pembuatan seng dari bahan mentah hingga bahan jadi dimulai dari proses pemotongan bahan baku kemudian dijadikan dalam bentuk road coil roll (dalam keadaan gulungan lapis), bahan mentah yang sering digunakan adalah berupa seng yang banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida). Setelah mendapatkan bahan mentah yang akan di jadikan bahan jadi dengan proses pencucian dengan air yang bersuhu 70-80 derajat celcius, hal ini bertujuan agar unsur yang ada pada bahan mentah yang merupakan hasil dari bahan tambang bersih dari unsur lain.

Setelah itu kemudian dilanjutkan dengan proses pelapisan baja dengan menggunakan ammonium dan zat aditif lainnya, hal ini bertujuan agar seng dapat tampang mengkilat dan tidak mudah berkarat. Selanjutnya setelah melalui proses pelapisan baja hasil dari pelapisan tersebut dikeringkan dengan melewati mesin pengeringan dengan suhu 500 derajat celcius sehingga seng dan lapisan baja beserta zat aditif lainnya dapat menyatu dengan seng dalam bentuk plat. Setelah itu didinginkan, seng dalam bentuk plat disusun rapi kemudian terakhir di masukkan ke mesin gelombang sehingga dapat terbentuk plat seng yang pipih elastis dan bergelombang rapi. Selanjutnya setelah melewati berbagai tahapan dan telah berbentuk gelombang dan rapi maka seng siap didistribusikan kepasaran.

III.1 Kesimpulan

• Seng merupakan unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik.
• Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).
• Sifat fisiknya adalah Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau.
• Kadar komposisi unsur seng di kerak bumi adalah sekitar 75 ppm (0,007%). Hal ini menjadikan seng sebagai unsur ke-24 paling melimpah di kerak bumi dengan lima isotop stabil.
• Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna.
• Proses pembuatan seng diambil dari bahan mentah dalam bentuk gulungan lapis dan kemudian diolah dengan ammonisium dan zat aditif lainnya kemudian di lapisi zat baja, setelah itu didinginkan dan dimasukkan kedalam mesin gelombang dan siap didistribusikan.
Sifat-sifat utama
Tembaga adalah logam kemerahan, dengan kekonduksian elektrik dan kekonduksian haba yang tinggi (antara semua logam-logam tulen dalam suhu bilik, hanya perak mempunyai kekonduksian elektrik yang lebih tinggi daripadanya). Apabila dioksidakan, tembaga adalah bes lemah. Tembaga memiliki ciri warnanya itu oleh sebab struktur jalurnya, iaitu ia memantulkan cahaya merah dan jingga dan menyerap frekuensi-frekuensi lain dalam spektrum tampak. Bandingkan ciri-ciri optik ini dengan ciri-ciri optik perak, emas dan aluminium.
Tembaga terletak dalam keluarga yang sama seperti perak dan emas dalam jadual berkala, oleh itu ia mempunyai sifat-sifat yang serupa dengan kedua-dua logam itu. Kesemuanya mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang tinggi. Kesemua adalah logam yang mudah tertempa. Dalam keadaan cecair, suatu permukaan jelas (apabila tiada cahaya sekitar) logam itu kelihatan agak kehijauan, dan begitu juga dengan emas. Perak tidak memiliki sifat ini, maka ia bukan merupakan warna pelengkap untuk warna pijar jingga. Apabila tembaga lebur berada dalam keadaan cahaya terang, kita dapat melihat kilau merah jambunya. Logam lebur tembaga tidak membasahkan permukaan dan mempunyai tegangan permukaan yang sangat kuat dan membentuk titisan hampir sfera apabila dituangkan atas suatu permukaan.
Tembaga tidak larut dalam air (H2O) dan isopropanol, atau isopropil alkohol.Terdapatnya dua isotop stabil, 63Cu dan 65Cu, dan berpuluhan jenis radioisotop. Kebanyakan radioisotop-radioisotop ini mempunyai separuh hayat pada tertib minit atau kurang daripada itu; dan yang mempunyai hayat terpanjang, 64Cu, mempunyai separah hayat selama 12.7 jam, dengan dua mod reputan, menjurus kepada dua hasil yang berbeza.
Terdapat sebilangan jenis aloi tembaga—logam spekulum adalah aloi tembaga/timah, loyang adalah aloi tembaga/zink, dan gangsa adalah aloi tembaga/timah. Logam monel merupakan aloi tembaga/nikel, dan juga dipanggil kupronikel. Sementara gangsa biasanya merujuk kepada aloi tembaga/timah, ia juga merupakan istilah umum bagi bermacam-macam jenis aloi tembaga, contohnya gangsa aluminium, gangsa silikon, dan gangsa mangan. Ketulenan tembaga dinyatakan sebagai 4N bagi yang mempunyai ketulenan 99.9999% dan 7N bagi 99.9999999%. Angka menunjukkan bilangan nombor sembilan selepas titik perpuluhan.
Penggunaan
Tembaga adalah boleh tempa dan mulur, pengalir haba yang baik, dan apabila sangat tulen, merupakan pengalir elektrik yang baik. Ia digunakan secara meluas, dalam hasil keluaran seperti:
• Elektronik:
o Wayar tembaga.
o Elektromagnet.
o Mesin elektrik, terutamanya motor elektromagnet dan penjana.
o Geganti elektrik, palang bas elektrik, dan suis elektrik.
o Tiub vakum, tiub sinar katod, dan magnetron dalam ketuhar gelombang mikro.
o Pandu gelombang untuk sinaran gelombang mikro.
o Litar bersepadu, semakin banyak menggantikan aluminium oleh sebab kekonduksiannya yang lebih baik.
o Sebagai bahan dalam pembikinan penenggelam haba komputer, kerana keupayaan pelesapan haba yang lebih baik berbanding aluminium.
• Kejuruteraan struktur:
o Patung: Statue of Liberty, contohnya, mengandungi 179,200 paun (81.3 tan) tembaga.
o Dialoikan bersama nikel, sebagai contoh kupronikel dan Monel, digunakan sebagai bahan tahan kakisan dalam perusahaan membuat kapal.
o Enjin stim Watt.
• Barang keluaran rumah:
o Kerja paip menggunakan tembaga.
o Tombol pintu dan lekapan-lekapan lain dalam rumah.
o Pengatapan, peparitan, pemancut air dalam bangunan.
o Perkakas memasak, seperti kuali leper.
o Kebanyakan kutleri (pisau, garpu, sudu) mengandungi sedikit tembaga (perak nikel).
o Perak sterling, sekiranya digunakan sebagai peralatan makan malam, akan mengandungi beberapa peratus tembaga.
o Tembaga kadang kala digunakan oleh orang Inuit untuk membuat bilah pemotong untuk ulu.
• Pensyilingan:
o Sebagai juzuk dalam duit syiling, biasanya dalam bentuk aloi kupronikel.
o Duit syiling Malaysia yang bernilai 50 sen, 20 sen, 10 sen dan 5 sen mengandungi komposisi 75% tembaga dan 25% nikel. Duit syiling RM 1 yang tidak lagi diedarkan mengandungi komposisi 84% tembaga, 12% zink dan 4% timah.
o Syiling Euro terdiri daripada bermacam jenis aloi tembaga

