Timah

unsur kimia dengan lambang Sn dan nomor atom 50

Timah (atau timah putih) adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Sn (bahasa Latin: stannum) dan nomor atom 50. Timah termasuk logam pasca-transisi di kelompok 14 dalam tabel periodik. Timah menunjukan kemiripan kimia dengan Germanium dan Timbal yang juga berada di kelompok 14 dan memiliki dua kemungkinan bilangan oksidasi, +2 dan +4 yang sedikit lebih stabil. Timah adalah elemen ke 49 yang paling melimpah di bumi, memiliki 10 isotop stabil, jumlah terbesar dalam tabel periodik.

50Sn
Timah
Timah murni, dalam bentuk beta (kiri, putih) dan alfa (kanan, abu-abu).
Garis spektrum timah
Sifat umum
Pengucapan/timah/[1]
Alotropputih keperakan, β (beta); abu-abu, α (alfa)
Timah dalam tabel periodik
Perbesar gambar

50Sn
Hidrogen Helium
Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon
Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Ge

Sn

Pb
indiumtimahantimon
Lihat bagan navigasi yang diperbesar
Nomor atom (Z)50
Golongangolongan 14 (golongan karbon)
Periodeperiode 5
Blokblok-p
Kategori unsur  logam miskin
Berat atom standar (Ar)
  • 118,710±0,007
  • 118,71±0,01 (diringkas)
Konfigurasi elektron[Kr] 4d10 5s2 5p2
Elektron per kelopak2, 8, 18, 18, 4
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)padat
Titik lebur505,08 K ​(231,93 °C, ​449,47 °F)
Titik didih2875 K ​(2602 °C, ​4716 °F)
Kepadatan mendekati s.k.putih, β: 7,265 g/cm3
abu-abu, α: 5,769 g/cm3
saat cair, pada t.l.6,99 g/cm3
Kalor peleburanputih, β: 7,03 kJ/mol
Kalor penguapanputih, β: 296,1 kJ/mol
Kapasitas kalor molarputih, β: 27,112 J/(mol·K)
Tekanan uap
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T (K) 1497 1657 1855 2107 2438 2893
Sifat atom
Bilangan oksidasi−4, −3, −2, −1, 0,[2] +1,[3] +2, +3,[4] +4 (oksida amfoter)
ElektronegativitasSkala Pauling: 1,96
Energi ionisasike-1: 708,6 kJ/mol
ke-2: 1411,8 kJ/mol
ke-3: 2943,0 kJ/mol
Jari-jari atomempiris: 140 pm
Jari-jari kovalen139±4 pm
Jari-jari van der Waals217 pm
Lain-lain
Kelimpahan alamiprimordial
Struktur kristaltetragon acuan dasar
Struktur kristal Body-centered tetragonal untuk timah

putih (β)
Struktur kristalkubus-rombus acuan muka
Struktur kristal Diamond cubic untuk timah

abu-abu (α)
Kecepatan suara batang ringan2730 m/s (pada s.k.) (di-roll)
Ekspansi kalor22,0 µm/(m·K) (suhu 25 °C)
Konduktivitas termal66,8 W/(m·K)
Resistivitas listrik115 nΩ·m (suhu 0 °C)
Arah magnetabu-abu: diamagnetik[5]
putih (β): paramagnetik
Suseptibilitas magnetik molar(putih) +3,1×10−6 cm3/mol (298 K)[6]
Modulus Young50 GPa
Modulus Shear18 GPa
Modulus curah58 GPa
Rasio Poisson0,36
Skala Mohs1,5
Skala Brinell50–440 MPa
Nomor CAS7440-31-5
Sejarah
Penemuanprotohistoris, sekitar abad ke-35 SM
Simbol"Sn": dari Latin stannum
Isotop timah yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk
112Sn 0,97% stabil
114Sn 0,66% stabil
115Sn 0,34% stabil
116Sn 14,54% stabil
117Sn 7,68% stabil
118Sn 24,22% stabil
119Sn 8,59% stabil
120Sn 32,58% stabil
122Sn 4,63% stabil
124Sn 5,79% stabil
126Sn renik 2,3×105 thn β 126Sb
| referensi | [[d:Script error: The function "pageId" does not exist.|di Wikidata]]

Unsur ini merupakan logam miskin (logam post-transisi) keperakan, dapat ditempa (malleable), tidak mudah teroksidasi dalam udara sehingga tahan karat, ditemukan dalam banyak aloy, dan digunakan untuk melapisi logam lainnya untuk mencegah karat. Timah diperoleh terutama dari mineral kasiterit yang terbentuk sebagai oksida.

