Nama : Martha Ria NIM
: 03101003050
Boraks berasal dari bahasa Arab yaitu Bouraq. Merupakan kristal lunak lunak yang mengandung unsur boron, berwarna dan mudah larut dalam air. Boraks adalah senyawa dengan nama kimia natrium tetraborat (NaB4O7). berbentuk padat, jika terlarut dalam air akan menjadi natrium hidroksida dan asam borat (H3BO3). Dengan demikian bahaya boraks identik dengan bahaya asam borat. Boraks banyak digunakan dalam berbagai industri non pangan khususnya industri kertas, gelas, pengawet kayu, dan keramik. Gelas pyrex yang terkenal dibuat dengan campuran boraks. Boraks sejak lama telah digunakan masyarakat untuk pembuatan gendar nasi, kerupuk gendar, atau kerupuk puli yang secara tradisional di Jawa disebut “Karak” atau “Lempeng”. Disamping itu boraks digunakan untuk industri makanan seperti dalam pembuatan mie basah, lontong, ketupat, bakso bahkan dalam pembuatan kecap. Boraks adalah bahan solder, bahan pembersih, pengawet kayu, antiseptik kayu, dan pengontrol kecoak. Sinonimnya natrium biborat, natrium piroborat, natrium tetraborat. Sifatnya berwarna putih dan sedikit larut dalam air. Sering mengonsumsi makanan berboraks akan menyebabkan gangguan otak, hati, lemak, dan ginjal. Dalam jumlah banyak, boraks menyebabkan demam, anuria (tidak terbentuknya urin), koma, merangsang sistem saraf pusat, menimbulkan depresi, apatis, sianosis, tekanan darah turun, kerusakan ginjal, pingsan, hilang nafsu makan bahkan kematian. Mengkonsumsi boraks dalam makanan tidak secara langsung berakibat buruk, namun sifatnya terakumulasi (tertimbun) sedikit-demi sedikit dalam organ hati, otak dan testis. Boraks tidak hanya diserap melalui pencernaan namun juga dapat diserap melalui kulit. Boraks yang terserap dalam tubuh dalam jumlah kecil akan dikelurkan melalui air kemih dan tinja, serta sangat sedikit melalui keringat. Boraks bukan hanya menganggu enzim-enzim metabolisme tetapi juga menganggu alat reproduksi pria. Senyawa-senyawa asam borat ini mempunyai sifat-sifat kimia sebagai berikut : jarak lebur sekitar 171oC. Larut dalam 18 bagian air dingin, 4 bagian air mendidih, 5 bagian gliserol 85%, dan tidak larut dalam eter. Kelarutan dalam air bertambah dengan penambahan asam
klorida, asam sitrat atau asam tartrat. Mudah menguap dengan pemanasan dan kehilangan satu molekul airnya pada suhu 100 0C yang secara perlahan berubah menjad asam metaborat (HBO2). Asam borat merupakan asam lemah dengan garam alkalinya bersifat basa, mempunyai bobot molekul 61,83 berbentuk serbuk halus kristal transparan atau granul putih tak berwarna dan tak berbau serta agak manis. Bleng adalah campuran garam mineral konsentrasi tinggi yang dipakai dalam pembuatan beberapa makanan tradisional, seperti karak dan gendar. Sinonimnya natrium biborat, natrium piroborat, natrium tetraborat. Bleng adalah bentuk tidak murni dari boraks, sementara asam borat murni buatan industri farmasi lebih dikenal dengan nama boraks. Dalam dunia industri, boraks menjadi bahan solder, bahan pembersih, pengawet kayu, antiseptik kayu, dan pengontrol kecoak. Dalam bentuk tidak murni, sebenarnya boraks sudah diproduksi sejak tahun 1700 di Indonesia, dalam bentuk air bleng. Bleng biasanya dihasilkan dari ladang garam atau kawah lumpur (seperti di Bledug Kuwu, Jawa Tengah). Legalitas
Pemerintah telah memperbolehkan penggunaan boraks sebagai bahan makanan, namun dibatasi oleh UU Kesehatan dan Keselamatan Nasional, batasnya hanya 1 gram per 1 kilogram pangan, bila lebih, itu ilegal, pelaku akan dipajara 12 tahun bila menambahkan lebih dari 1 gram per 1 kilogram pangan. Bahaya bleng dan boraks
Boraks maupun bleng tidak aman untuk dikonsumsi sebagai makanan dalam dosis berlebihan, tetapi ironisnya penggunaan boraks sebagai komponen dalam makanan sudah meluas di Indonesia. Mengkonsumsi makanan yang mengandung boraks memang tidak serta berakibat buruk terhadap kesehatan tetapi boraks akan menumpuk sedikit demi sedikit karena diserap dalam tubuh konsumen secara kumulatif. Seringnya mengonsumsi makanan berboraks akan menyebabkan gangguan otak, hati, dan ginjal. Dalam jumlah banyak, boraks menyebabkan demam, anuria (tidak terbentuknya urin), koma, merangsang sistem saraf pusat, menimbulkan depresi, apatis, sianosis, tekanan darah turun, kerusakan ginjal, pingsan, hingga kematian. Batas aman/legal penggunaan boraks dalam makanan adalah 1 gram / 1 kg pangan Substitusi bleng/boraks
Karena penggunaan bleng/boraks adalah sebagai pengenyal, bahan pengganti dapat dicari untuk fungsi yang sama. Air merang dan STPP (Sodium Tri-polyphosphate) dengan konsentrasi sama diketahui tidak memengaruhi tanggapan organoleptik (kesan fisik dan rasa) dari kerupuk beras.
