makalah kita baru

12
 TITANIUM Titanium adalah unsur terbanyak ke sembilan di kerak bumi dan terdistribusi secara luas. Karena afinitasnya yang besar terhadap oksigen dan unsur lain, titanium tidak terdapat dalam bentuk logam statis di alam, tetapi dalam bentuk mineral yang stabil. Bentuk umum mineral titanium adalah ilmenite (FeTiO 3 ) dan rutile dalam bentuk titanium dioksida (TiO 2 ). Titanium, yang dilambangkan dengan simbol Ti, merupakan logam transisi dan mempunyai nomor atom 22 dan berat atom 47,90 . Titanium adalah loga m yang paling melimpah kesembilan, yaitu sekitar 0,62% dari kerak bumi. Meski melimpah, titanium jarang ditemukan dalam bentuk logam murni. Titanium ditemukan di meteor dan di dalam matahari. Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO 2 sebanyak 12,1%. Garis-garis titanium oksida sangat jelas terlihat di spektrum bintang-bintang tipe M.  Kebanyakan titanium ditemukan dalam bentuk rutile atau titanium dioksida (TiO 2 ). Titanium umumnya terbentuk pada batuan igneous, sering ditemukan sebagai ilmenite (FeTiO 3 ) dan perovskite (CaTiO 3 ). Mineral Ilmenite (FeTiO 3 ) ini banyak dijumpai di pantai selatan pulau Jawa, Indonesia, dalam bentuk pasir besi. Untuk di luar Indonesia, Australia, Kanada, Cina, India, Norwegia, Afrika Selatan, dan Ukraina adalah negara penghasil konsentrat titanium terbesar. Di Amerika Serikat, titanium terutama diproduksi negara bagian Florida, Idaho, New Jersey, New York, dan Virginia. Meskipun titanium cukup melimpah, harga titanium tetap mahal dikarenakan pengolahan nya hingga menjadi logam murni masih sulit dilakukan. Untuk ilmenite sendiri mengandung hampir 53% TiO 2 (rutile) yang merupakan mineral penting untuk pengolahan titanium yang masih ada pengotor silika sekitar 10%, besi oksida, vanadium, niobium, tantalum, dan sedikit timah, kromium, dan senyawa molibdeum . Dalam bentuk magmatik, titanium berbentuk titanite (CaTi(SiO 4 )) yang mengandung silika.  Rutiel- bering beach dapat ditambang jika mengandung TiO 2 sampai 0.3%. Dari beberapa bentuk bijih titanium hanya bijih ilmenite (FeTiO 3 ) dan rutile yang memiliki nilai ekonomis. Ada 2 bentuk allotropic dan 5 isotop alami dari unsur ini, Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah sifat yang sama kuatnya dengan baja namun hanya dengan 60% berat baja. Unsur Titanium terdapat dalam bentuk senyawa : TiB 2 (Titanium Borida), TiC (Titanium Carbida), TiO 2 ( Titanium Dioksida), TiN (Titanium Nitrida). Secara klinis, ada dua bentuk titanium, yang pertama adalah dalam bentuk titanium murni (cpTi). Titanium murni adalah logam putih, lustrous dengan sifat densitas rendah, kekuatan tinggi dan daya tahan terhadap korosi yang sangat baik. Bentuk kedua adalah alloy

Transcript of makalah kita baru

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 1/12

TITANIUM

Titanium adalah unsur terbanyak ke sembilan di kerak bumi dan terdistribusi secara

luas. Karena afinitasnya yang besar terhadap oksigen dan unsur lain, titanium tidak terdapat

dalam bentuk logam statis di alam, tetapi dalam bentuk mineral yang stabil. Bentuk umummineral titanium adalah ilmenite (FeTiO3) dan rutile dalam bentuk titanium dioksida (TiO2).

Titanium, yang dilambangkan dengan simbol Ti, merupakan logam transisi dan

mempunyai nomor atom 22 dan berat atom 47,90. Titanium adalah logam yang paling

melimpah kesembilan, yaitu sekitar 0,62% dari kerak bumi. Meski melimpah, titanium jarang

ditemukan dalam bentuk logam murni. Titanium ditemukan di meteor dan di dalam matahari.

Bebatuan yang diambil oleh misi Apollo 17 menunjukkan keberadaan TiO2 sebanyak 12,1%.

