Pemisahan dan Pembuatan Unsur Kimia
Leave a comment
Contoh Pemisahan dan Pembuatan Unsur Kimia 1. Golongan Alkali a. Unsur Natrium Natrium dapat diperoleh dengan cara elektrolisis NaCl yang dicairkan dengan katode besi dan anode karbon. Sel yang digunakan adalah sel Downs. Natrium cair terbentuk pada katode, selanjutnya dialirkan dan ditampung dalam wadah berisi minyak tanah. Dalam proses ini bejana elektrolis elektrolisis is dipanaskan dipanaskan dari dari luar dan dan dijaga agar agar natrium natrium yang terbentuk terbentuk tidak tidak bersinggungan bersinggungan dengan dengan udara, udara, karena akan akan terbakar. terbakar. Hasil Hasil samping samping elektrolis elektrolisis is ini adalah adalah klorin. klorin. b. Senyawa Senyawa Natrium Natrium klorida klorida Natrium Natrium klorida klorida (NaCl) (NaCl) atau atau garam dapur diambil dari air laut dengan dengan menguapkan air laut dalam kolam atau tambak yang luas di tepi laut. Metode ini dapat diterapkan di daerah panas. Adapun di daerah dingin, garam dapur didapat dengan membekukan air. Air beku yang terbentuk tidak mengandung NaCl, sehingga larutan yang disisakan merupakan larutan pekat dengan kadar NaCl yang tinggi. Garamnya dapat dipisahkan dengan penguapan. Garam darat diperoleh dengan menggalinya. Hasil penggalian yang sudah putih bersih dapat langsung diperdagangkan. Adapun hasil penggalian yang masih kotor, lebih dahulu dilarutkan dalam air agar kotorannya mengendap dan dipisahkan dengan penyaringan. Selanjutnya garam dapat diperoleh kembali dengan penguapan. Apabila lapisan-lapisan yang mengandung garam itu terlalu dalam letaknya di dalam tanah maka untuk mendapatkan garam darat tersebut terlebih dulu perlu dipompakan air ke dalam tanah untuk melarutkan garamnya, kemudian larutan itu dipompa kembali ke atas (cara Frasch). c. Senyawa Natrium karbonat Natrium karbonat (Na2CO3) dapat diperoleh dengan cara: 1) Elektrolisis larutan NaCl dengan diafragma Ke dalam ruangan katode, di mana terbentuk NaOH dipompakan (dialirkan dengan tekanan) gas CO2, sehingga terbentuk NaHCO3, kemudian NaHCO3 NaHCO3 yang terbentuk terbentuk dipanaska dipanaskan. n. d. Senyawa Senyawa Natrium Natrium Hidrogen Hidrogen Karbonat Karbonat Pada pembuatan pembuatan soda dengan proses solvay sebagai hasil pertama terbentuk senyawa natrium hidrogen karbonat (NaHCO3) yang akan terurai pada suhu 650 °C. Oleh karena itu garam yang terbentuk harus
dihablurkan di bawah suhu tersebut. Natrium hidrogen karbonat dapat juga terbentuk jika dalam larutan soda yang jenuh dialirkan karbon dioksida di bawah suhu 310 °C. f. Senyawa Kalium hidroksida Kalium hidroksida (KOH) diperoleh dari elektrolisis larutan KCl dengan diafragma (sama dengan cara pembuatan NaOH dari elektrolisis larutan NaCl). 2. Golongan Alkali Tanah a. Unsur Kalsium Kalsium dapat dibuat dengan elektrolisis CaCl2 cair sehingga dihasilkan Ca pada katode. Hasil sampingnya adalah klorin. b. Senyawa Kalsium Oksida Senyawa kalsium oksida (CaO) dibuat secara besar-besaran dengan memanaskan (pembakaran) batu kapur atau kulit kerang dalam tanur pembakar. Reaksi yang terjadi seperti berikut. CaCO3(s) ? CaO(s) + CO2(g) CaO juga disebut kapur tohor dan dalam perdagangan disebut gamping. Gas CO2 yang terbentuk harus segera dialirkan keluar, karena reaksinya dapat balik kembali. Kapur tohor sangat higroskopis. c. Unsur Magnesium Magnesium diperoleh dengan cara elektrolisis lelehan magnesium klorida. Sekarang ini, Mg juga dapat diperoleh dari air. Selain itu Mg diperoleh juga dari reduksi MgO dengan karbon. 