RumahTeknologi.com – Timah mungkin merupakan elemen yang paling dikenal karena digunakan dalam kaleng yang hampir selalu aluminium bahkan hingga hari ini. Bahkan dalam sejarahnya, kaleng asli pertama kali diperkenalkan pada tahun 1800-an dan sebagian besar terbuat dari baja dan dilapisi timah. Timah relatif jarang, terhitung sekitar 2 ppm kerak bumi, menurut Survei Geologi AS.
Timah diekstraksi dari berbagai bijih, terutama Cassiterite (SnO2). Logam ini diproduksi dengan mereduksi bijih oksida menjadi batubara dalam tungku. Timah terutama ditemukan dalam bijih kasiterit (timah(IV) oksida). Hal ini terutama ditemukan di ‘sabuk timah’ yang melintasi Cina, Thailand dan Indonesia. Timah juga ditambang di Peru, Bolivia dan Brassi, dan biasanya diperoleh secara komersial dengan mereduksi bijih menjadi batubara dalam tungku.
Timah adalah logam lunak, fleksibel dan, tentu saja, berwarna putih keperakan. Karena timah dilindungi oleh lapisan oksida, timah tidak mudah teroksidasi dan tahan terhadap korosi. Timah tahan terhadap korosi laut suling dan air lunak dan dapat diserang oleh asam kuat, alkali dan garam asam.
Oksida timah tidak larut dan bijihnya sangat tahan cuaca, menghasilkan kadar timbal yang rendah di tanah dan air alami. Konsentrasi dalam tanah biasanya berkisar dari 1 sampai 4 ppm, meskipun beberapa tanah kurang dari 0,1 ppm, sementara gambut bisa mencapai 300 ppm.
Ada beberapa mineral yang mengandung timbal, tetapi satu-satunya mineral yang penting secara komersial adalah kasiterit. Sebagian besar timah ditemukan di endapan aluvial dan dasar sungai sebagai akibat dari erosi bijih yang mengandung logam.
China dan Indonesia saat ini merupakan produsen terbesar di dunia. Timah dilebur dengan karbon pada suhu hingga 2500 °F (1370 °C) untuk menghasilkan timah dan gas CO2 dengan kemurnian rendah. Kemudian dimurnikan menjadi logam timah dengan kemurnian tinggi (>99%) dengan metode perebusan, pencairan atau elektrolit.
Daerah pertambangan timah penting lainnya adalah Bolivia dan Brazil. Produksi di seluruh dunia lebih dari 140.000 ton per tahun, dan cadangan yang dapat dioperasikan melebihi 4 juta ton. Konsentrat timah menghasilkan sekitar 130.000 ton per tahun.
Pengertian Timah
Timah adalah logam lunak berwarna putih keperakan yang sangat ringan dan mudah meleleh. Karena kelenturannya yang tinggi, timah jarang digunakan sebagai logam murni. Sebaliknya, itu dikombinasikan dengan logam lain untuk membuat paduan dengan banyak sifat yang bermanfaat.
Ini termasuk tingkat toksisitas yang rendah dan ketahanan korosi yang tinggi. Timah juga mudah dibentuk (mudah ditekan dan dibentuk tanpa putus) dan ulet (dapat diregangkan tanpa robek).
Jenis Timah
Timah memiliki dua bentuk, yaitu:
- Timah Putih atau Timah Beta
Alotrop timah yang paling umum adalah padatan yang tampak seperti logam perak-putih yang dikenal sebagai β-form (atau “beta-form“). Alotrop adalah bentuk elemen dengan sifat fisik dan kimia yang berbeda. “Timah putih” ini memiliki titik leleh 232 ° C (450 ° F), titik didih 2.260 ° C (4.100 ° F), dan kepadatan 7,31 gram per sentimeter kubik.
Salah satu sifat yang paling menarik adalah kecenderungannya untuk mengeluarkan suara melengking yang aneh ketika dibengkokkan. Suara ini kadang-kadang dikenal sebagai “tangisan timah”.