Fungsi Boraks yang Sebenarnya
Baik boraks ataupun asam borat memiliki khasiat antiseptika (zat yang menghambat pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme). Pemakaiannya dalam obat biasanya dalam salep, bedak, larutan kompres, obat oles mulut, bahkan juga untuk pencuci mata. Boraks juga digunakan sebagai bahan solder, bahan pembersih, pengawet kayu dan antiseptik kayu. karak/lèmpèng (kerupuk beras), sebagai komponen pembantu pembuatan gendar (adonan calon kerupuk) mi, lontong, sebagai pengeras , ketupat, sebagai pengeras, bakso, sebagai pengawet dan pengeras, kecap, sebagai pengawet, cenil, sebagai pengeras Asam borat dapat dibuat dengan menambahkan asam sulfat atau klorida pada boraks. Larutannya dalam air (3%) digunakan sebagai obat cuci mata yang dikenal sebagai boorwater. Asam borat juga digunakan sebagai obat kumur, semprot hidung dan salep luka kecil. Tetapi bahan ini tidak boleh diminum atau digunakan pada bekas luka luas, karena beracun bila terserap oleh tubuh 06). Asam Borat digunakan sebagai bahan baku pada industri gelas, keramik, kimia, elektronik, obat dan farmasi. Lokasi pemasaran akan sangat mempengaruhi harga produk dan biaya transportasi. Letak yang sangat berdekatan dengan pasar utama merupakan pertimbangan yang sangat penting karena akan lebih mudah terjangkau oleh konsumen.
Penyalahgunaan Boraks
Meskipun bukan pengawet makanan, boraks sering pula digunakan sebagai pengawet makanan. Boraks sering disalahgunakan untuk mengawetkan.Boraks disalahgunakan untuk pangan dengan tujuan memperbaiki warna, tekstur dan flavor. Boraks bersifat sangat beracun, sehingga peraturan pangan tidak membolehkan boraks untuk digunakan dalam pangan. Boraks (Na2B4O7.10H2O) dan asam borat (H3BO3) digunakan untuk deterjen, mengurangi kesadahan, dan antiseptik lemah. Ketika asam borat masuk ke dalam tubuh, dapat menyebabkan mual, muntah, diare, sakit perut, penyakit kulit, kerusakan ginjal, kegagalan sistem sirkulasi akut, dan bahkan kematian. Jika tertelan 5-10g boraks oleh anak-anak bisa menyebabkan shock dan kematian. Mengkonsumsi boraks dalam makanan tidak secara langsung berakibat buruk, namun sifatnya terakumulasi (tertimbun) sedikit-demi sedikit dalam organ hati, otak dan testis. Boraks tidak hanya diserap melalui pencernaan namun juga dapat diserap melalui kulit. Boraks yang terserap dalam tubuh dalam jumlah kecil akan dikelurkan melalui air kemih dan tinja, serta sangat sedikit melalui keringat. Boraks bukan hanya menganggu enzim-enzim metabolisme tetapi juga menganggu alat reproduksi pria.
