NATRIUM HIDROKSIDA (SODA API) Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik , soda api, atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida digunakan di
berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam dal am proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan digunakan dalam laboratorium kimia. Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50% yang biasa disebut larutan Sorensen. Ia bersifat lembap cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan, karena pada proses pelarutannya dalam air bereaksi secara eksotermis. Ia juga larut dalam etanol dan metanol, metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan KOH. KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas. Beberapa manfaat dari NaOH adalah sebagai berikut : 1. Menghilangkan noda karat 2. Membersihkan saluran pipa 3. Membersihkan produk besi dan stainless dan stainless dari dari noda 4. Merontokkan cat ( paint remover ) 5. Produksi berbagai macam industri selain industri besi dan baca Industri-industri yang memerlukan NaOH adalah sebagai berikut :
Pulp dan Pulp dan kertas
Sabun dan detergent
Rayon
Tekstil
Industri kimia yang lain Natrium Hidroksida dapat dibuat dengan 2 cara yaitu :
A. Lime-soda process B. Elektrolisis NaCl (Chlor Alkali process Alkali process))
A.
L i me-soda Pr ocess
Pada proses ini bahan yang digunakan adalah Soda Ash (Na 2CO3) dan Lime (Ca(OH)2). Adapun reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Na2CO3 + Ca(OH)2
2NaOH + CaCO3
Metode ini dilakukan sebagai berikut : Larutan Na2CO3 dicampur dengan Ca(OH) 2 yang menghasilkan larutan NaOH dan CaCO3 (s). Setelah dipisahkan maka larutan NaOH dipekatkan untuk menghasilkan konsentrasi NaOH yang diinginkan. Proses ini dapat dilakukan secara batch maupun kontinue. Pada reaksi di atas digunakan larutan Na 2CO3 20 %, sedangkan Ca(OH)2 yang digunakan berupa buburan. Reaksi berlangsung pada temperatur sekitar 850C. Setelah diaduk selama sekitar 1 jam, kemudian diendapkan di dalam thickener. Larutan hasil pemisahan dari thickener mengandung NaOH dengan kadar 10 – 12 %. Larutan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam evaporator untuk dipekatkan kadar NaOHnya menjadi 50 % dengan konversi 95
–
96 %.
Sedangkan endapan yang keluar sebagai hasil bawah thickener dipompa ke thickener
yang lain untuk diambil kandungan NaOH dan Na 2CO3 dengan jalan menambahkan air panas ke dalam thickener tersebut. Larutan hasil yang diperoleh adalah larutan encer yang dipakai sebagai make up Na 2CO3 20 %.
B. Elektrolisis NaCl
Pada proses pembuatan NaOH dengan cara elektrolisa, reaksi yang tejadi adalah sebagai berikut :
2 NaCl + 2 H 2O → 2NaOH + H 2 + Cl2
Adapun tahapan – tahapan proses elektolisa garam meliputi: a. Proses pemurnian larutan NaCl
Sebelum NaCl dikonversikan di dalam sel elektrolisa terlebih dahulu NaCl padat tersebut dilarutkan ke dalam sejumlah air sampai konsentrasi tertentu. Setelah itu barulah dilakukan pemurnian larutan garam dari ion – ion Mg2+, Ca2+, Fe3+, dan SO42- dengan menambahkan reagen BaCl 2, NaOH, dan Na 2CO3 dalam bentuk larutan. Dengan demikian ion – ion tersebut bereaksi dan menghasilkan endapan yang dibuang pada rotary drum filter.
b. Proses elektrolisa larutan NaCl
Larutan NaCl dimasukkan ke dalam reaktor sel elektrolisa. Dalam sel elektrolisa larutan garam dialiri arus listrik searah (DC), sehingga akan mengakibatkan terurainya NaCl menjadi Na + dan Cl-. Dengan penambahan air akan terbentuk NaOH disertai pembentukan gas H 2.
Proses elektrolisa sendiri dapat dilakukan dengan 3 macam cara : 1. Proses elektrolisa dengan sel diaphragma
Proses ini menggunakan teknologi sel diafragma, klorin, soda kaustik dan hidrogen diproduksi secara bersamaan. air garam jenuh memasuki kompartemen anoda dari sel, di mana gas klor dibebaskan. Fungsi diafragma adalah memisahkan air garam dari larutan kaustik (sel yang disebut effluent) pada sisi katoda, yang juga di mana gas hidrogen dilepaskan. Dalam sel diphragma yang dipakai sebagai anoda adalah grafit dan sebagai katoda digunakan besi atau platina. Diaphragma dibuat dari asbes
mudah dilalui ion
–
ion tapi sukar dilalui oleh molekul. Diaphragma ini
memisahkan memisahkan anoda dan katoda. Dengan adanya arus searah, pada anoda diperoleh gas Cl2 dan pada katoda diperoleh gas H2.