• Penggunaan dalam bidang bioperubatan:
o Sebagai permukaan biostatik dalam hospital, dan untuk melapik bahagian-bahagian dalam kapal laut untuk melindunginya daripada teritip dan kupang, pada asalnya digunakan dalam keadaan tulen, tetapi telah digantikan dengan logam Muntz. Bakteria tidak dapat tumbuh pada permukaan tembaga kerana ia adalah biostatik. Tombol pintu tembaga digunakan oleh pihak hospital untuk mengurangkan penyebaran penyakit, dan penyebaran Penyakit Legion disekat dengan menggunakan tiub tembaga dalam sistem penghawa udara.
o Kuprum(II) sulfat digunakan sebagai racun kulat dan pengawal alga dalam tasik dan kolam perumahan. Ia digunakan dalam serbuk dan semburan kebun untuk membunuh kulapuk.
• Penggunaan dalam bidang kimia:
o Sebatian, contohnya larutan Fehling, mempunyai kegunaan dalam bidang kimia.
o Sebagai juzuk dalam sepuh seramik, dan untuk mewarnakan kaca.
• Lain-lain:
o Alat muzik, terutamanya bras dan simbal.
Sejarah
Pada zaman Yunani, logam ini dikenal dengan nama chalkos (χαλκός). Tembaga merupakan sumber penting bagi orang-orang Rom dan Yunani. Pada zaman Rom, ia dikenali sebagai aes Cyprium (aes merupakan istilah umum Latin bagi aloi tembaga seperti gangsa dan logam-logam lain, dan Cyprium kerana kebanyakannya dilombong di Cyprus.) Daripada itu, perkataan ini menjadi cuprum dan dalam Bahasa Melayu kuprum. Perkataan tembaga pula berasal dari perkataan Sanskrit bagi tembaga iaitu tàmra.[1] Tembaga dikaitkan dengan dewi Aphrodite/Venus dalam mitologi dan alkimia, kerana rupanya yang cantik berkilau, kegunaan lamanya dalam pembuatan cermin, dan pengaitannya dengan Cyprus, tempat yang suci bagi dewi tersebut. Dalam bidang alkimia, simbol bagi tembaga adalah juga simbol yang digunakan untuk planet Venus.
Tembaga dalam bentuk aslinya adalah salah satu daripada hanya sebilangan logam yang wujud secara semula jadi sebagai mineral yang tidak bersebati. Tembaga diketahui oleh manusia daripada tamadun yang paling lama pernah dicatatkan, dan mempunyai sejarah penggunaan sekurang-kurangnya 10,000 tahun lamanya. Satu loket tembaga ditemui di kawasan yang pada masa kininya Iraq utara dan bertarikh 8700 SM. Pada sekitar 5000 SM, terdapat tanda-tanda peleburan tembaga, penyarian tembaga daripada sebatian tembaga ringkas seperti malakit atau azurit. Antara tapak-tapak arkeologi seperti di Anatolia, Çatal Höyük (~6000 SM) menunjukkan artifak manik-manik tembaga asli dan plumbum yang telah dilebur, tetapi tiada tembaga yang dilebur. Can Hasan pula (~5000 SM) mempunyai laluan kepada tembaga lebur; dalam tapak ini dijumpai artifak tembaga tuang tertua pernah diketahui, iaitu sebuah cokmar kepala tembaga.
Peleburan tembaga nampaknya telah berkembang secara berasingan dalam beberapa bahagian dunia. Di samping perkembangan di Anatolia pada 5000 SM, ia dikembangkan di China sebelum 2800 SM, Amerika Tengah sekitar 600 TM, dan Afrika Barat sekitar 900 TM.[2] Terdapat artifak-artifak tembaga dan gangsa daripada kota-kota Sumeria yang bertarikh 3000 SM, manakala artifak-artifak Mesir dalam bentuk tembaga dan tembaga yang dialoikan bersama timah juga mempunyai usia yang sama. Dalam satu piramid, satu sistem pempaipan tembaga ditemui berusia 5000 tahun.
Orang-orang Mesir mendapati bahawa dengan mencampurkan sejumlah kecil timah akan membuatkan logam tembaga lebih mudah untuk dituang, oleh itu aloi gangsa ditemui di Mesir hampir-hampir sewaktu dengan penemuan tembaga. Penggunaan tembaga dalam zaman China kuno bertarikh sekurang-kurangnya 2000 SM. Pada 1200 SM, gangsa-gangsa yang baik mutunya telah dihasilkan di China. Perhatikan bahawa tarikh-tarikh ini dipengaruhi oleh waktu-waktu peperangan dan penaklukan, kerana tembaga sangat mudah untuk dilebur dan digunakan kembali. Di Eropah, Oetzi si orang Ais, mayat lelaki yang diawet dengan baik yang bertarikh 3200 SM, ditemui dengan kapak berbucu tembaga yang berketulenan 99.7%. Kandungan tinggi arsenik pada rambutnya mencadangkan bahawa dia terlibat dalam peleburan tembaga. Loyang, sejenis aloi zink dan tembaga, diketahui oleh orang Yunani tetapi julung kali digunakan dengan meluasnya oleh orang Rom.
Penggunaan gangsa sangatlah berleluasa pada suatu zaman ketamadunanan sehinggakan ia dinamakan Zaman Gangsa. Zaman peralihan dalam sebahagian kawasan antara zaman Neolitik yang sebelumnya dan Zaman Gangsa, adalah dinamakan Kalkolitik, iaitu beberapa peralatan tembaga berketulenan tinggi digunakan bersama-sama dengan peralatan batu. Di Asia Tenggara, tapak arkeologi di Phumi Mlu Prey, Kemboja menemui tanda-tanda kegiatan penuangan gangsa dan besi yang diusahakan sebelum abad pertama Masihi. Di tapak tamadun Dong Son, Vietnam pula terdapatnya artifak-artifak gangsa yang bertarikh antara 500 SM ke 100 SM. Di Malaysia, artifak gangsa tertua ditemui di daerah Klang dalam bentuk genta {loceng) manakala artifak tembaga tetua iaitu sebuah gong, yang ditemui di Terengganu.[3]