Garis-garis titanium oksida sangat jelas terlihat di spektrum bintang-bintang tipe M. Kebanyakan titanium ditemukan dalam bentuk rutile atau titanium dioksida (TiO2). Titanium

umumnya terbentuk pada batuan igneous, sering ditemukan sebagai ilmenite (FeTiO3) dan

perovskite (CaTiO3). Mineral Ilmenite (FeTiO3) ini banyak dijumpai di pantai selatan pulau

Jawa, Indonesia, dalam bentuk pasir besi. Untuk di luar Indonesia, Australia, Kanada, Cina,

India, Norwegia, Afrika Selatan, dan Ukraina adalah negara penghasil konsentrat titanium

terbesar. Di Amerika Serikat, titanium terutama diproduksi negara bagian Florida, Idaho,

New Jersey, New York, dan Virginia. Meskipun titanium cukup melimpah, harga titanium

tetap mahal dikarenakan pengolahannya hingga menjadi logam murni masih sulit dilakukan.

Untuk ilmenite sendiri mengandung hampir 53% TiO2 (rutile) yang merupakan mineral

penting untuk pengolahan titanium yang masih ada pengotor silika sekitar 10%, besi oksida,

vanadium, niobium, tantalum, dan sedikit timah, kromium, dan senyawa molibdeum . Dalam

bentuk magmatik, titanium berbentuk titanite (CaTi(SiO4)) yang mengandung silika.  Rutiel-

bering beach dapat ditambang jika mengandung TiO2 sampai 0.3%. Dari beberapa bentuk 

bijih titanium hanya bijih ilmenite (FeTiO3) dan rutile yang memiliki nilai ekonomis.

Ada 2 bentuk allotropic dan 5 isotop alami dari unsur ini, Ti-46 sampai Ti-50 dengan

Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Salah satu karakteristik Titanium yang

paling terkenal adalah sifat yang sama kuatnya dengan baja namun hanya dengan 60% berat

baja. Unsur Titanium terdapat dalam bentuk senyawa : TiB2 (Titanium Borida), TiC

(Titanium Carbida), TiO2 ( Titanium Dioksida), TiN (Titanium Nitrida).

Secara klinis, ada dua bentuk titanium, yang pertama adalah dalam bentuk titanium

murni (cpTi). Titanium murni adalah logam putih, lustrous dengan sifat densitas rendah,

kekuatan tinggi dan daya tahan terhadap korosi yang sangat baik. Bentuk kedua adalah alloy

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 2/12

titanium-6% alumunium- 4% vanadium. Alloy ini mempunyai kekuatan yang lebih besar dari

titanium murni. Alloy dipakai dalam industri kapal terbang, militer oleh karena densitasnya

yang rendah, kekuatan tarik yang besar (500 MPa) dan tahan terhadap temperatur tinggi.

Sifat Fisik

Titanium berwarna abu abu putih keperakan. Selain itu, titanium juga memiliki massa

 jenis yang rendah, keras tahan karat, dan mudah diproduksi. Logam ini memiliki kerapatan

4510 kg/m3, berada diantara aluminium dan stainless steel (bisa dikatakan sebagai logam

ringan). Meski ringan, logam ini mempunyai kekuatan hampir sama dengan baja, ditambah

mempunyai daktilitas yang tinggi. Bentuk titanium yang dikomersilkan (kemurnian 99,2%)

memiliki ultimate tensile strength (UTS) sekitar 63.000 psi atau 434 Mpa. Logam ini

memiliki kekerasan yang cukup tinggi, non-magnetik dan konduktor yang buruk. Selain itu,

memiliki  fatigue limit untuk batas pemakaian pada beberapa aplikasi. Ia memiliki titik leleh

sekitar 3032 ° F (1667 ° C) dan titik didih 5946 ° F (3285 ° C) sehingga dapat dipakai sebagai

logam refractori. Berikut merupakan gambar titanium

Gambar 1.1 titanium

Titanium tidak larut dalam larutan asam kuat, tidak reaktif diudara karena memilki

lapisan oksida dan nitrida sebagai pelindung. Logam ini tahan pengikisan 20 kali lebih besar

daripada logam campuran tembaga nikel. Batu permata titania lebih tampak cemerlang dari

intan apabila dipotong dan dipoles dengan baik. Pada sistem periodik terletak pada golongan

IVB dan periode 4. nomor atam titanium adalah 22 dengan massa atom relatifnya adalah

47,88 gr/mol.

