Na, K, Ca, TIGA UNSUR KIMIA PENTING SEBAGAI HARA MAKRO BAGI TANAMAN
Na, K, Ca, TIGA UNSUR KIMIA PENTING SEBAGAI ORGANO MINERAL BAGI TANAMAN
Natrium (Na)
Natrium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Na, Penamaan Natrium berasal dari Jerman, "Natron" = Alam Elektron. Nama lain Natrium adalah Sodium , yang berasal dari kata dasar Soda.
Natrium dengan nomor atom 11, golongan 1 (logam alkali) periode 3, konfigurasi elektron [Ne] 3s1, berat atom 22,990 gr/mol, bilangan oksidasi −1, +1 (oksidasi basa kuat). Na adalah logam lunak, bersifat basa kuat, warna putih keperakan, dan sangat reaktif.
Na memiliki satu elektron di kulit terluarnya yang mudah disumbangkan, menciptakan atom bermuatan positif—kation Na+ untuk mengikat unsur kimia lain. Logam bebasnya Tidak terdapat di alam, tetapi harus dibuatkan manusia dari senyawanya. Logam natrium dapat dengan mudah dipotong menggunakan pisau dan merupakan konduktor listrik dan panas yang baik, karena hanya memiliki satu elektron pada kulit terluar valensinya, sehingga menghasilkan ikatan logam dan elektron bebas yang lemah, yang membawa energi.
Natrium pada suhu dan tekanan standar adalah logam lunak keperakan yang jika bereaksi dengan oksigen di udara dan membentuk natrium oksida berwarna putih keabu-abun kecuali direndam dalam minyak atau gas inert, yang merupakan kondisi penyimpanan umumnya.
Akibat dari massa atomnya Na yang rendah dan jari-jari atomnya yang panjang, maka natrium adalah unsur logam dengan kepadatan paling rendah ke-3 di antara seluruh logam dan salah satu dari tiga logam yang dapat terapung di udara, dua lainnya adalah litium (Li) dan kalium (K).
Na/11 memiliki Titik lebur (98 °C) dan didih (883 °C) yang lebih rendah dari litium (Li/3), tetapi lebih tinggi dari logam alkali lainnya yang lebih berat darinya {kalium (K/19), rubidium ( Rb/37), dan cesium (Cs/55), dan fransium (Fr/87)}, ini mengikuti tren periodik sepanjang golongan dari atas ke bawah. Sifat ini berubah secara dramatis pada kenaikan tekanan: pada 1,5 Mbar, warna berubah dari keperakan menjadi hitam; pada 1,9 Mbar menjadi transparan dengan warna merah; dan pada 3 Mbar, natrium berupa padatan jernih dan transparan. Semua alotropi tekanan tinggi ini bersifat isolator dan elektrida.
Natrium memiliki 11 elektron, lebih banyak satu elektron daripada gas mulia neon (Ne/10) yang sangat stabil. Oleh karena itu, dan katena energi ionisasi pertama yang rendah pada 495,8 kJ/mol, atom natrium jauh lebih mudah kehilangan elektron terakhir (elektron ke-11) yang menghasilkan pukulan positif, daripada mendapatkan satu elektron untuk menghasilkan pukulan negatif. Proses ini membutuhkan sedikit energi sehingga natrium mudah teroksidasi dengan melepaskan elektron ke-11 (elektron terluar)-nya. Sebaliknya, energi ionisasi kedua sangat tinggi (4562 kJ/mol), karena elektron ke-10 lebih dekat ke inti atom daripada elektron ke-11. Akibatnya, natrium biasanya membentuk senyawa ionik sebagai kation Na+. Sehingga tingkat oksidasi natrium yang paling umum adalah +1. Umumnya tidak sereaktif kalium tetapi lebih reaktif daripada litium. Logam natrium adalah reduktor kuat, dengan potensi reduksi standar untuk pasangan Na + /Na adalah −2.71 volt, meskipun kalium dan litium memiliki potensi yang lebih negatif.
9 Senyawa-senyawa penting Natrium
Dalam senyawanya, natrium biasanya berikatan ionik dengan udara dan anion, serta dianggap sebagai asam Lewis kuat.