Pengaruh Boraks terhadap Kesehatan
Boraks biasanya bersifat iritan dan racun bagi sel-sel tubuh, berbahaya bagi susunan saraf pusat, ginjal dan hati. Jika tertkena dengan kulit dapat menimbulkan iritasi. Dan jika tertelan akan menimbulkan kerusakan pada usus, otak atau ginjal. Boraks menimbulkan efek racun pada manusia, toksisitas boraks yang terkandung di dalam makanan tidak langsung dirasakan oleh konsumen. Boraks apabila terdapat pada makanan, maka dalam waktu jangka lama walau hanya sedikit akan terjadi akumulasi (penumpukan) dalam otak, hati, ginjal dan jaringan lemak. Pemakaian dalam jumlah banyak dapat menyebabkan demam, depresi, kerusakan ginjal, nafsu makan berkurang, gangguan pencernaan, kebodohan, kebingungan, radang kulit, anemia, kejang, pingsan, koma bahkan kematian . Penting diketahui bahwa selain lewat mulut, boraks bisa masuk ke dalam tubuh lewat membran mukosa dan permukaan kulit yang luka. Skipworth pernah melaporkan bahwa keracunan asam borat bisa terjadi gara-gara bedak tabur mengandung boraks. Kerena itu disarankan agar bedak tabur untuk anak-anak tidak mengandung asam borat lebih dari 5%. Dalam dosis cukup tinggi dalam tubuh, akan menyebabkan timbulnya gejala pusing-pusing, muntah, mencret, kram perut, sianosis, kompulsi. Pada anak kecil dan bayi bila dosis dalam tubuhnya sebanyak 5 gram atau lebih dapat menyebabkan kematian, sedangkan untuk orang dewasa kematian terjadi pada dosis 10-20 gram atau lebih. Pemilihan Proses
Pada dasarnya ada dua proses untuk memproduksi asam borat, yaitu : 1. Proses Asidifikasi Pada proses ini asam borat dibuat dengan cara mereaksikan granular borak dengan larutan H2SO4 di dalam reaktor, dengan ketentuan 3 bagian granular borak (Na2B4O7 .10 H2O), 1 bagian asam sulfat (H2SO4) dan 12 bagian air (H2O). Untuk lebih jelasnya, proses pembuatannya akan diuraikan di bawah ini : Pertama-tama memasukkan semua bahan yang diperlukan ke dalam reactor dan ditambahkan 1 bagian asam sulfat (H2SO4).dengan perbandingan 3 bagian granular borak (Na2B4O7.10 H2O) dan 12 bagian air (H2O). Temperatur yang digunakan adalah 80 C dengan tekanan 1 atm dan berlangsung selama 1 jam. Kemudian larutan yang keluar dari reaktor dimasukkan ke dalam evaporator untuk mengurangi kandungan air, sehingga didapatkan sebuah larutan jenuh. Setelah itu dimasukkan ke dalam kristaliser untuk didinginkan. Kristal asam borat kemudian disaring untuk memisahkan kristal asam borat dengan larutan sodium sulfat di dalam centrifuge. Kristal Asam Borat diumpankan ke dalam rotary dryer untuk mengalami proses pengeringan sehingga didapatkan kristal asam borat.
Adapun reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah sebagai berikut : Na2B4O7 10 H2O + H2SO4 +4 H3BO3 + Na2SO4+5 H2O ...