Titanium merupakan unsur dengan struktur elektronik [Ar] 3d2 4s2 dan  memiliki

berbagai tingkat bilangan oksidasi pada persenyawaannya yaitu +4, +3, +2 dan 0. Bilangan

oksidasi +4 dikatakan lebih stabil dari lainnya karena bilangan oksidasi yang lebih rendah

mengalami disproporsionasi.

2 Ti+3 → Ti+2 + Ti+4 

2 Ti+2 → Ti0 + Ti+4 

Adapun sifat – sifat fisik yang lain dari titanium adalah:

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 3/12

  Titik Didih 3285oC

  Titik Leleh 1667oC

  Jari-Jari 0,68

  Kerapatan 4,54 g/cm-3

   Elektronegativitas 1,54

  Energi Ionisasi 658,8; 640,1; 658,5

  Volume Atom 10,6 cm3 /mol

  Massa Atom 47,88

  Struktur kristal : Heksagonal

  Konduktivitas listrik 2,6 x 106 ohm-1cm-1 

  Formasi Entalpi 18.6 kJ/ mol

  Konduktivitas Panas 21,9 Wm-1K-1 

  Kapasitas panas 0,523 Jg-1K-1 

  Entalpi penguapan 455,2 kJ/mol

Adapun potensial reduksi standar dari Ti pada larutan asam yaitu:

+4 +3 +2 0

TiO2+ +0,10 Ti3+ -0,37 Ti2+ -1,63 Ti

Sifat Kimia

  Reaksi dengan Air

Titanium akan bereaksi dengan air membentuk Titanium dioksida dan

hydrogen.

Ti(s) + 2H2O(g) → TiO2(s) + 2H2(g) 

  Reaksi dengan Udara

Ketika Titanium dibakar di udara akan menghasilkan Titanium dioksida

dengan nyala putih yang terang dan ketika dibakar dengan Nitrogen murniakan menghasilkan Titanium Nitrida.

Ti(s) + O2(g) → TiO2(s) 

2Ti(s) + N2(g) →TiN(s) 

  Reaksi dengan Halogen

Reaksi Titanium dengan Halogen menghasilkan Titanium Halida. Reaksi

dengan Fluor berlangsung pada suhu 200°C.

Ti(s) + 2F2(s) → TiF4(s) Ti(s) + 2Cl2(g) → TiCl4(s) 

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 4/12

Ti(s) + 2Br2(l) → TiBr4(s) 

Ti(s) + 2I2(s) → TiI4(s) 

  Reaksi dengan Asam

Logam Titanium tidak bereaksi dengan asam mineral pada temperatur normaltetapi dengan asam hidrofluorik yang panas membentuk kompleks anion

(TiF6)3-

2Ti(s) + 2HF (aq) → 2(TiF6)3-(aq) + 3 H2(g) + 6 H+(aq)

  Reaksi dengan Basa

Titanium tidak bereaksi dengan alkali pada temperatur normal, tetapi pada

keadaan panas.

Pelarut yang baik untuk semua logam adalah HF, karena akan terbentuk kompleks

heksafluoro. Dimana reaksinya adalah sebagai berikut:

Ti + 6 HF → H2[TiF6] + 2H2 

Ti larut dengan lambat pada HCl pekat pada suhu tinggi, dan akan menghasilkan Ti3+ dan

H2. Ti dapat dioksidasi dengan HNO3 pada suhu tinggi dan akan menghasilkan hidrat oksida

TiO2.(H2O)n. Bentuk massive dari logam Ti bersifat tidak reaktif atau pasif pada temperatur

sedang dan rendah. Hal ini disebabkan karena film oksida tipis yang bersifat impermeabel.

Pada temperatur ruang, logam Ti tidak dipengaruhi baik oleh asam maupun basa.

Pada temperatur 450C, Ti mulai bereaksi dengan banyak substansi. Pada temperatur

melebihi 600C, Ti bersifat sangat reaktif. Ti membentuk dioksida TiO2, halide TiX4,

interstisial nitrida TiN dan interstisial karbida TiC dengan penggabungan langsung. Seperti

halnya dengan golongan Scandium, logam Ti berupa serbuk dapat menyerap H2. Jumlah H2 

yang diserap tergantung pada temperatur dan tekanan, dan senyawa interstisial yang

terbentuk yaitu TiH2 terbatas. Hidrida interstisial ini stabil di udara dan tidak dipengaruhi

oleh air.