Sejarah perlombongan tembaga
Tembaga telah dilombong sejak beberapa kurun lamanya. Di rantau Asia Tenggara contohnya, kawasan yang menjadi tapak perlombongan tembaga prasejarah terletak di Phu Lon pada Sungai Mekong, Thailand yang bertarikh kira-kira 1500 S.M. Tapak ini menjadi sumber penting tembaga bagi liputan yang meluas dalam Asia Tenggara. Di Malaysia, perlombongan tembaga secara komersil bermula pada tahun 1975 di Mamut, Sabah. Setelah ditutup pada tahun 1999, perlombongan tembaga di Mamut mendatangkan hasil sebanyak 133.9 juta ton bijih tembaga sepanjang tempoh perlombongan. [4]
Peranan biologi
Tembaga atau kuprum adalah penting bagi semua haiwan dan tumbuhan peringkat tinggi. Tembaga diangkut paling banyak dalam aliran darah oleh sejenis protein plasma yang dipanggil seruloplasmin. Apabila tembaga pertama kali dicerap di dalam perut, ia diangkut ke hati dan terikat pada albumin. Tembaga dijumpai pada bermacam jenis enzim, termasuk sitokrom c oksidase yang berpusatkan tembaga dan enzim superoksida dismutase (mengandungi tembaga dan zink). Di samping peranan enzimnya, tembaga juga digunakan untuk pengangkutan elektron biologi. Protein tembaga biru yang terlibat dalam pengangkutan elektron termasuklah azurin dan plastosianin. Nama tembaga biru berasal daripada warna biru kuat yang terhasil akibat jalur penyerapan pengangkutan cas ligan ke logam sekitar 600 nm.
Kebanyakan moluska dan sesetengah antropoda seperti belangkas menggunakan pigmen hemosianinnya yang mengandungi tembaga, berbanding dengan hemoglobin yang mengandungi besi, untuk pengangkutan oksigen, oleh itu darahnya berwarna biru dan bukan merah apabila dioksigenkan. Dipercayai bahawa zink dan tembaga bersaing untuk penyerapan dalam saluran pencernaan, sehingga menyebabkan kelebihan salah satu mineral tersebut dalam diet pemakanan menjurus kepada kekurangan mineral yang satu lagi. RDA tembaga untuk seorang dewasa yang sihat adalah 0.9 mg sehari.
Ketoksikan
Semua sebatian kuprum, melainkan yang diketahui, haruslah dirawat seperti ianya toksik. Tiga puluh gram kuprum sulfat boleh membawa maut kepada manusia. Cadangan tahap kuprum yang selamat dalam air minuman bagi manusia berbeza-beza mengikut sumber, tetapi biasanya dipancang pada 1.5 ke 2 mg/L. Tahap Pengambilan Atas yang boleh diterima bagi seorang dewasa dalam rujukan pengambilan diet untuk diet tembaga daripada kesemua sumber-sumber adalah 10 mg/hari. Sekiranya keracunan, tembaga boleh merencat enzim dihidrofil hidratase, sejenis enzim yang terlibat dalam hemopoiesis, iaitu proses pembentukan sel-sel darah.
Sebahagian besar ketoksikan tembaga datang daripada kemampuannya untuk menerima dan menderma elektron tunggal apabila ia mengubah keadaan pengoksidaan. Ini memangkinkan penghasilan ion radikal yang sangat reaktif seperti radikal hidroksil dalam cara yang serupa seperti kimia Fenton. Aktiviti mangkin tembaga digunakan oleh enzim yang berkaitan dengannya, oleh itu adalah toksik hanya apabila tidak tersekuester dan tanpa perantaraan. Peningkatan dalam radikal reaktif tanpa perantaraan diberi istilah umum tegasan okisidaan dan merupakan bidang pengajian yang aktif dalam bermacam jenis penyakit yang melibatkan tembaga sebagai penyebab utama dan lebih ketara daripada ketoksikan akut.
Sejenis keadaan yang diwarisi yang dipanggil penyakit Wilson menyebabkan tubuh menyimpan tembaga, kerana ia tidak dikumuh oleh hati ke dalam hempedu. Penyakit ini, jika tidak dirawati, boleh menjurus kepada kerosakan otak dan hati. Tambahan pula, kajian menunjukkan bahawa orang yang mengalami sakit jiwa seperti skizofrenia mempunyai tahap tembaga yang tinggi dalam sistem mereka. Akan tetapi pada masa ini, kita masih tidak mengetahui sama ada tembaga menyumbang kepada penyakit jiwa, atau tubuh cuba untuk menyimpan lebih tembaga sebagai tindak balas kepada penyakit, atau tahap tinggi tembaga adalah akibat daripada penyakit jiwa itu. Tahap tembaga yang tinggi dalam air juga dapat merosakkan kehidupan laut. Kesan yang diperhatikan akibat kepekatan tinggi tembaga dalam ikan dan makhluk hidupan lain adalah kerosakan pada insang, hati, ginjal, dan sistem saraf.