0. Unsur Natif Natrium (N)
Unsur Natif dari Nitrogen merupakan komposisi unsur tunggal Nitrogen, dan isotop-isotpnya (memiliki unsur yang sama tetapi berat/massa unsur yang berbeda), tidak mempunyai anion.
1. Natrium Hidrida (NaH)
Natrium hidrida adalah senyawa kimia dengan rumus empiris NaH, berbentuk padatan putih atau abu-abu, berat molekulnya 23.9977 gr/mol. Logam alkali hidrida ini utamanya digunakan sebagai basa kuat, tetapi mudah terbakar dalam sintesis organik. NaH mewakili hidrida garam, yang berarti senyawa ini seperti garam hidrida, yang terdiri dari ion Na+ dan H−, berbeda dengan hidrida molekul yang lebih banyak seperti borana, metana, amonia dan air. Senyawa ini adalah bahan ionik yang tidak larut dalam pelarut organik (walaupun larut dalam Na cair), sesuai dengan fakta bahwa H− tetap sebagai anion yang tidak diketahui dalam larutan. NaH bereaksi dengan airr, Tidak larut dalam amonia, benzena, CCl4, CS2. Karena ketidakterbatasan NaH, semua reaksi yang melibatkan NaH terjadi pada permukaan padatan. NaH memiliki titik lebur 300 °C terurai. Bentuk kristalnya fcc (NaCl) yang berbentuk kristal kubik, cF8 (struktur berlian) yang berbentuk kristal kubik yang seluruh sisinya terpusat dengan atom berjumlah 8 per satuan sel.
NaH, seperti halnya LiH, KH, RbH, dan CsH, mengadopsi struktur kristal NaCl. Dalam motif ini, setiap ion Na+ dikelilingi oleh enam pusat H− dalam suatu geometri oktahedral. Jari jari ionik dari H− (146 pm dalam NaH) dan F− (133 pm) dapat dibandingkan, seperti halnya jarak Na − H dan Na − F.
Cara Membuat Natrium Hidrida (NaH)
NaH dihasilkan oleh reaksi langsung antara hidrogen dan natrium cair. NaH murni tidak berwarna, walaupun sampel secara umum berwarna abu-abu. NaH kira-kira 40% lebih padat dibandingkan natif Na (0.968 g/cm3).
NaH dapat menyala di udara, terutama saat kontak dengan air untuk melepaskan hidrogen, yang juga mudah terbakar. Hidrolisis mengubah NaH menjadi natrium hidroksida (NaOH), basa kaustik.
2. Natrium Hidroksida (NaOH)
Natrium hidroksida juga dikenal sebagai lindi (lye) dan soda kaustik atau soda api adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus kimia NaOH, berat molekulnya 39,9971 gr/mol. Struktur kristalnya ortorombik, oS8 (ortorombik berpusat pada satu sisi dengan atom berjumlah 8 per satuan sel). Titik lebur/melelehnya 323 °C tanpa terurai, dan titik didihnya 1.388 °C. Senyawa ini merupakan senyawa ionik tidak berbau, berbentuk padatan kristal putih yang tersusun dari kation natrium Na+ dan anion hidroksida OH−.
Na+ + OH- -> NaOH
Sifat kimia dari NaOH yaitu sangat mudah menyerap gas CO2, senyawa ini sangat mudah larut dalam airrr, dengan kelarutan yang rendah dalam pelarut polar seperti etanol dan metanol. NaOH tidak larut dalam eter dan pelarut non-polar lainnya, larut dalam gliserol, tidak bereaksi dengan amonia, tidak larut dalam eter, larut perlahan dalam propilena glikol. NaOH merupakan larutan basa kuat, bersifat sangat korosif terhadap jaringan organik, tidak berbau (Mulyono; 2006). .natrium hidroksida (NaOH), padatan kristal putih korosif, Ia mudah menyerap kelembapan hingga larut.