Titanium melepaskan gas hidrogen bila bereaksi dengan asam panas, membentuk 

garam Ti (III):

2 Ti + 3H2SO4 Ti2(SO4)3 + 3H2 

Titanium membentuk senyawa dioksida yang tidak larut bila bereaksi dengan HNO3:

Ti + 4HNO3 TiO2 + 4NO2 + 2H2O

Senyawa dioksida dari Ti merupakan senyawa padatan berwarna putih yang tidak larut, yang

mana dapat dibuat dengan menetralkan larutan garam TiO2. TiO2 dapat dengan mudah larut

dalam basa seperti NaOH dan menghasilkan senyawa titanat:

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 5/12

TiO2 + 2NaOH Na2TiO3 + H2O

TiO2 tidak dapat bereaksi dengan larutan asam encer, namun dapat agak larut dalam larutan

asam kuat seperti H2SO4:

TiO2

+ 2H2SO

4Ti(SO

4)2

+ 2H2O

Reaksi ini mengindikasikan bahwa ketika TiO2 bersifat amfoter, sifat keasamannya yang

mendominasi.

KEGUNAAN

v TITANIUM

Ø Kira-kira 95% hasil Titanium digunakan dalam bentuk Titanium dioksida (TiO2),sejenis

pigmen putih terang yang kekal dengan kuasa liputan yang baik untuk cat, kertas, obat gigi,

dan plastik.

Ø Alloy Titanium digunakan dalam pesawat, plat perisai, kapal angkatan laut, peluru

berpandu. Dapat juga digunakan dalam perkakas dapur dan bingkai kaca (yang nilai

ekonomisnya tinggi).

Ø Titanium yang dialloykan bersama Vanadium digunakan dalam kulit luaran pesawat

terbang, peralatan pendaratan, dan saluran hidrolik.

Ø Karena daya tahannya yang baik terhadap air laut, Titanium digunakan sebagai pemanas-

pendingin akuarium air asin dan pisau juru selam.

Ø Di Rusia, Titanium menjadi bahan utama dalm pembuatan kapal angkatan perang termasuk 

kapal selam seperti kelas Alfa, Mike dan juga Typhoon karena kekuatannya terhadap air laut.

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

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

Ø Titanium dioksida (TiO2) digunakan dalam pelindung matahari karena ketahanannya

terhadap ultra ungu.

Ø Digunakan dalam implant penggantian sendi karena sifat lengainya secara fisiologi.

Ø Titanium digunakan untuk peralatan operasi.

Ø Karena kelengaiannya dan menghasilkan warna yang menarik menjadikan logam ini

populer untuk menindik badan.

Ø Digunakan dalam implant gigi karena kemampuannya yang luar biasa untuk berpadu

dengan tulang hidup ( osseointegrate ).

Ø Titanium bias dianodkan untuk menghasilkan beraneka warna.

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 6/12

 

Senyawa- senyawa Titanium

1. Bilangan oksidasi +4

a. Oksida

TiO2 digunakan sebagai pigmen warna putih pada cat. Kegunaan lain dari TiO2

adalah untuk pemutih kertas dan bahan pengisi pada plastik dan karet. Beberapa juga

digunakan untuk pemutih nilon.

Di alam, TiO2 sangat bervariasi warnanya karena adanya pengotor. Ada 2 macam

proses untuk mendapatkan TiO2 murni yaitu melalui proses sulfat dan proses klorida.

Pada proses klorida, rutile (TiO2) dipanaskan dengan klorin dan kokas pada suhu

900oC sehingga terbantuk TiCl4. Lalu TiCl4 dipanaskan dengan O2 pada suhu

1200oC, dan didapatkan TiO2 murni serta Cl2. Dan klorin dapat digunakan kembali.

Reaksi dari proses klorida adalah sebagai berikut:

TiO2 + 2C + 2Cl2 → TiCl4 + 2CO

TiCl4 + 2O2 → TiO2 + 2Cl2 

Sedangkan pada proses sulfat, ilmenite (FeTiO3) dilarutkan pada H2SO4 pekat :

FeSO4, Fe2(SO4)3 dan titanil sulfat TiO.SO4 dan akan terbentuk sulfat dalam bentuk 

cake (padatan). Cake ini di larutkan dalam air dan beberapa bahan yang tidak larut akan

dapat dipisahkan. Senyawa Fe3+ pada larutan akan direduksi menjadi Fe2+

menggunakan besi tua lalu FeSO4 akan terbentuk kristal melalui proses evaporasi

vakum dan pendinginan. Larutan TiOSO4 selanjutnya dihidrolisis dengan pendidihan,

dan kemudian larutan ditanamkan dengan rutil atau kristal anatase.