Bahaya-bahaya lain
Logam ini, apabila dalam keadaan serbuk, adalah bahaya api. Pada kepekatan lebih daripada 1 mg/L, tembaga boleh mengotorkan pakaian dan benda-benda yang dicuci dalam air.
Kewujudan

Chuquicamata (Chile). Lombong tembaga terdedah yang terbesar di dunia.
Lihat penyarian tembaga sebagai rencana utama.
Negara penghasil bijih tembaga utama adalah Chile, Amerika Syarikat, Indonesia, Australia, Peru, Russia, Kanada, China, Poland, Kazakhstan dan Mexico. [1] Tembaga boleh didapati sebagai tembaga asli dalam bentuk mineral. Mineral seperti sulfida: kalkopirit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), kovelit (CuS), kalkosit (Cu2S) adalah sumber-sumber tembaga, begitu juga dengan karbonat: azurit (Cu3(CO3)2(OH)2) dan malakit (Cu2CO3(OH)2) dan oksidanya: kuprit (Cu2O). Tembaga asli juga terbentuk pada longgokan plaser tidak berekonomi. Kebanyakan bijih tembaga dilombong atau disari dalam bentuk sulfida tembaga daripada lombong terdedah besar dalam longgokan tembaga porfiri yang mengandungi 0.4 hingga 1.0 peratus tembaga. Contoh-contoh termasuk: Chuquicamata di Chile dan Lombong El Chino di New Mexico. Kelimpahan purata tembaga yang dijumpai dalam batuan kerak adalah kira-kira 68 bpj mengikut jisim, dan 22 bpj mengikut atom.
Fail:Coppernuggets.jpg
Ketul Plaser Tembaga Asli

Tembga asli Majlis Antara Kerajaan bagi Negara-negara Pengeksport Tembaga (CIPEC), tidak lagi berfungsi semenjak 1992, pernah sekali cuba untuk memainkan peranan yang serupa seperti OPEC bagi minyak, tetapi tidak pernah mencapai pengaruh yang sama, kerana pengeluar kedua terbesar, iaitu Amerika Syarikat, tidak pernah menganggotainya. Ditubuhkan pada tahun 1967, anggota-anggota utama adalah Chile, Peru, Zaire, dan Zambia. Harga tembaga telah meningkat lima kali ganda semenjak 1999, meningkat daripada $0.60 per paun pada Jun 1999 kepada $3.75 per paun pada Mei 2006 [5].

Sebatian
Keadaan pengoksidaan biasa bagi tembaga termasuklah keadaan kuprum(I) yang kurang stabil, Cu+; dan keadaan yang lebih stabil kuprum(II), Cu2+, yang membentuk garam dan larutan berwarna biru atau biru kehijauan. Dalam keadaan yang luar biasa, keadaan pengoksidaan 3+ dan yang lebih jarang iaitu keadaan 4+ boleh dicapai.
Kuprum(II) karbonat berwarna hijau dan ini merupakan punca kepada rupa yang menarik pada atap atau kubah bersalut tembaga pada sesetengah bangunan. Kuprum(II) sulfat membentuk hablur pentahidrat biru yang mungkin merupakan sebatian kuprum paling dikenali dalam makmal. Ia digunakan sebagai racun kulat, juga dikenali sebagai campuran Bordeaux. Terdapat dua oksida kuprum yang stabil. Kuprum(II) oksida (CuO) dan kuprum(I) oksida (Cu2O). Oksida kuprum digunakan untuk menghasilkan yttrium barium kuprum oksida (YBa2Cu3O7-δ) atau YBCO yang merupakan asas kepada kebanyakan superkonduktor tak lazim.
• Sebatian kuprum (I) : kuprum(I) klorida, kuprum(I) bromida, kuprum(I) iodida, kuprum(I) oksida.
• Sebatian kuprum (II) : kuprum(II) karbonat, kuprum(II) klorida, kuprum(II) hidroksida, kuprum(II) nitrat, kuprum(II) oksida, kuprum(II) sulfat, kuprum(II) sulfida.
• Sebatian kuprum (III) , jarang: kalium heksaafluorokuprat (K3CuF6)
• Sebatian kuprum (IV) , sangat jarang: sesium heksafluorokuprat (Cs2CuF6)
Kuprum (I) dan kuprum (II) juga masing-masing digelar dengan nama lazimnya, kuprus dan kuprik.
Ujian untuk ion kuprum(II)
Tambahkan natrium hidroksida berair. Mendakan biru kuprum(II) hidroksida akan terhasil, melalui penyesaran ion kuprum oleh ion natrium. Persamaan ion:
Cu2+(aq) + 2OH−(aq) → Cu(OH)2(s)
Tambah ammonia berair. Mendakan akan terhasil, yang kemudiannya terlarut apabila lebihan ammonia ditambahkan, untuk membentuk kompleks ammonia biru laut, tetraaminakuprum(II). Persamaan ion:
Cu2+(aq) + 4NH3(aq) → [Cu(NH3)4]2+(aq)

Titanium
Dari Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, gelintar
22 skandium ← titanium → vanadium

-
↑
Ti
↓
Zr

Jadual berkala

Umum
Nama, Simbol, Nombor
titanium, Ti, 22
Siri kimia
logam peralihan

Kumpulan, Kala, Blok
4, 4, d

Rupa
logam keperakan

Jisim atom 47.867(1) g/mol

Konfigurasi elektron [Ar] 3d2 4s2

Bilangan elektron per petala 2, 8, 10, 2
Sifat fizikal
Keadaan pepejal

Ketumpatan (sekitar suhu bilik)
4.506 g/cm³
Ketumpatan cecair pada takat lebur 4.11 g/cm³
Takat lebur
1941 K
(1668 °C, 3034 °F)

Takat didih 3560 K
(3287 °C, 5949 °F)
Haba pelakuran 14.15 kJ/mol
Haba pengewapan 425 kJ/mol
Muatan haba (25 °C) 25.060 J/(mol•K)
Tekanan wap

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T/K 1982 2171 (2403) 2692 3064 3558

Sifat atom
Struktur hablur heksagonal
Keadaan pengoksidaan
2, 3, 4
(oksida amfoterik)

Keelektronegatifan 1.54 (skala Pauling)
Tenaga pengionan
pertama: 658.8 kJ/mol
kedua: 1309.8 kJ/mol
ketiga: 2652.5 kJ/mol
Jejari atom 140 pm