2. Proses Ekstraksi Liquid-liquid Pada proses ini digunakan bahan baku berupa garam yang mengandung sodium dan potassium borak. Untuk mendapatkan asam borat digunakan proses ekstraksi liquid-liquid dengan menggunakan pelarut kerosin yang merupakan ekstraktant organic pada ekstraksi fase ringan yang kaya akan garam-garam alkali dari komplek anionic diol borak. Sedanngkan fase berat banyak mengandung lumpur yang merupakan li mbah. Kemudian fase ringan tersebut dimasukkan ke dalam striper dan dikontakkan dengan panas untuk merecovery pelarut, dalam striper juga ditambahkan larutan asam sulfat. Hasil atas pada striper adalah pelarut kerosene sedangkan pada bagian bawah adalah asam borat yang masih mengandung sodium dan potassium sulfat. sodium dan potassium sulfat yang masih terlarut dihilangkan dari larutan dengan cara melewatkan kedalam kolom karbon aktif untuk mendapatkan larutan asam borat, setelah itu larutan asam borat dimasukkan ke dalam evaporator dan dilanjutkan kristaliser untuk mendapatkan kristal asam borat. Dari penjelasan di atas dapat dibandingkan antara proses asidifikasi dan proses ekstraksi liquid-liquid adalah sebagai berikut : Tabel 2. Perbandingan proses asidifikasi dan ekstraksi liquid-liquid
Kegunaan Produk
Asam Borat banyak digunakan dalam industri kimia, antara lain : 1. Industri Gelas
Penggunaan yang paling banyak adalah pada industri serat gelas. Asam borat akan mempercepat peleburan dan dapat mengikat bahan yang lain. Asam ini juga dapat memperbaiki warna dan meningkatkan ketahanan terhadap shock thermal dan mekanis. 2. Industri Keramik Asam borat digunakan dalam pelapisan barang-barang tembikar, barang pecah belah, ubin, porcelen dan peralatan dapur. 3. Industri Kimia Dalam industri kimia asam borat berfungsi sebagai condensing agent , dan juga berguna dalam berbagai analisa kimia. Asam borat sangat penting dalam industri sodium perborat yang digunakan sebagai bahan pemutih dalam industri pulp dan kertas. 4. Industri Elektronik Asam borat digunakan untuk pembuatan kapasitor (kondensor elektronik) yang digunakan dalam sistem mesin automobil, pendingin elektrik, radio, TV dan barang-barang elektronik lainnya. 5. Industri Obat dan Farmasi Asam borat digunakan dalam pembuatan obat yang berfungsi sebagai anti septik , desinfektant , penyegar dan deterjen. Asam borat juga bersifat bakteriostatis dan fungistatis, yaitu dapat menahan pertumbuhan bakteri dan jamur. 6. Fotografi Asam Borat dalam bidang fotografi digunakan sebagai reagent dalam proses pencetakan film. 7. Bahan Pengawet Asam Borat dalam industri pengawetan makanan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur. Industri yang menggunakan asam borat untuk pengawetan hasil produksinya diantaranya adalah industri kulit, kayu dan tali. 8. Reaktor Nuklir Asam Borat ditambahkan dalam air pendingin dalam suatu sistem tertutup yang bertekanan dalam suatu reaktor nuklir untuk mengontrol level tenaga.
Sifat Fisis dan Kimia
Sifat Fisis dan Kimia Bahan baku Granular Borak ( Na2B4O7 . 10 H2O ) a. Sifat-sifat fisis
1. Berat molekul : 381,372 g/gmol 2. Bentuk : granular 3. Spesific gravity (sg) : 1,71 4. Titik leleh : 75 oC 5. Titik didih : 200 oC b. Sifat-sifat kimia Granular borak ketika dipanaskan maka akan kehilangan air dan menjadi bentuk Na2B4O7. Reaksi : Na2B4O7 . 10 H2O + Na2B4O7 + 10 H2O Sifat Fisika dan Kimia Produk Asam Borat ( H3BO3 ) a. Sifat-sifat fisis 1. Berat molekul : 61,833 g/gmol 2. Spesifik gravity (sg) : 1,5172 3. Titik leleh : 170,9 oC 4. Titik didih : 300 oC 5. Bentuk : kristal berwarna putih b. Sifat-sifat Kimia 1. Stabil di bawah kondisi-kondisi lingkungan higroskopik. 2. Asam borak jika dipanaskan diatas 170 oC akan terdehidrasi 3. Sifat thermodinamika Tabel 3. Sifat termodinamika Asam Borat
Tabel 4. Kelarutan asam borat dalam air
Tinjauan Proses secara umum
Proses asidifikasi borak adalah suatu proses di mana terjadi reaksi kimia antara borat dan Asam Sulfat yang menghasilkan produk Asam Borat. Pengertian dari asidifikasi itu sendiri adalah penambahan asam, yang dalam proses ini adalah asam Sulfat. Borak direaksikan dengan Asam Sulfat pada temperatur 80 C dan tekanan 1 atm menghasilkan produk yang berupa Asam Borat. Reaksiyang terjadi : Na2B4O7 .10 H2O + H2SO4 4 H3BO3 + Na2SO4 +5H2O Produk keluar reaktor akan dipekatkan konsentasinya dengan menggunakan evaporator triple effect . Produk keluar evaporator dikristalkan dan dipisahkan kristalnya dengan menggunakan centrifuge dan dikeringkan menggunakan rotary dryer