Struktur kristal dari oksida menunjukkan bahwa kristal bersifat ionik. TiO2 tebentuk 

dengan tiga struktur kristal yang berbeda yaitu rutil, anatase, dan brookit. Rutil

merupakan struktur kristal yang paling banyak dimana Ti secara oktahedral dikelilingi

oleh 6 atom O. sedangkan untuk dua struktur kristal yang lain merupakan susunan

oktahedral terdistorsi. Senyawa oksida ini tidak larut dalam air. Ion M4+ tidak ada

dalam larutan, tetapi ion MO2+ terbentuk, menghasilkan garam basa seperti titanil sulfat

TiOSO4. Baik ion TiO2+ maupun [Ti(OH)2]2+ ada dalam larutan, namun dalam bentuk 

padatan kedua ion tersebut terpolimerisasi membentuk jembatan oksigen pada (MO)n2+. 

Struktur X – ray dari TiO.SO4 menunjukkan bahwa Ti dikelilingi oleh 6 atom O yaitu 2

rantai atom O, 3 atom O dari gugus SO4- dan 1 atom O dari H2O.

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 7/12

TiO2 merupakan padatan berwarna putih yang sangat stabil, non volatil, dan bersifat

amfoter. TiO2 dapat larut dalam asam dan basa menghasilkan senyawa titanat dan

titanil.

TiO.SO4

TiO2.(H

2O)

nNa

2TiO

3.(H

2O)

b. Peroksida

Sifat khas dari larutan Ti(IV) adalah dapat membentuk warna kuning – oranye bila

ditambah dengan H2O2. Reaksi ini dapat digunakan untuk penentuan Ti(IV) atau H2O2 

secara kolorimetri. Terbentuknya warna ini dapat disebabkan karena pembentukan

kompleks perokso. Di bawah pH 1, senyawa yang terbentuk adalah

[Ti(O2).OH.(H2O)n]+, dimana gugus perokso merupakan ligan bidentat.

c. Halida

TiCl4 dikenal juga sebagai halida dan dibuat dengan cara melewatkan Cl2 selama

pemanasan TiO2 dan C. Senyawa halida lain dapat dibuat dengan cara yang sama.

Untuk mencegah penanganan F2, flourida dapat disiapkan dari reaksi antara TiCl4 

dengan HF anhidrat.

TiCl4 + 4HF TiF4 + 4HCl

Iodida juga dapat dibuat dengan cara pemanasan halogen dan logam. TiCl4 bersifat

tidak berwarna, diamagnetik, dan merupakan cairan beruap.

Halida dapat terhidrolisis dengan cepat oleh air, dan uap dalam udara menghasilkan

TiO2. Hidrolisis lebih lanjut dengan HCl encer menghasilkan oksoklorida TiOCl2.

TiCl4 + 2H2O TiO2.(H2O)n + 4HCl

TiCl4 + H2O TiOCl2 + 2HCl

Senyawa flourida lebih stabil dibandingkan dengan senyawa halida lain. Tetrahalida

bertindak sebagai asam Lewis dengan berbagai macam donor, membentuk kompleks

oktahedral.

TiF4 [TiF6]2- stabil

TiCl4 [TiCl6]2- tidak stabil

2. Bilangan Oksidasi 3+

Senyawa Ti(+III) memiliki konfigurasi d1, berwarna, dan bersifat paramagnetik.

Ti(III) bersifat lebih basa dibandingkan Ti(IV), dan penambahan basa ke dalam larutan

Ti3+ menghasilkan endapan Ti2O3.(H2O)n yang berwarna ungu dan tidak larut dalam basa

berlebih.

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 8/12

Halida TiX3 dapat secara langsung terbentuk dengan mereduksi senyawa TiX4.