Jejari atom (kiraan) 176 pm

Jejari kovalen 136 pm

Lain-lain
Sifat kemagnetan ???
Rintangan elektrik (20 °C) 0.420 µΩ•m
Kekonduksian terma
(300 K) 21.9 W/(m•K)
Pengembangan terma (25 °C) 8.6 µm/(m•K)
Kelajuan bunyi (rod halus) (suhu bilik) 5090 m/s
Modulus Young 116 GPa
Modulus ricih 44 GPa
Modulus pukal
110 GPa
Nisbah Poisson 0.32
Skala kekerasan Mohs 6.0
Kekerasan Vickers 970 MPa
Kekerasan Brinell 716 MPa
Nombor CAS
7440-32-6
Isotop
iso
NA
separuh hayat
DM
DE (MeV)
DP

44Ti syn
63 y
ε
- 44Sc

γ
0.07D, 0.08D
-
46Ti 8.0% Ti stabil dengan 24 neutron

47Ti 7.3% Ti stabil dengan 25 neutron

48Ti 73.8% Ti stabil dengan 26 neutron

49Ti 5.5% Ti stabil dengan 27 neutron

50Ti 5.4% Ti stabil dengan 28 neutron

Rujukan

Titanium adalah unsur kimia dalam jadual berkala yang mempunyai simbol Ti dan nombor atom 22. Ia sejenis logam peralihan berwarna putih keperakan yang ringan, kuat, berkilau, dan tahan kakisan (termasuklah ketahanan terhadap air laut dan klorin). Titanium digunakan dalam aloi ringan dan kuat (terutamanya bersama besi dan aluminium) manakala sebatiannya yang paling lazim, titanium dioksida, digunakan dalam pewarna putih. Contoh-contoh pewarna putih yang mengandungi titanium oksida adalah cecair pemadam dan cat-cat putih yang biasa digunakan untuk mengecat kembali dinding. Ia juga digunakan dalam ubat gigi, cat putih penanda jalan, dan dalam bunga api putih. Bahan-bahan yang mengandungi titanium dipanggil titaniferus.

Unsur ini wujud dalam pelbagai jenis mineral dan sumber utamanya adalah rutil dan ilmenit, yang teragih secara meluas atas permukaan Bumi. Terdapat dua bentuk alotrop dan lima isotop yang wujud secara semula jadi bagi unsur ini; 46Ti sehingga ke 50Ti dengan 48Ti merupakan yang paling berlimpah (73.8%). Salah satu ciri utama titanium adalah ia sekuat keluli walaupun dengan hanya 60% ketumpatannya. Sifat-sifat titanium adalah secara kimia dan fizikalnya serupa dengan zirkonium.
Sifat-sifat utama
Titanium dikenali kerana ketahannya yang baik terhadap kakisan; ia mempunyai daya tahan yang hampir sama seperti platinum, iaitu dapat menahan serangan asid, gas klorin lembap, dan larutan garam biasa. Titanium tulen tidak larut dalam air tetapi larut dalam asid pekat. Sebagai sejenis unsur logam, ia juga dikenali kerana nisbah kekuatan kepada beratnya yang tinggi. Ia adalah unsur ringan, kuat dan berketumpatan rendah sehinggakan, apabila berkeadaan tulen, adalah agak mulur (terutamanya dalam persekitaran bebas oksigen), mudah ditempa, berkilau dan berwarna putih kelogaman. Takat leburnya yang secara bandingannya agak tinggi membuatkannya sesuai sebagai logam refraktori. Titanium yang secara komersilnya bergred tulen mempunyai kekuatan tegangan muktamad yang setara dengan aloi keluli berkekuatan separa tinggi, tetapi adalah 43% lebih ringan; ia adalah 60% lebih berat daripada aluminium, tetapi lebih dua kali ganda lebih kuat berbanding aluminium aloi 6061-T6; angka-angka ini boleh berubah dengan ketaranya akibat komposisi aloi yang berbeza-beza dan pembolehubah pemprosesan. Ia dirangkumkan hanya sebagai garis panduan.
Logam ini membentuk salutan oksida pelindung dan pasif (menyebabkannya tahan kakisan) apabila terdedah kepada suhu ternaik dalam udara, tetapi pada suhu bilik ia tahan sebam (kusam). Logam ini, yang terbakar apabila dipanaskan dalam udara bersuhu 610 °C atau lebih (membentuk titanium dioksida), juga adalah salah satu daripada sebilangan unsur yang terbakar dalam gas nitrogen tulen (terbakar pada 800 °C dan membentuk titanium nitrida). Titanium tahan terhadap asid sulfurik dan asid hidroklorik cair, dan juga gas klorin, larutan klorida, dan kebanyakan asid organik. Ia paramagnet (tertarik sedikit kepada magnet) dan mempunyai kerintangan elektrik dan kekonduksian haba yang sangat rendah.
Eksperimen menunjukkan bahawa titanium semulajadi menjadi sangat radioaktif apabila dibedil dengan deuteron, memancarkan kebanyakkannya positron dan sinar gama keras. Unsur ini merupakan alotrop dimorf dengan bentuk alfa heksagonalnya berubah menjadi beta kubus secara perlahan-lahan pada sekitar 880 °C. Apabila ia merah membara, logam ini bergabung dengan oksigen, dan apabila menjangkau 550 °C akan bergabung dengan klorin. Ia bertindak balas dengan halogen-halogen lain dan menyerap hidrogen.