Reaksi
:
NaCl
Na+ + Cl-
H2O
H+
+ OH-
Anoda
:
2Cl-
Cl2 + 2e
Katoda
:
2H2O + 2e
H2 + 2OH-
Na+ + OH-
NaOH
Konsentrasi NaCl yang diizinkan adalah 340 – 350 g/liter yang pada hakekatnya adalah larutan jenuh. Sel bekerja pada suhu 85 oC (Faith and Keyes, 1972). Diaphragma umumnya diganti setiap empat kali pergantian anoda. Umur anoda biasanya sekitar 365 hari. Pada saat ini telah digunakan diafragma dan elektroda yang telah dimodifikasi sehingga memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan umur penggunaan yang lebih lama yaitu mencapai 8-10 tahun. Larutan NaOH yang dihasilkan adalah 11,3 – 15 %.
2. Proses elektrolisis dengan menggunakan sel merkuri
Di dalam sel mercuy, yang dipakai sebagai katoda adalah merkuri yang dialirkan pada bagian dasar sel, sedangkan sebagai anoda dipakai grafit. Larutan NaCl yang telah dimurnikan dialirkan diantara kedua elektroda tersebut dan membentuk NaHg pada katoda dan gas Cl 2 pada anoda.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Reaksi
:
NaCl
Na+ + Cl-
Anoda
:
2Cl -
Cl2
Katoda
:
2Na+ + Hg+ + 2e
NaHg
Larutan NaCl sebagai umpan masuk ke dalam sel elektrolisa pada suhu 60 – 700C dengan konsentrasi NaCl 340 – 350 g/liter. Amalgam (NaHg) yang dihasilkan mengalir ke dekomposer dan dikontakkan dengan air secara counter current sehingga dihasilkan NaOH 50 % dan gas H 2. Reaksi
:
2NaHg + H2O
2NaOH + H2 + Hg
3. Proses sel elektrolisa dengan sel membran
Sel membran memakai membran semipermeabel untuk memisahkan anoda dan katoda. Membran ini hanya mengijinkan ion Na + untuk melewatinya dan mencegah ion OH -. Pemakaian ini dimaksudkan untuk mencegah ion OH - dan Cl- masuk ke dalam ruangan katoda. Membran terbuat dari bahan polimer seperti perfluoro sulfonie acid polimer dan perfluorocarboxylic acid polimer. Sel membran menghasilkan NaOH yang lebih murni dan lebih tinggi konsentrasinya bila dibandingkan dengan sel diaphragma, yaitu sebesar 28 %. Sel membran ini telah diterapkan dalam industri secara komersiil tetapi terlalu mahal.
Teknologi sel membran merupakan perkembangan yang relatif baru. Ini berbeda dari teknologi diafragma sel dalam bahwa solusi sekitar elektroda masing-masing dipisahkan oleh sebuah membran daripada diafragma. membran ini sangat selektif dan terutama memungkinkan migrasi ion natrium dari ruang anoda ke ruang katoda. Air garam jenuh memasuki kompartemen anoda sel dimana gas klor dibebaskan. Karena ion natrium hanya dapat melewati membran ke katoda (air garam tidak dapat melewati membran), soda kaustik (sel limbah cair) mengandung natrium klorida substansial kurang. Kemampuan garam penghapusan tidak diperlukan seperti pada proses diafragma sel. Klorin dan hidrogen yang dihasilkan dalam proses membran sel elektrokimia meninggalkan pada tekanan sedikit lebih tinggi daripada tekanan atmosfer. Setelah pendinginan pada penukar panas, gas dapat mengalami proses tambahan dalam bentuk likuifaksi klorin, produksi atau produksi asam klorida hipoklorit.
o
Anoda (elektroda positif)
:
Reaksi di anoda (oksidasi)
:
2Cl-(aq) o
Katoda (elektroda negratif)
:
Reaksi di katoda (reduksi)
:
2H2O(l) + 2e
titanium
Cl2(g) + 2e nikel
H2(g) + 2OH-(aq)
o
Na+ berpindah melalui membran menuju kompartemen katoda dan bergabung dengan OH - membentuk NaOH.
o
Reaksi sel keseluruhan : 2H2O(l) + 2Cl-(aq) + 2Na+(aq)
2Na+(aq) + 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g)
DAFTAR PUSTAKA http://id.wikipedia.org/wiki/Natrium_hidroksida. Diakses tanggal 19 Maret 2016. http://manfaat.co.id/manfaat-soda-api. Diakses tanggal 19 Maret 2016. http://membagiilmutekim-meirina.blogspot.co.id/2011/05/caustic-soda.html. Diakses tanggal 19 Maret 2016. http://wahyutriastuti.blogspot.co.id/2010/07/ii-pemilihan-dan-uraian-proses.html. Diakses tanggal 19 Maret 2016. http://www.ausetute.com.au/chloralkali.html. Diakses tanggal 20 Maret 2016. http://www.inclusive-science-engineering.com/inorganic-chemical-caustic-soda production-process-description-and-flowsheet/. Diakses tanggal 20 Maret 2016. http://www.worldofchemicals.com/media/methods-of-preparation-of-causticsoda/6748.html. Diakses tanggal 20 Maret 2016.