β-timah bersifat lunak dan ulet. Lunak berarti mampu dipalu menjadi lembaran tipis. Beranikan berarti mampu ditarik ke dalam kawat tipis. Pada suhu lebih dari 200 ° C, timah menjadi sangat rapuh.
- Timah Abu-Abu atau Timah Alfa
Bentuk kedua timah adalah α-timah (atau “alfa-timah”), juga dikenal sebagai “timah abu-abu”. Timah abu-abu terbentuk ketika timah putih didinginkan pada suhu kurang dari sekitar 13 ° C. Timah abu-abu adalah bubuk abu-abu amorf (tidak memiliki bentuk kristal). Perubahan dari timah putih ke timah abu-abu berlangsung agak lambat.
Perubahan ini bertanggung jawab atas beberapa perubahan aneh pada benda yang terbuat dari elemen. Misalnya, timah dan paduannya digunakan dalam perhiasan, peralatan dapur, gelas saji, dan benda logam lainnya. Ketika benda-benda ini didinginkan di bawah 13 ° C untuk jangka waktu yang lama, timah berubah dari bahan logam keperakan menjadi bubuk yang mudah hancur.
Beberapa contoh timah yang banyak digunakan, diantaranya yaitu:
- Timah klorida (SnCl2): digunakan dalam pembuatan pewarna, polimer, dan tekstil; di perak cermin; sebagai pengawet makanan; sebagai aditif dalam parfum yang digunakan dalam sabun; dan sebagai agen anti-gusi dalam minyak pelumas.
- Timah oksida (SnO2): digunakan dalam pembuatan jenis khusus kaca, glasir keramik dan warna, parfum dan kosmetik, dan tekstil; dan sebagai bahan pemoles untuk baja, kaca, dan bahan lainnya.
- Timah kromat (SnCrO4 atau Sn (CrO4)2): senyawa coklat atau kekuningan-coklat yang digunakan sebagai zat pewarna untuk porselen dan porselen.
- Timah fluoride (SnF2) dan tin pyrophosphate (Sne2P2O7): digunakan sebagai aditif pasta gigi untuk membantu melindungi terhadap gigi berlubang.
Sifat Timah
Timah relatif tidak terpengaruh oleh air dan oksigen pada suhu kamar. Itu tidak akan berkarat, menimbulkan korosi atau bereaksi. Ini menjelaskan salah satu kegunaan utamanya: sebagai pelapis untuk melindungi logam lain. Namun, pada suhu yang lebih tinggi logam bereaksi dengan air (sebagai uap) dan oksigen untuk membentuk oksida timah.
Demikian pula, timah hanya secara perlahan diserang oleh asam encer seperti asam klorida (HCl) dan asam sulfat (H2SO4). Asam encer adalah campuran dari sejumlah kecil asam yang dilarutkan dalam sejumlah besar air.
Sifat-sifat ini juga menjadikan timah sebagai bahan pelindung yang sangat baik. Itu tidak bereaksi dengan asam secepat banyak logam lain seperti besi, sehingga dapat digunakan sebagai penutup untuk logam ini.
Namun, timah mudah larut dalam asam pekat dan larutan alkali panas seperti kalium hidroksida (KOH) pekat panas. Logam juga bereaksi dengan halogen untuk membentuk senyawa seperti timah klorida dan timah bromida. Ini juga membentuk senyawa dengan belerang, selenium dan telurium.
Manfaat Timah
Timah digunakan sebagai pelapis kaleng, dan wadah baja berlapis timah banyak digunakan untuk pengawetan makanan. Paduan niobium-timah digunakan dalam magnet superkonduktor, sedangkan timah oksida digunakan dalam keramik dan sensor gas (konduktivitas listrik meningkat dan dapat dipantau karena menyerap gas). Perak foil pernah menjadi bahan kemasan umum untuk makanan dan obat-obatan, dan sekarang telah digantikan oleh aluminium foil.
Untuk memerangi teritip, beberapa senyawa timah telah digunakan sebagai cat antifouling di kapal. Namun, bahkan pada tingkat rendah, senyawa ini mematikan bagi kehidupan laut, terutama tiram. Saat ini dilarang digunakan di sebagian besar negara.