Dengan demikian TiCl3 anhidrat dapat diperoleh sebagai endapan ungu dengan mereduksi

TICl4 menggunakan H2 pada 600C. TiCl3 merupakan katalis Ziegler – Natta yang sangat

penting. Reduksi dari larutan yang mengandung Ti(+IV) dengan Zn mengahsilkan ionakua yang berwarna ungu [Ti(H2O)6]3+. Ada dua bentuk terhidrasi dari TiIIICl3 yang

memiliki warna yang berbeda. Dalam suatu kompleks Ti III dikelilingi oleh 6 molekul H2O

yaitu [Ti(H2O)6]3+ 3Cl-, dan pada kompleks lainnya TiIII dikelilingi oleh 5 molekul H2O

dan 1 ion Cl- menghasilkan senyawa kompleks [TiCl(H2O)5]2+ 2Cl. Kedua senyawa

kompleks yang berbeda ini memberikan peningkatan selisih CFSE pada orbital d sehingga

lompatan energi untuk elektron tunggal pada orbital d berbeda, dan dengan demikian

warna kompleksnya menjadi berbeda.

PERTANYAAN

1. Bagaimana cara memperoleh logam Ti murni?

Logam Titanium sulit untuk diekstrak karena memiliki titik leleh yang tinggi dan juga

mudah bereaksi dengan udara, oksigen, nitrogen dan hidrogen pada temperatur yang

tinggi. Dalam bentuk oksida, tidak dapat direduksi oleh C atau CO karena akan terbentuk 

karbida. Karena TiO2 stabil maka langkah pertama yang dilakukan adalah membentuk 

TiCl4 dengan adanya pemanasan dengan bantuan C dan Cl2 pada suhu 900oC.

TiO2 + 2C + 2Cl2 → TiCl4 + 2CO

2FeTiO3 + 6C + 7Cl2 → 2TiCl4 + 6CO + 2FeCl3 

TiCl4 berupa larutan yang akan dipisahkan dari FeCl3 dan pengotor yang lain dengan cara

didestilasi. Lalu dapat digunakan beberapa metode untuk mendapatkan logam Ti. Metode

tersebut yaitu:

a. Proses Kroll

Logam Ti didapatkan dengan mereduksi TiCl4 dengan Ca pada tungku pembakaran

elektrik. Lalu dapat digunakan Mg atau Na. Pada temperatur ini, Ti sangat reaktif dan

mudah bereaksi dengan udara atau N2. Dan reaksinya adalah sebagai berikut:

TiCl4 + 2 Mg 1000-1150oC Ti + 2MgCl2 

MgCl2 yang terbentuk dapat dihilangkan dengan melarutkan pada air, atau lebih baik 

dengan melarutkan pada HCl agar Mg yang tersisa juga dapat larut. Dapat juga MgCl 2 

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 9/12

dihilangkan dengan distilasi vakum. Dan akan tertinggal Ti berbentuk spons, hasil dari

destilasi. Sedangkan bila menggunakan Na maka akan terbentuk Ti dalam bentuk 

granula kecil.

b. Metode van Arkel – de Boer

Pada metode ini, sejumlah Ti yang tidak murni, dipanaskan dengan I2 pada suatu bejana

sehingga terbentuk TiI4 yang volatil (Ti sudah terpisah dengan beberapa pengotor).

Pemanasan ini dilakukan dibawah tekanan atmosfer agar titik didih TiI4 menjadi lebih

rendah. TiI4 yang berupa gas akan terdekomposisi pada bara pijar filamen tungsten.

Semakin banyak endapan logam pada filamen maka semakin bagus konduktivitas

listriknya. Semakin besar arus listrik yang melewati filamen tungsten maka bara pijar

akan tetap terjaga. Berikut merupakan reaksi dari metode ini :

Impure Ti + 2I2  50-250oC TiI4  1400oC Ti + 2I2 

Tungsten filamen

2. Bagaimana mekanisme katalis Ziegler-Natta yang menggunakan logam titan pada reaksi

polimerisasi propilena?

Katalisator Ziegler-Natta dibuat melalui langkah-langkah berikut :

1. Mereaksikan zat teraktifasi dengan satu atau lebih senyawa donor elektron yang

mengandung hidrogen labil.

2. Mereaksikan hasil reaksi 1 dengan satu atau lebih ester asam aromatik.

3. Mereaksikan zat teraktifasi di dalam hasil reaksi 2 dengan titan tetrakhlorida.

4. Mereaksikan katalisator yang terkandung di dalam produk reaksi 3 dengan titan

tetrakhlorida.

Katalisator Ziegler-Natta mengandung titan dalam jumlah yang cukup tinggi, dan

memiliki aktititas cukup besar untuk mempolimerisasi oletin.