Penggunaan

jam tangan dengan penutup titanium
Kira-kira 95% penghasilan titanium digunapakai dalam bentuk titanium dioxida (TiO2), sejenis pigmen putih terang yang kekal dengan kuasa liputan yang baik dalam cat, kertas, ubat gigi, dan plastik. Cat yang diperbuat daripada titanium dioksida adalah pemantul sinaran inframerah yang sangat baik dan oleh sebab itu digunakan secara meluas oleh ahli astronomi dan dalam cat luaran. Ia juga digunakan dalam simen, dalam batu permata, dan sebagai bahan pengisi penguat dalam kertas. Baru-baru ini, ia digunakan dalam penulen udara (sebagai salutan penuras) atau dalam saput tingkap pada bangunan, yang apabila terdedah kepada cahaya ultraungu (sama ada daripada matahari atau buatan manusia) dan kandungan lembapan dalam udara, akan mengubah pencemaran udara tidak berturas menjadi radikal hidroksil.
Oleh sebab sifat-sifatnya seperti mempunyai kekuatan tegangan tinggi (walau pada suhu tinggi), ringan, daya tahan kakisan yang luar biasa, dan kebolehan untuk menahan suhu lampau; aloi titanium digunakan pada pesawat, plat perisai, kapal angkatan laut, kapal angkasa lepas, dan peluru berpandu. Ia digunakan dalam aloi keluli untuk mengurangkan saiz butiran dan sebagai penyahoksida, dan dalam keluli tahan karat untuk mengurangkan kandungan karbon. Titanium sering dialoikan bersama aluminium (untuk menghaluskan saiz butiran), vanadium, tembaga (untuk mengeraskannya), besi, mangan, molibdenum dan logam-logam lain.
Paip titanium terkimpal digunakan dalam industri kimia oleh sebab daya tahan kakisannya dan kini dilihat mempunyai penggunaan meningkat dalam penggerudian petroleum, terutamanya luar pesisir, oleh sebab kekuatan, keringanan dan daya tahan kakisannya. Titanium yang dialoikan bersama vanadium digunakan dalam kulit luaran pesawat terbang, pengadang bahang api, peralatan pendaratan, dan saluran hidraulik. Dijangkakan 58 ton logam ini digunakan dalam Boeing 777, 43 ton dalam 747, 18 ton dalam 737, 24 ton dalam Airbus A340, 17 ton dalam A330 dan 12 ton dalam A320, menurut laporan tahunan 2004 oleh Perbadanan Logam-logam Titanium (Titanium Metals Corporation). Secara amnya, model terbaru menggunakan lebih banyak dan badan lebar menggunakan terbanyak. A380 mungkin menggunakan 77 ton, termasuk kira-kira 10 or 11 ton pada enjin-enjinnya. Penggunaan titanium dalam barangan pengguna seperti raket tenis, kayu golf, basikal, radas makmal, cincin belah rotan, dan komputer riba menjadi semakin lazim.

Pengunaan-penggunaan lain:
• Oleh sebab daya tahannya yang baik terhadap air laut, ia digunakan untuk menghasilkan aci perejang dan pemasangan dan dalam penukar haba loji penyahgaram dan pemanas-pendingin akuarium air masin, dan baru-baru ini pisau juruselam.
• Kerana kekuatannya dan kelengaiannya terhadap air laut, dan juga kerana longgokan bijih yang besar di Russia, ia merupakan bahan utama dalam pembuatan kebanyakan kapal selam maju Russia, termasuklah kapal selam ketenteraan terdalam sehingga ke hari ini, kelas Alfa dan Mike, dan juga kelas Typhoon.
• Ia digunakan untuk menghasilkan batu permata buatan manusia yang secara relatifnya agak lembut.
• Titanium tetraklorida (TiCl4), sejenis cecair tak berwarna, digunakan untuk memendarrona kaca dan kerana ia mengeluarkan wasap dengan kuatnya dalam udara lembap, ia juga digunakan sebagai pengadang asap dan dalam penulisan pada langit.
• Di samping menjadi pigmen yang penting, titanium dioksida juga digunakan dalam pelindung matahari oleh sebab ketahannya terhadap ultraungu.
• Kerana ia dianggap lengai secara fisiologi, logam ini digunakan dalam implan penggantian sendi seperti sendi lesung pinggul, pembuatan peralatan perubatan dan dalam lapis paip/tangki dalam pemprosesan makanan. Oleh sebab titanium tidak feromagnet, pesakit dengan implan titanium boleh diperiksa dengan selamatnya menggunakan pengimejan resonans magnet (sesuai untuk implan jangka panjang).
• Titanium juga digunakan untuk peralatan pembedahan yang digunakan dalam pembedahan dengan panduan imej.
• Kelengaiannya dan kebolehannya untuk menjadi warna yang menarik menyebabkan menjadi logam popular untuk menindik badan.
• Titanium mempunyai kemampuan luar biasa untuk berpadu dengan tulang hidup (osseointegrate), membolehkan penggunaan dalam implan gigi. Kemampuan ini juga dimanfaatkan dalam sesetengah implan ortopedik. Aplikasi ortopedik juga mempergunakan modulus kekenyalan titanium yang rendah untuk dipadankan lebih dekat dengan modulus tulang yang ingin dibetulkan oleh peralatan-peralatan tersebut. Hasilnya, bebanan rangka dikongsi dengan lebih sama rata antara tulang dan implan, menjurus kepada insidens lebih rendah dalam pemerosotan tulang akibat pemerisaian tegasan dan patah tulang periprostetik yang berlaku pada sempadan impan ortopedik yang bertindak sebagai penaik tegasan. Walau bagaimanapun, kekakuan aloi titanium adalah dua kali ganda kekakuan tulang, lambat laun akan menjurus kepada kemerosotan sendi.
• Aloi titanium digunakan dalam bingkai kaca mata. Bingkai-bingkai ini agak mahal, tetapi juga tahan lama. Aloi-aloi tradisional dan aloi ingatan bentuk digunakan dalam aplikasi ini.
• Kebanyakan backpacker menggunakan peralatan titanium, termasuk perkakas dapur, alat makan, lantera dan pancang khemah. Walaupun sedikit mahal berbanding alternatif keluli atau aluminium tradisional, bahan buatan titanium ini secara ketaranya lebih ringan tanpa menjejaskan kekuatan. Akan tetapi sifat terma perkakas dapur titanium membuatkannya tidak sesuai sebagai aplikasi memasak yang lebih khusus.
• Titanium mempunyai penggunaan yang meningkat dalam aci kayu lacrosse.
• Titanium digunakan dengan meningkatnya dalam kekisi topi keledar kriket.
• Titanium boleh dianodkan untuk menghasilkan beraneka warna.