Natrium hidroksida adalah alkali industri yang paling banyak digunakan dan sering digunakan dalam pembersih saluran pembuangan dan pembersih oven. NaOH Ini sangat korosif terhadap jaringan hewan dan tumbuhan. Larutan basa yang terbentuk ketika dilarutkan dalam udara menetralkan asam dalam berbagai proses komersial. Dalam penyulingan minyak bumi , ia menghilangkan asam sulfat dan organik. Dalam pembuatan sabun , ia bekerja pada lemak atau minyak alami, seperti lemak atau minyak sayur , untuk menghasilkan garam asam lemak natrium (sabun) dan gliserin (atau gliserol); reaksi saponifikasi ini adalah dasar dari semua pembuatan sabun. Dalam pembuatan kertas, natrium hidroksida digunakan untuk memecah kayu menjadi pulp. Larutan NaOH digunakan dalam pengolahan selulosa dan dalam pembuatan banyak bahan kimia..
Natrium hidroksida merupakan basa dan alkali yang sangat kaustik, mampu menguraikan protein pada suhu lingkungan biasa dan dapat menyebabkan luka bakar bila terpapar.
Beebagai Reaksi NaOH dengan senyawa lain
NaOH dengan Udara
Senyawa ini sangat larut dalam udara, dan mudah menyerap kelembaban dan karbon dioksida dari udara. Senyawa ini membentuk hidrat dengan rumus NaOH·nH2O. Senyawa monohidratnya NaOH·H2O mengkristal dari larutan berair pada rentang suhu antara 12,3 hingga 61,8 °C. Pada suhu udara 25 °C NaOH larut sebanyak 1000 gr/liter udara, jika udara suhu dingin/beku 0 °C maka NaOH larut sebanyak 418 gr/liter es batu, dan jika udara suhu panas/mendidih 100 °C maka NaOH larut sebanyak 3370 gr/liter udara mendidih.
Sebagai salah satu hidroksida paling sederhana, natrium hidroksida sering digunakan bersama air yang bersifat amfoter (netral) dan asam klorida yang bersifat asam sebagai penunjuk skala pH pada pembelajaran di sekolah dan kampus.
Serupa dengan hidrasi asam sulfat, pelarut natrium hidroksida padat dalam udara merupakan reaksi yang sangat eksotermis (bersifat mengeluarkan panas) sehingga mampu menghasilkan sejumlah besar panas ke lingkungan, dan mengancam keselamatan melalui potensi paparan melalui percikan. Larutan yang dihasilkan umumnya tidak berwarna dan tidak berbau. Layaknya larutan alkali lainnya, senyawa ini terasa licin bila mengalami kontak dengan kulit akibat proses saponifikasi yang terjadi antara NaOH dan minyak alami kulit. Menyentuh larutan natrium hidroksida dengan tangan kosong, berbahaya, menghasilkan rasa licin. Hal ini terjadi karena minyak pada kulit seperti sebum diubah menjadi sabun.
NaOH dengan Senyawa Asam
Natrium hidroksida bereaksi dengan asam protik menghasilkan udara dan garam yang sesuai. Misalnya, ketika natrium hidroksida bereaksi dengan asam klorida, natrium klorida akan terbentuk:
NaOH + HCl -----> NaCl + H2O
Reaksi asam-basa seperti itu dapat digunakan untuk titrasi ( pengenalan konsentrasi suatu zat/analit/titrat dalam sampel senyawa/Reagen/titran tertentu) . Namun natrium hidroksida tidak digunakan sebagai standar primer karena sifatnya yang higroskopis dan mudah menyerap karbon dioksida dari udara.
NaOH dengan Senyawa Oksida Asam
Natrium hidroksida juga bereaksi dengan oksida asam, seperti sulfur dioksida.
2NaOH + SO2 ----->. Na2SO3 + H2O
Reaksi semacam itu sering digunakan untuk "menepis" gas asam yang berbahaya (seperti SO2 dan H2S) yang diproduksi dalam pembakaran batu bara, dan karenanya mencegah pelepasannya ke atmosfer.
NaOH dengan Logam dan Oksida
Kaca bereaksi perlahan dengan larutan natrium hidroksida encer pada suhu kamar untuk membentuk silikat yang larut.
NaOH + Kaca ----->. silikat
Oleh karena itu, sambungan kaca dan kran gelas yang terpapar natrium hidroksida memiliki kecenderungan untuk "membeku". Di laboratorium, laboratorium laboratorium dan reaktor kimia kaca berlapis dapat rusak jika terkena natrium hidroksida panas dalam jangka panjang.
