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 proses produksi

bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah

basa yang paling umum 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, walaupun

kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan 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 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 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)

A. Lime-soda Process

Pada proses ini bahan yang digunakan adalah Soda Ash (Na2CO3) 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 Na2CO3 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 Na2CO3 dengan jalan menambahkan

air panas ke dalam thickener tersebut. Larutan hasil yang diperoleh adalah larutan

encer yang dipakai sebagai make up Na2CO3 20 %.

B. Elektrolisis NaCl

Pada proses pembuatan NaOH dengan cara elektrolisa, reaksi yang tejadi

adalah sebagai berikut :

2 NaCl + 2 H2O → 2NaOH + H2 + 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 BaCl2, NaOH, dan Na2CO3 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 H2.

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 Cl2 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 H2.

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) : titanium

Reaksi di anoda (oksidasi) :

2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e

o Katoda (elektroda negratif) : nikel

Reaksi di katoda (reduksi) :

2H2O(l) + 2e 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-caustic-

soda/6748.html. Diakses tanggal 20 Maret 2016.