Titanium kadang kala digunakan dalam pembinaan: tugu peringatan Yuri Gagarin, orang pertama yang menuju ke angkasa lepas, di Moscow yang bersaiz 150 kaki (45 m) diperbuat daripada titanium kerana warna logam yang menraik dan pengaitannya kepada bidang sains roket. Guggenheim Museum Bilbao dan Perpustakaan Cerritos masing-masing merupakan bangunan pertama di Eropah dan Amerika Utara, yang disalut panel titanium.
Sejarah
Titanium ditemui di Creed, Cornwall di England oleh ahli geologi amatur Reverend William Gregor pada 1791. Beliau mengiktiraf kehadiran unsur baru ini dalam iaitu ilmenit, dan menamakannya menachite (ejaan lain manaccanite), sempena mukim berdekatan Manaccan [3]. Pada sekitar masa yang sama, Franz Joseph Muller juga menghasilkan bahan yang sama, tetapi tidak dapat mengenalinya. Unsur ini ditemui kembali secara berasingan beberapa tahun kemudian oleh ahli kimia Jerman Martin Heinrich Klaproth dalam bijih rutil. Klaproth mengesahkannya sebagai unsur baru dan pada 1795 menamakannya sempena Titan dalam mitologi Yunani.
Unsur ini amat sukar disarikan daripada bijihnya sejak bertahun lamanya. Logam titanium tulen (99.9%) pertama kalinya disediakan pada tahun 1910 oleh Matthew A. Hunter melalui pemanasan TiCl4 dengan natrium dalam bom keluli pada suhu 700–800 °C dalam proses Hunter. Logam titanium tidak digunakan di luar makmal sehinggalah 1946 apabila William Justin Kroll membuktikan bahawa titanium boleh dihasilkan secara komersil dengan menurunkan titanium tetraklorida dengan magnesium dalam proses Kroll, iaitu proses yang masih digunakan pada hari ini.
Dalam tahun 1950–1960 Kesatuan Soviet cuba untuk memonopoli pasaran titanium dunia sebagai taktik dalam Perang Dingin untuk menghalang ketenteraan Amerika daripada memanfaatkannya.[perlu rujukan] Walau dengan usaha-usaha ini, Amerika Syarikat memperoleh jumlah titanium yang besar apabila sebuah syarikat Eropah menubuhkan perwakilan bagi membolehkan agensi perisikan luar negeri A.S. untuk membelinya. Malahan, titanium bagi pesawat peninjau A.S. SR-71 yang sangat berjaya, diperolehi daripada Kesatuan Soviet pada kemuncak Perang Dingin.Sehingga 1956 penghasilan hasil keluaran kilang titanium adalah lebih daripada 6 million kg/setahun.(1)
Kewujudan
Logam titanium selalunya bergabung dengan unusr-unsur lain dalam alam semulajadi. Ia merupakan unsur kesembilan paling berlimpah pada kerak bumi (0.63% mengikut jisim) dan hadir dalam kebanyakan batuan igneus dan endapan yang diterbitkan daripadanya (termasuk juga hidupan dan jasad air semula jadi). Ia teragih dengan meluas dan wujud utamanya dalam mineral anatas, brukit, ilmenit, perovskit, rutil, titanit (sfen), dan juga dalam kebanyakan bijih besi. Antara mineral-mineral ini, hanya ilmenit dan rutil mempunyai kepentingan ekonomi yang ketara, namun kedua-dua mineral ini juga sukar untuk dijumpai dalam kepekatan yang tinggi. Oleh sebab titanium dengan mudahnya bertindak bersama oksigen dan karbon pada suhu tinggi, adalah amat sukar sekali untuk menyediakan logam, hablur, atau serbuk titanium yang tulen. Mendapan bijih titanium yang besar boleh dijumpai di Australia, Skandinavia, Amerika Utara, dan Malaysia. Jumlah besar juga dikesan di rantau Kwale di Kenya, yang mana sebuah firma Kanada, Tiomin, mendapat hak perlombongan.

Penghasil Ribuan ton % jumlah
Australia
1291.0 30.6
Afrika Selatan
850.0 20.1
Kanada
767.0 18.2
Norway
382.9 9.1
Ukraine
357.0 8.5
Jumlah: 5 teratas 3647.9 86.5
Jumlah sedunia 4221.0 100.0
Logam ini juga dijumpai pada meteorit dan dikesan pada matahari dan bintang jenis M. Batuan yang dibawa balik daripada bulan semasa misi Apollo 17 mengandungi 12.1% TiO2. Titanium juga dijumpai dalam abu arang, tumbuhan, dan juga tubuh manusia (walaupun tidak berbahaya, ia tidak dianggap sebagai unsur penting).