Natrium hidroksida tidak bereaksi dengan besi pada suhu kamar, karena besi tidak memiliki sifat amfoter (yaitu, ia hanya larut dalam asam, dan tidak dalam basa). Meski begitu, pada suhu tinggi (seperti di atas 500 °C), besi dapat bereaksi secara endotermik dengan natrium hidroksida cair untuk membentuk besi(III) oksida, logam natrium, dan gas hidrogen. Perhatikan reaksi berikut antara natrium hidroksida cair dan serbuk besi
6NaOH + 4Fe ----->. 2Fe2O3 + 6Na + 3 H2
Hal ini disebabkan pembentukan entalpi besi(III) oksida yang lebih rendah (−824,2kJ/mol dibandingkan dengan natrium hidroksida (-500kJ/mol), dengan demikian, reaksinya disukai secara termodinamika, meskipun sifat endotermiknya menunjukkan non-spontanitas.
Beberapa logam transisi, seperti Aluminium, dapat bereaksi kuat dengan natrium hidroksida
2NaOH + 2Al + 6H2O -----> 2NaAl(OH)4 + 3H2
NaOH pada Safonifikasi
Safonifikasi adalah reaksi hidrolisis ( penguraian zat dalam reaksi kimia yang disebabkan oleh udara, atau reaksi dekomposisi ganda dengan udara sebagai reaktannya ) asam lemak oleh adanya basa kuat (misalnya NaOH), biasanya dalam pembuatan sabun Sabun terutama mengandung c12 dan c16 selain itu juga mengandung asam karboksilat. S aponifikasi antara trigliserida dan basa kuat menghasilkan produk berupa sabun dan gliserol.
Natrium hidroksida dapat digunakan untuk hidrolisis ester yang digerakkan oleh basa (seperti dalam saponifikasi), amida dan alkil halida. Namun, karena kelarutan natrium hidroksida yang terbatas dalam pelarut organik sehingga ia digantikan dengan kalium hidroksida (KOH) yang mudah larut dalam pelarut ini yang lebih disukai
Meskipun senyawa KOH ini larut dalam propilena glikol, namun tidak memungkinkan dan tidak dianjurkan untuk pelarutan ini menggantikan pelarut udara dalam saponifikasi karena adanya reaksi primer propilena glikol dengan lemak sebelum reaksi antara natrium hidroksida dan lemak.
Cara Membuat NaOH
a. Penggabungan logam Natrium murni dengan udara
Natrium hidroksida diproduksi dengan menggabungkan logam natrium murni dengan udara. Produk di sekitarnya adalah gas hidrogen dan panas, yang sering kali juga menghasilkan nyala api.
2Na + 2H2O ->2NaOH + H2
Reaksi ini biasanya digunakan untuk mendemonstrasikan reaktivitas logam alkali di sekolah maupun perkuliahan; Namun pembuatan natrium hidroksida melalui reaksi ini tidak layak secara komersial, karena isolasi logam natrium biasanya dilakukan dengan reduksi atau elektrolisis senyawa-senyawa termasuk natrium natrium hidroksida.
B. Reaksi kimia antara NaCl dengan Air
Garam (NaCl) yang digunakan adalah garam krosok atau garam murni air laut atau garam yang tak berYodium.
NaCl + H2O → NaOH + HCl
Reaktan:
- NaCl (Natrium Klorida)
Dengan berat molekul NaCl adalah 58,443 gr/mol.
- H2O (Air)
Dengan berat molekul H2O adalah 18,015 gr/mol.
Produk:
- NaOH (Natrium Hidroksida)
Dengan berat molekul NaOH adalah 39,997 gr/mol.
- HCl (Hidrogen Klorida)
Dengan berat molekul HCl adalah 36,461 gr/mol.
1 gr atau 1 ltr NaCl dapat bereaksi sempurna untuk menghasilkan NaOH, bila bereaksi dengan udara yang berat bobotnya dihitung dengan perhitungan bobot tetap berikut ini:
bb M1 / BM M1 = bb M2 / BM M2
1/ 58,443 = bb M2 / 18,015
bb M2 = 18.015 / 58.443
bb M2 = 0,3082
Jadi 0,3082 ml air dapat bereaksi sempurna dengan 1 gr NaCl untuk menghasilkan NaOH.