Timah putih: Juga dikenal sebagai timah solder, timah iris, atau timah hitam, adalah logam putih keperakan yang digunakan dalam berbagai industri, termasuk elektronik, pengolahan logam, dan pembuatan kaca

Pengolahan bijih timah

sunting
 
Tumpukan bijih timah dalam karung yang berada di sebuah gudang.

Karakterisasi bijih timah

sunting

Bijih timah yang ditambang di Indonesia umumnya adalah dari jenis endapan timah aluvial dan sering disebut sebagai endapan timah sekunder atau disebut timah placer. Jenis bijih timah ini sudah terlepas dari endapan induknya yaitu timah primer, dan oleh air diendapkan kembali di tempat lain yang lebih rendah.

Secara ekonomis, mineral penghasil timah putih adalah kasiterit dengan rumus kimia SnO2, walaupun ada sebagian kecil timah yang dihasilkan dari sulfida seperti stanit, silindrit, frankeit, kanfieldit dan tealit. Mineral utama yang terkandung di dalam bijih timah adalah kasiterit, sedangkan mineral ikutannya adalah pirit, kuarsa, zirkon, ilmenit, galena, bismut, arsenik, stibnit, kalkopirit, xenotim, dan monasit.

Tahap proses pengolahan bijih timah

sunting

Secara garis besar, pengolahan bijih timah menjadi logam timah terdiri dari operasi konsentrasi/mineral dressing, dan ekstraksi yaitu peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining.

Tahap konsentrasi

sunting
 
Bubuk SnO2

Tahap konsentrasi bijih timah merupakan operasi peningkatan kadar timah dengan menggunakan peralatan seperti Jig Concentrator, palong dan meja goyang. Bijih timah yang diolah memiliki kadar awal sekitar 30 sampai 65 persen Sn. Setelah melalui operasi pemisahan, kadar timah minimum yang harus tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar 70 persen Sn.

Tahap smelting

sunting

Proses smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah pada temperatur tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral kasiterit. Reduktor yang digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama proses smelting adalah:

SnO2 + CO = SnO + CO2

SnO + CO = Sn + CO2

Pada proses smelting akan terbentuk lelehan terak dan timah yang tidak saling larut. Slag akan mengikat pengotor-pengotor yang terdapat di dalam konsentrat. Pengotor yang paling banyak terdapat di dalam konsentrat timah adalah unsur Fe.

Proses smelting ini terdiri dari dua tahapan. Peleburan tahap pertama adalah peleburan konsentrat timah yang menghasilkan timah kasar atau crude tin dan terak I (slag). Kadar timah dalam terak I ini adalah sekitar 20 persen. Tahap ini juga dikenal dengan sebutan peleburan konsentrat timah karena umpan yang dilebur adalah konsentrat bijih timah.

Terak I kemudian dilebur kembali di peleburan tahap kedua. Peleburan pada tahap dua ini menghasilkan senyawa Fe-Sn yang disebut hardhead dan terak II dengan kadar Sn kurang daripada satu persen. Hardhead menjadi bahan baku untuk peleburan tahap satu.

Tahap refining

sunting

Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses selanjutnya yaitu proses pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin adalah Sn >90 persen dan sisanya adalah pengotor seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu, dan Sb.

Pemurnian timah dari pengotornya dapat dilakukan dengan kettle refining, eutectic refining, serta electrolytic refining. Pemilihan teknologi untuk proses pemurnian adalah berdasarkan tingkat kemurnian logam timah yang diinginkan. Setelah melewati tahap refining ini, kemurnian logam timah dapat mencapai 99,93 persen.

Catatan

sunting

Jumlah kecil timah dalam makanan kaleng tidak berbahaya bagi manusia. Senyawa timah trialkil dan triaril berbahaya bagi makhluk hidup dan harus ditangani secara hati-hati. Timah juga digunakan dalam pembuatan grenjeng rokok (timah putih), pada longsongan peluru (timah hitam).

Lihat pula

sunting

Referensi

sunting
  1. ^ (Indonesia) "Timah". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022. 
  2. ^ "New Type of Zero-Valent Tin Compound". Chemistry Europe. 27 Agustus 2016. 
  3. ^ "HSn". NIST Chemistry WebBook. National Institute of Standards and Technology. Diakses tanggal 16 Juli 2022. 
  4. ^ "SnH3". NIST Chemistry WebBook. National Institure of Standards and Technology. Diakses tanggal 16 Juli 2022. 
  5. ^ Lide, D. R., ed. (2005). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (edisi ke-86). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 
  6. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. hlm. E110. ISBN 0-8493-0464-4. 

Pranala luar

sunting

Lihat pula

sunting