Titanium (Padatan mineral)
Pengasingan
Oleh sebab logam ini bertindak balas dengan udara pada suhu tinggi, ia tidak dapat dihasilkan daripada penurunan daripada dioksidanya. Oleh itu, logam titanium dihasilkan secara komersilnya melalui proses Kroll, proses kelompok yang mahal dan rumit yang dibangunkan pada tahun 1946 oleh William Justin Kroll. Dalam proses Kroll ini, oksida pada mulanya ditukar menjadi klorida melalui pengkarboklorinan, iaitu gas klorin dilalukan pada rutil atau ilmenit merah membara dengan kehadiran karbon untuk menghasilkan TiCl4. Ini kemudiannya dipeluwap dan ditulenkan melalui penyulingan berperingkat dan seterusnya diturunkan bersama 800 °C magnesium lebur pada persekitaran argon.
Sebuah proses terbaru, proses FFC Cambridge, mungkin akan menggantikan proses Kroll yang lebih tua. Kaedah ini menggunakan serbuk stok suapan titanium dioksida (yang merupakan bentuk halus rutil) untuk menghasilkan keluaran akhir dalam bentuk sama ada serbuk atau span. Jika serbuk oksida bercampur digunakan, produk adalah aloi dengan kos lebih rendah daripada proses leburan berperingkat yang lebih konvensional. Ia diharapkan bahawa proses FFC Cambridge dapat membuatkan titanium sebagai bahan yang kurang nadir dan kurang mahal unruk industri aeroangkasa dan pasaran barangan mewah, dan dapat dijumpai dalam kebanyak hasil kilang yang pada masa kini dihasilkan menggunakan aluminium dan keluli bergred khusus.
Titanium ditulenkan menjadi ketulenan ultra tinggi pada kandungan kecil apabila Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer menemui iodidanya, atau batang hablur, diproses pada tahun 1925, dengan memberi tindak balas bersama iodin dan menguraikan wap yang terhasil melalui filamen panas menjadi logam tulen. Titanium oksida dihasilkan secara komersil dengan mencanai bijih mineral dan mencampurkannya dengan kalium karbonat dan asid hidrofluorik berair. Ini menghasilkan kalium fluorotitanat (K2TiF6) yang disarikan dengan air panas dan diuraikan menjadi ammonia, menghasilkan oksida terhidrat berammonia. Ini pula dinyalakan dalam bekas platinum, yang akan menghasilkan titanium dioksida tulen.
Aloi titanium biasa dihasilkan melalui penurunan. Contohnya: kuprotitanium (rutil yang dicampur dengan tembaga diturunkan), ferokarbon titanium (ilmenit diturunkan dengan kok dalam relau elektrik), dan manganotitanium (rutil dengan mangan atau oksida-oksida mangan diturunkan).
Sebatian
Keadaan pengoksidaan +4 mendominasi dalam kimia titanium, tetapi sebatian dalam keadaan pengoksidaan +3 juga sangat biasa. Oleh sebab keadaan pengoksidaan yang tinggi, kebanyakan sebatian titanium mempunyai darjah yang tinggi terhadap ikatan kovalen. Walaupun logam titanium adalah secara bandingannya jarang, tetapi disebabkan kos penyarian, titanium dioksida {juga dipanggil titanium(IV), titanium putih, atau titania) adalah murah, tidak bertoksik, dapat diperoleh secara pukal, dan digunakan secara meluas sebagai pigmen pemutih dalam cat, enamel, lakuer, plastik dan simen pembinaan. Serbuk TiO2 adalah lengai secara kimia, tahan pudar bawah matahari, dan sangat legap: membolehkannya memberikan warna putih tulen dan terang pada bahan kimia perang atau kelabu yang membentuk kebanyakan plastik rumah.
Cat yang dihasilkan daripada titanium dioksida berprestasi baik pada suhu lampau, bersih secara sendirinya, dan tahan persekitaran laut. Titanium dioksida tulen mempunyai indeks biasan yang sangat tinggi dan serakan optik lebih tinggi daripada berlian. Nilam bintang dan delima mendapat asterismenya daripada titanium oksida yang hadir padanya. Titanat adalah sebatian yang dihasilkan daripada titanium dioksida. barium titanat mempunyai sifat piezoelektrik, membolehkannya menjadi pemindah arus (transduser) dalam ubah antara bunyi dan elektrik. Ester titanium dihasilkan daripada tindak balas alkohol dengan titanium tetraklorida dan digunakan untuk menjadikan fabrik kalis air. Titanium nitrida biasanya digunakan untuk menyalut alat pemotong, seperti bit gerudi. ia juga digunakan dalam kemasan hiasan warna emas, dan sebagai logam sawar dalam pembikinan semikonduktor.
Titanium(IV) klorida (titanium tetrachlorida, TiCl4, kadang kala dipanggil “Tickle”) adalah cecair tak berwarna yang merupakan asid lemah, dan digunakan sebagai pengantara dalam penghasilan titanium(IV) oksida untuk cat. Ia digunakan secara meluas dalam kimia organik sebagai asid Lewis, contohnya dalam pemeluwapan Mukaiyama aldol. Titaniun juga menghasilkan klorida yang lebih rendah, titanium(III) klorida (TiCl3), yang digunakan sebagai agen penurun. Titanosena diklorida adalah mangkin penting dalam pembentukan ikatan karbon-karbon. Titanium isopropoksida digunakan dalam pengepoksidaan Sharpless. Sebatian-sebatian yang lain termasuk; Titanium bromida (digunakan dalam metalurgi, superaloi, dan salut dan pewayaran elektrik bersuhu tinggi) dan titanium karbida (dijumpai dalam alat pemotong bersuhu tinggi dan salutan).
Isotop-isotop
Titanium yang wujud secara semulajadi terdiri daripada 5 isotop stabil; 46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti dan 50Ti dengan 48Ti merupakan isotop paling berlimpah (73.8% limpahan semulajadi). Sebelas radioisotop telah dicirikan dan yang paling stabil merupakan 44Ti dengan separuh hayat 63 tahun, 45Ti dengan separuh hayat 184.8 minit, 51Ti dengan separuh hayat 5.76 minit, dan 52Ti dengan separuh hayat 1.7 minit. Kesemua isotop radioisotop yang lain mempnyai separuh hayat kurang daripada 33 saatdan majoriti daripadanya mempunyai separuh hayat kurang daripada setengah saat.
Berat atom isotop-isotop titanium berjulat antara 39.99 uja (40Ti) hingga 57.966 uja (58Ti). Mod reputan perdana sebelum isotop stabil paling berlimpah, 48Ti, ialah tawanan elektron dan mod perdana selepas itu adalah pancaran beta. Hasil reputan perdana sebelum 48Ti adalah isotop unsur 21 (skandium) dan hasil perdana selepas itu adalah isotop unsur 23 (vanadium).
Langkah pengawasan
Sebagai serbuk atau dalam bentuk tatal logam, logam titanium merupakan bahaya api yang serius, dan apabila dipanaskan dalam udara, merupakan bahaya letup. Kaedah asas air dan karbon dioksida untuk memadamkan api adalah tidak berkesan pada titanium yang terbakar; agen penentang api serbuk kering Kelas D haruslah digunakan.
Garam-garam titanium sering dianggap tidak berbahaya tetapi sebatian klorinnya, seperti TiCl2, TiCl3 dan TiCl4, mempunyai bahaya luar biasa. Diklorida mempunyai bentuk hablur hitam piroforik, dan teraklorida adalah cecair meruap dan mengeluarkan wasap. Kesemua klorida titanium adalah mengakis. Titanium juga mempunyai kecenderungan untuk bertumpuk secara biologi (bio-accumulate) dalam tisu yang mengandungi silika tetapi tidak memainkan sebarang peranan biologi yang diketahui dalam manusia.