C. Reaksi kimia antara Na2CO3 dengan Ca(OH)2
natrium hidroksida diproduksi dengan mereaksikan natrium karbonat padat Na2CO3 dengan kalsium hidroksida cair Ca(OH)2 dalam suatu reaksi metatesis.
Na2CO3 + Ca(OH)2 ----->. 2NaOH + CaCO3
(Natrium hidroksida cair dapat larut sedangkan kalsium karbonat tidak.) Proses ini disebut kaustisasi.
D. Proses KlorAlkali
Natrium hidroksida diproduksi secara industri sebagai larutan dengan konsentrasi 50% melalui proses kloralkali elektrolitik. Gas klorin juga diproduksi dalam proses ini. Natrium hidroksida padat diperoleh dari larutan ini dengan penguapan udara.
Kegunaan Natrium Hidroksida
Natrium hidroksida digunakan dalam pembuatan garam natrium dan deterjen (sabun), pengaturan pH, dan sintesis organik. Secara massal, senyawa NaOH paling sering digunakan dalam bentuk cairnya, karena senyawa ini dalam bentuk larutan harganya lebih murah dan lebih mudah ditangani
Natrium hidroksida dapat mengolah minyak mentah kualitas buruk untuk menghilangkan kotoran sulfur dalam proses yang dikenal sebagai pencucian kaustik.
Natrium hidroksida bereaksi dengan asam lemah seperti hidrogen sulfida dan merkaptan untuk menghasilkan garam natrium non-volatil ( zat yang tidak mudah menguap menjadi gas dalam kondisi yang ada ) yang dapat dihilangkan. Namun limbah yang terbentuk bersifat toksik dan sulit ditangani, karena proses itu dilarang di banyak negara karena limbah tersebut.
Peringatan dan Penghematan
Seperti asam dan alkali bersifat korosif lainnya, setetes larutan natrium hidroksida dapat dengan mudah menguraikan protein dan lipid pada jaringan hidup melalui hidrolisis tengahda dan ester, yang menyebabkan luka bakar dan dapat menyebabkan kebutaan permanen setelah kontak dengan mata. Tindakan pertolongan pertama untuk alkali yang tumpah di kulit adalah pembilasan yang berlangsung setidaknya selama sepuluh hingga lima belas menit kemudian
Alkali padat juga dapat mengekspresikan sifat korosifnya jika bertemu dengan udara, seperti uap air.
Selain itu, pelarut natrium hidroksida sangat eksotermik, dan kalor/panas yang dihasilkan dapat menyebabkan panas terbakar atau menyulut bahan yang mudah terbakar. Senyawa ini juga menghasilkan panas saat bereaksi dengan asam.
Natrium hidroksida bersifat korosif ringan terhadap kaca, yang dapat menyebabkan kerusakan pada kaca tersebut. Natrium hidroksida juga bersifat korosif terhadap beberapa logam, seperti aluminium yang bereaksi dengan alkali akan menghasilkan gas hidrogen yang mudah terbakar pada paparannya.
Sangat direkomendasikan untuk menyimpan senyawa/larutan Natrium Hidroksida pada wadah/kemasan plastik (bukan dari kaca) yang tertutup rapat. Natrium hidroksida harus disimpan dalam wadah kedap udara untuk menjaga normalitasnya karena menjaga penyerapan udara dari atmosfer. Bahan umum yang kompatibel untuk menyimpan natrium hidroksida (NaOH) yang sering digunakan meliputi: polietilena (HDPE biasa digunakan atau XLPE yang kurang umum digunakan), baja karbon, polivinil klorida (PVC), baja tahan karat, dan plastik yang diperkuat kaca serat (FRP , dengan lapisan penahan).
3. Natrium Oksida (Na2O)
(Ion Natrium bermuatan positif-kation Na+ berikatan dengan ion Oksigen bermuatan negatif-anion O-2, menghasilkan Natrium oksida. .