Rumus Timah
Timah adalah unsur kimia dengan simbol Sn (dari bahasa Latin: stannum) dan nomor atom 50. Pada sebagian besar senyawanya, timah memiliki tingkat oksidasi II atau IV.
Senyawa Anorganik
Senyawa halida dikenal untuk kedua tingkat oksidasi. Untuk Sn (IV), keempat halida diketahui dengan baik: SnF4, SnCl4, SnBr4, dan SnI4. Tiga anggota yang lebih berat adalah senyawa molekul yang mudah menguap, sedangkan tetrafluorida bersifat polimer. Keempat halida dikenal untuk Sn (II) juga: SnF2, SnCl2, SnBr2, dan SnI2. Semua adalah padatan polimer. Dari delapan senyawa ini, hanya iodida yang berwarna.
Timah (II) klorida (juga dikenal sebagai stannous chloride) adalah timah halida yang paling penting dalam pengertian komersial.
Menggambarkan rute ke senyawa seperti itu, klor bereaksi dengan logam timah untuk menghasilkan SnCl4 sedangkan reaksi asam klorida dan timah menghasilkan SnCl2 dan gas hidrogen. Atau, SnCl4 dan Sn bergabung menjadi stannous chloride dengan proses yang disebut comproportionation:
SnCl4 + Sn → 2 SnCl2
Timah dapat membentuk banyak oksida, sulfida, dan turunan chalcogenide lainnya. Dioksida SnO2 (cassiterite) terbentuk ketika timah dipanaskan di hadapan udara. SnO2 bersifat amfoter, yang artinya larut dalam larutan asam dan basa. Stannat dengan struktur [Sn(OH)6]2-, seperti K2 [Sn(OH)6], juga dikenal, meskipun asam stannat bebas H2 [Sn(OH) 6] tidak diketahui.
Sulfida timah ada dalam kondisi oksidasi +2 dan +4: timah (II) sulfida dan timah (IV) sulfida (mosaic emas).
Hibrida
Stannane (SnH4), dengan timah dalam keadaan oksidasi +4, tidak stabil. Namun hidrida organotin dikenal luas, mis. tributyltin hydride (Sn(C4H3)3H). Senyawa ini melepaskan radikal tributil timah sementara, yang merupakan contoh langka dari senyawa timah (III).
Senyawa organotin
Senyawa organotin, kadang-kadang disebut stannanes, adalah senyawa kimia dengan ikatan timah-karbon. Dari senyawa timah, organik derivatif adalah yang paling berguna secara komersial.
Beberapa senyawa organotin sangat beracun dan telah digunakan sebagai biosida. Senyawa organotin pertama yang dilaporkan adalah diethyltin diiodide ((C2H5)2SnI2), dilaporkan oleh Edward Frankland pada tahun 1849.
Sebagian besar senyawa organotin adalah cairan atau padatan tidak berwarna yang stabil untuk udara dan air. Mereka mengadopsi geometri tetrahedral. Senyawa tetraalkyl- dan tetraaryltin dapat dibuat menggunakan reagen Grignard:
SnCl4 + 4 RMgBr → R4Sn + 4 MgBrCl
Alkil halida campuran, yang lebih umum dan lebih penting secara komersial daripada turunan tetraorgano, dibuat dengan reaksi redistribusi:
Senyawa organotin divalen jarang terjadi, tetapi lebih umum daripada senyawa organogermanium dan organosilikon divalen terkait. Stabilisasi yang lebih besar yang dinikmati oleh Sn(II) terkait dengan “efek pasangan tidak aktif”.
Senyawa organotin(II) termasuk stanylene (rumus: R2Sn, singlet carbonate) dan distanylene (R4Sn2), yang hampir setara dengan alkena. Dalam hal ini, kedua kelas memiliki reaksi kimia yang tidak biasa.
Ini adalah artikel lengkap yang dapat memberi pembaca definisi, jenis, sifat, manfaat, dan formula anotasi menurut para ahli. Semoga bisa menjadi edukasi bagi yang membutuhkan.