Mekanisme reaksi polimerisasi propilena menggunakan logam tansisi titan sebagai

katalis berupa TiCl4 dan kokatalis Al(CH2CH3) dapat dijabarkan sebagai berikut :

a. Pembentukan kompleks ko-katalis dan donor (Moore, 1996) 

Reaksi antara ko-katalis dan donor berlangsung spontan (hanya terjadi dalam beberapa

detik). TEAL (tri etil aluminium) bereaksi dengan donor (cyclohexyl dimethoxy silane)

membentuk kompleks asam basa yang terurai menjadi etyl-cyclo hexyl methyl methoxy

silane dan diethyl aluminium methoxy. 

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 10/12

 

Karena jumlah TEAL berlebih maka kompleks asam basa bereaksi lagi dengan TEAL

membentuk kompleks kokatalis.

b. Aktivasi katalis

Untuk memudahkan penulisan, selanjutnya kompleks kokatalis ditulis AlEt3. Kompleks

kokatalis diadsorbsi oleh katalis menjadi katalis aktif dan dietil aluminium klorida. 

Dari mekanisme reaksi di atas, terlihat bahwa reaksi aktivasi katalis terjadi proses bolak-

balik. Reaksi bola-balik sangat dipengaruhi oleh suhu. Aktivasi katalis merupakan reaksi

eksotermis, sehingga suhu dijaga agar tidak terlalu tinggi sebab jika terlalu tinggi maka

reaksi akan bergeser ke arah kiri. Ini mengakibatkan jumlah pusat aktif yang terbentuk 

menjadi berkurang. Hal ini akan menyebabkan jumlah monomer yang terinisiasi tidak 

banyak dan berakibat pada menurunnya mileage (g polimer/ mg katalis yang digunakan).

c. Inisiasi 

Propilena (monomer) bereaksi di pusat aktif katalis (Ti) membentuk kompleks yang

kemudian akan terkoordinasi membentuk tahap transisi. Tahap transisi (transition state)

adalah tahap dimana gugus etil pada pusat aktif terlepas dan membentuk ikatan dengan

propilena pada akhir rantai (terjadi penyisipan). Kemudian terjadi migrasi rantai dan

terbentuklah pusat aktif yang baru.

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 11/12

 

d. Propagasi

Proses pada tahap inisiasi berulang juga pada propagasi sehingga diperoleh polipropilena

dengan keteraturan yang tinggi . Rantai polimer tumbuh pada permukaan katalis melalui

reaki-reaksi penyisipan rantai monomer yang terkompleksasi dan gugus Et yang asalnya

dari kokatalis organologam (AlRt3) berakhir sebagai gugus ujung rantai. 

e. Terminasi

Terminasi rantai yang tumbuh bisa terjadi dengan beberapa cara. Chain transfer (transfer

rantai) pada polimerisasi propilena terjadi dengan beberapa cara, tergantung pada katalis

dan kondisi operasi yang digunakan. Transfer rantai ke monomer atau transfer hidrida

internal menghasilkan ujung rantai tak jenuh. Chain transfer yang sering dilakukan yaitu

menggunakan zat hidrogen untuk mengontrol berat molekul polimer. Pada konsentrasi

hidrogen dan derajat polimerisasi tertentu, hidrogen dapat memutuskan ikatan antara Ti

5/14/2018 makalah kita baru - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-kita-baru 12/12

dan Cl pada rantai polimer sehingga terbentuk ikatan antara Ti dan H. Namun monomer

akan mudah menyisip antara ikatan Ti dan H, sehingga terjadi polimerisasi lagi. 

Tanpa penerapan pereaksi-pereaksi transfer seperti itu, berat molekul akan menjadi terlalu

tinggi untuk pemakaian komersial.

3. TiCl3 yang terhidrasi menghasilkan 2 macam ion kompleks yaitu [Ti(H2O)6]3+ dan

[Ti(H2O)5Cl]3+. Jelaskan mengapa kedua kompleks tersebut memiliki warna yang berbeda

( ion [Ti(H2O)6]3+ berwarna ungu dan ion [Ti(H2O)5Cl]3+ berwarna hijau)?

TiCl3 dengan adanya air akan mengalami hidrasi menjadi 2 macam ion kompleks

yaitu [Ti(H2O)6]3+ yang terdiri dari 6 ligan H2O dan [Ti(H2O)5Cl]3+, dimana ligannya

terdiri dari 5 molekul H2O dan 1 molekul Cl.