Penamaan anion monoatom (anion = ion bermuatan negatif) dimulai dengan menuliskan kata “ion” lalu diikuti oleh nama atom non-logamnya dengan menggunakan akhiran -ida. Ion Oksigen merupakan bentuk awal dari unsur oksigen (O). Karena unsur O terletak pada golongan VIA, maka jika bermuatan akan membentuk ion O-2 (ion oksigen). Terbentuknya muatan 2- karena awalnya unsur O memiliki 6 elektron valensi (golongan VIA), untuk mencapai kestabilan 8 elektron maka dibutuhkan 2 elektron lagi. Dengan alasan itulah ion oksigen mengisi 2- dan ini dilambangkan dengan ion O-2. Sehingga Natrium bereaksi dengan Oksigen membentuk Natrium Oksida, dengan persamaan reaksi:
2Na + 0,5 O2 ----> Na2O
Natrium Oksida adalah sebuah senyawa ki mia dengan rumus Na2O . Bahan ini digunakan pada pembuatan keramik dan kac a. Nama lain Natrium Oksida adalah Sodium Oksida, Berat molekul Na2O = 61.9789 gr/mol,
4. Natrium Karbonat (Na2CO3)
Natrium karbonat dikenal juga sebagai soda cuci atau soda abu. dengan rumus kimia Na2CO3 , adalah garam natrium dari asam karbonat yang mudah larut dalam air, gliserol, dimetilformamida, tidak larut dalam etanol, aseton. Struktur kristal berbentuk monoklinik (anhidrat), ortorombik (monohidrat, heptahidrat).
Natrium karbonat murni berwarna putih, tidak berbau, padatan bubuk tanpa warna yang menyerap embun dari udara, memiliki rasa alkalin/pahit, dan membentuk larutan alkali yang kuat. Na2CO3 berat molekulnya 105,99 gr/mol. Titik lebur/melelehnya 852 °C (anhidrat) , 100 °C (dekomposisi (monohidrat), 335 °C (dekomposisi (heptahidrat), 32 °C (dekomposisi (dekahidrat).
Dalam kimia, Natrium karbonat biasanya digunakan sebagai elektrolit. Juga digunakan sebagai tambahan untuk kolam renang untuk menetralkan efek korosif dari klorin dan menaikkan pH udara kolam
Natrium karbonat digunakan dalam pembuatan kaca, jenis kaca ini disebut kaca soda kapur, "soda" untuk natrium karbonat, dan "kapur" untuk kalsium karbonat. "Soda kaca" ini mudah larut dalam udara, jadi kalsium karbonat ditambahkan pada campuran yang belum mencair untuk menghasilkan kaca yang diproduksi tidak mudah larut dalam udara.. Natrium karbonat dapat menjadi fluks untuk silika.
Natrium karbonat digunakan sebagai pelembut airr dalam mencuci pakaian. Ia mengandung ion magnesium dan kalsium di udara dan mencegahnya berikatan dengan deterjen yang sedang dipakai.
Natrium karbonat dapat dipakai untuk menghilangkan minyak, oli, dan karat anggur.
Natrium karbonat dapat membedakan ion logam lain yang akan diendapkan pada larutan yang mengandung ion karbonat, miaalnya tembaga, besi, kalsium, seng, dan timbal. Larutan natrium karbonat ditambahkan pada garam metal. Endapan biru menunjukan ion Cu2+. Endapan hijau kotor menunjukan ion Fe2+. Endapan kuning-coklat menunjukan ion Fe3+. Endapan putih menunjukan ion Ca2+, Zn2+, atau Pb2+. Ikatan yang terbentuk antara lain tembaga(II) karbonat, besi(II) karbonat, besi(III) oksida, kalsium karbonat, seng karbonat, dan timbal(II) karbonat. Endapan terbentuk karena hampir semua karbonat tidak mudah larut dalam airr pelarut.
Natrium karbonat dapat digunakan sebagai tambahan pangan (E500) yaitu untuk pengatur keasaman, anti-lengket pada kue, pengembang, dan penstabil. Juga digunakan dalam odol/pasta gigi, sebagai pembentuk busa dan abrasi saat bersikat gigi, dan sementara menaikkan pH mulut.
Natrium karbonat mengkristal dengan banyaknya air padanya membentuk tiga hidrasi yang berbeda, yaitu Natrium karbonat dekahidrat (natron), Natrium karbonat heptahidrat, dan Natrium karbonat monohidrat (termonatrit).