3. Golongan IIIA a. Unsur Aluminium Aluminium diperoleh dari elektrolisis bauksit yang dilarutkan dalam kriolit cair. Proses ini dikenal dengan proses Hall. Pada proses ini bauksit ditempatkan dalam tangki baja yang dilapisi karbon dan berfungsi sebagai katode. Adapun anode berupa batang-batang karbon yang dicelupkan dalam campuran. b. Senyawa Aluminium Sulfat Aluminium sulfat (Al2(SO4)) dibuat dari pemanasan tanah liat murni (kaolin) dengan asam sulfat pekat. c. Unsur Boron Boron dibuat dengan mereduksi boron oksida B2O3, dengan magnesium atau aluminium. Perhatikan reaksi berikut. 4. Silikon Silikon dapat dibuat dari reduksi SiO2 murni dengan serbuk aluminium pada suhu tinggi, dengan reaksi seperti berikut. 5. Golongan VA a. Unsur Nitrogen Nitrogen dibuat dengan penyulingan bertingkat udara cair. Udara bersih dimasukkan ke dalam kompresor, kemudian didinginkan dengan pendingin. Udara dingin mengembang melalui celah dan hasilnya adalah udara yang suhunya lebih dingin, cukup untuk menyebabkan mencair. Selanjutnya udara cair disaring untuk memisahkan unsur CO2 dan hidrokarbon, kemudian didistilasi dengan cara udara cair memasuki bagian puncak kolom di mana nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar sebagai gas, dan pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan oksigen cair sedang komponen yang paling sulit menguap terkumpul di dasar kolom.
b. Senyawa Amonia Amonia (NH3) adalah senyawa yang sangat bermanfaat dan diproduksi secara komersial dalam jumlah yang sangat besar. Pembuatan secara komersial menggunakan proses Haber-Bosch. Dalam proses ini bahan baku digunakan adalah nitrogen dan hidrogen dengan katalis Fe. Reaksi yang terjadi dapat ditulis seperti berikut. Reaksi ini berlangsung pada suhu +500 °C dengan tekanan antara 130 – 200 atm. c. Senyawa Asam Nitrat Asam nitrat (HNO3) dibuat dengan proses Haber-Ostwald, di mana amonia yang didapat dengan proses Haber dicampur dengan udara berlebih kemudian dialirkan melalui platina abses sebagai katalis pada suhu 700 °C – 800 °C. Perhatikan reaksi yang terjadi berikut ini. d. Unsur Fosfor Fosfor dibuat dalam tanur listrik dengan memanaskan fosforit, pasir, dan kokas dengan reaksi seperti berikut. Dalam proses ini dihasilkan fosfor kuning. Adapun Fosfor merah dihasilkan dengan jalan memanaskan fosfor kuning pada suhu 250 °C tanpa udara. 