Cara Membuat Natrium Karbonat
Natrium karbonat dapat diekstrak dari abu-abu tanaman yang tumbuh di tanah yang kaya natrium.
Natrium karbonat bisa dibuat dengan memanaskan natrium bikarbonat menghasilkan Na2CO3, air dan karbon dioksida:
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
Natrium karbonat dapat dibuat melalui dengan proses Solvay, proses Leblanc, proses Hou, dan lainnya. Dengan metode Solvay, Natrium karbonat dapat disintesis dalam jumlah besar dari garam Natrium klorida dan batu kapur.
.Diagram proses Solvay
Proses Solvay atau proses amonia-soda adalah proses pembuatan natrium karbonat (soda cuci) yang sering digunakan di bidang perindustrian. Proses Solvay menghasilkan soda cuci (terutama dalam bentuk Natrium karbonat (Na2CO3)) dari air garam (sebagai sumber Natrium klorida atau NaCl) dan batu kapur (sebagai sumber Calsium Karbonat atau CaCO3). Proses kimia Solvay secara keseluruhan adalah:
- 2NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2
Namun, rincian proses Solvay yang sebenarnya cukup rumit. Rincian tersebut dapat disederhanakan menjadi empat reaksi kimia yang saling berinteraksi seperti pada gambar d atas. Pertama-tama larutan natrium klorida (NaCl) bereaksi dengan amonia (NH3) dan Karbon dioksida (CO2).
NaCl + CO2 + NH3 + H2O ---> NaHCO3 + NH4Cl ..... (I).
Di pabrik-pabrik, reaksi ini dilakukan dengan mengalirkan air garam melalui dua menara. Di menara pertama, air garam diserapkan dengan gas amonia. Di menara kedua, gas karbon dioksida melewati air garam yang telah menyerap amonia, dan Natrium bikarbonat NaHCO3, lalu mengalami pengendapan.
Amonia yang diperlukan untuk reaksi (I) akan diperoleh dari langkah berikutnya, sehingga proses ini tidak memerlukan banyak amonia. Karbon dioksida yang dibutuhkan untuk reaksi (I) dihasilkan lewat proses pemanasan ("Kalsinasi") batu kapur pada suhu 950–1100 °C. Kalsium karbonat (CaCO3) di dalam batu kapur diubah sebagian menjadi Calsium oksida (CaO) dan karbon dioksida:
CaCO3 --------> CO2 + CaO. ........ (Ii).
Natrium bikarbonat (NaHCO3) yang mengalami pengendapan pada reaksi (I) disaring dari larutan amonium klorida yang panas (NH4Cl), dan amonium klorida lalu bereaksi dengan kalsium oksida (CaO) dari proses pemanasan batu kapur dalam langkah (II).
2NH4Cl + CaO -----> 2NH3 + CaCl2 + H2O ....... (III)
CaO merupakan larutan basa yang kuat. Amonia dari reaksi (III) didaur-ulang untuk reaksi (I).
Endapan Natrium bikarbonat (NaHCO3) dari reaksi (I) lalu diubah menjadi natrium karbonat (Na2CO3) lewat proses kalsinasi pada suhu 160–230 °C dengan air dan karbon dioksida sebagai produk sampingan:
2NaHCO3.-----> Na2CO3 + H2O + CO2 .... (IV).
Karbondioksida dari langkah (IV) didaur-ulang untuk reaksi (I). Jika dirancang dengan benar, pabrik yang menggunakan proses Solvay dapat mendaur ulang hampir seluruh amonianya. Sementara itu, kalsium klorida CaCl2 yang menjadi produk sampingan dapat dijual sebagai garam jalanan.
Berat atom Natrium (N),= 22,990 gr/mol,
Berat molekul Natrium hidrida (NaH) = 23.9977 gr/mol,
Berat molekul Natrium Hidrokaida (NaOH) = 39,9971 gr/mol
Berat molekul Natrium oksida (Na2O) = 61.9789 gr/mol,
Berat molekul Natrium Karbonat (Na2CO3) = 105,99 gr/mol
5. Natrium Bikarbonat (NaHCO3)
Comments
Post a Comment