6. Golongan VIA a. Unsur Belerang Pembuatan belerang pertama kali dikembangkan pada tahun 1904 oleh Frasch yang mengembangkan cara untuk mengekstrak belerang yang dikenal dengan cara Frasch. Pada proses ini pipa logam berdiameter 15 cm yang memiliki dua pipa konsentrik yang lebih kecil ditanam sampai menyentuh lapisan belerang. Uap air yang sangat panas dipompa dan dimasukkan melalui pipa luar, sehingga belerang meleleh, selanjutnya dimasukkan udara bertekanan tinggi melalui pipa terkecil, sehingga terbentuk busa belerang yang keluar mencapai 99,5%. b. Senyawa Asam Sulfat Asam sulfat (H2SO4) dibuat dengan proses kontak. Belerang dibakar dalam udara kering di ruang pembakar pada suhu 100 °C. Gas yang dihasilkan mengandung kurang lebih 10% volume sulfur dioksida. Setelah didinginkan sampai 400 °C, kemudian dimurnikan dengan cara pengendapan elektrostastik. Sulfur dioksida yang terbentuk kemudian dikonversi menjadi SO3 dengan menggunakan vanadium (V) oksida. Reaksi yang terjadi adalah eksoterm. Reaksi dilakukan pada suhu 450 °C – 474 °C. d. Unsur Oksigen Oksigen dapat dibuat dengan beberapa cara, antara lain seperti berikut ini. Oksigen dapat dibuat secara komersial dengan cara seperti berikut ini. 1) Distilasi bertingkat udara cair. 2) Elektrolisis air. 7. Golongan VIIA atau Halogen a. Unsur Klor Klorin dibuat dengan beberapa cara, antara lain seperti berikut ini. b. Senyawa Hidrogen Klorida Hidrogen klorida (HCl) dapat dibuat dari garam dapur dan asam sulfat. Reaksi yang terjadi seperti berikut. HCl dapat juga dibuat dari sintesis hidrogen dan klor. Kedua gas ini diperoleh sebagai hasil samping pembuatan NaOH dari elektrolisis larutan NaCl. c. Garam Hipoklorit dan garam klorat Garam-garam hipoklorit terbentuk bersama-sama dengan garam-garam klorida, jika gas klorin dialirkan ke dalam suatu larutan basa. d. Unsur Brom Secara teknis brom dihasilkan terutama dari garam singkiran. Garam-garam ini dilarutkan dalam air dan kemudian diuapkan. Sebagian besar dari garam-garamnya menghablur, sedangkan MgBr2 masih tertinggal dalam larutan (Mutterlauge). Selanjutnya gas klorin dialirkan ke dalam Mutterlauge ini, dengan reaksi seperti berikut. Bromin yang terjadi dimurnikan dengan
penyulingan. Bromin berupa zat cair berwarna cokelat tua, memberikan uap merah cokelat yang berbau rangsang. e. Unsur Iod Garam-garam iodat direduksi na-hidrogensulfit menjadi iodin, dengan reaksi seperti berikut. Hablur-hablur iodin berbentuk keping-keping berwarna abu-abu tua. Iod tidak mudah larut dalam air, tetapi mudah larut dalam kalium alkohol dan eter. f. Senyawa Hidrogen Fluorida Hidrogen fluorida (HF) diperoleh dengan mereaksikan fluorit dan asam sulfat pekat kemudian dipanaskan dalam bejana dari timbal atau platina. Reaksi yang terjadi seperti berikut. HF di bawah suhu 20 oC berupa zat cair dan di atas suhu 20 oC berupa gas. 8. Golongan VIIIA atau Gas Mulia Semua unsur gas mulia dapat diperoleh dengan distilasi fraksionasi udara cair. Cara Memisahkan Logam dari Bijinya a. Penambangan b. Pemekatan biji logam c. Pengubahan mineral menjadi senyawa d. Pengubahan senyawa menjadi logam e. Pemurnian logam f. Pembuatan paduan logam Cara memisahkan gas dari udara Udara tersusun atas gas gas seperti hydrogen, nitrogen, dan lain lain. Kita dapat memisahkannya dengan menggunakan metode distilasi bertingkat udara cair. Source : Daftar Pustaka Sukmanawati, Wening, 2009, Kimia untuk SMA dan MA kelas XII, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h. 81 – 87. Suka One blogger likes this post.
•
http://akatsukispread.wordpress.com/2011/05/24/kimia/
