Upload
sepadyawan-kavasivii
View
83
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Mengenal Air Sadah - Pengertian dan Cara Menghilangkan Sifat Kesadahan Mengenal Air Sadah - Pengertian dan Cara Menghilangkan Sifat Kesadahan - Air sadah adalah air dengan kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah.
Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa berupa ion logam lain atau garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode yang paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun.
(Sumber gambar: chemistry35.blogspot.com)
Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Begitu sebaliknya yang terjadi pada air sadah. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui proses titrasi. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3.
Air sadah tidak terlalu berbahaya jika diminum, akan tetapi dapat menyebabkan beberapa masalah:1. Air sadah dapat menyebabkan terjadinya pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. 2. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan.
Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Untuk menghilangkan kesadahan biasanya digunakan berbagai zat kimia, ataupun dengan menggunakan resin penukar ion
Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu :
a. Air sadah sementaraAir sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), atau bisa jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Sifat kesadahan air sadah sementara dapat
dihilangkan dengan cara memanaskan air. Dengan pemanasan, air tersebut akan terbebas dari ion Ca2+ dan atau Mg2+. Dengan jalan pemanasan senyawa-senyawa tersebut akan mengendap pada dasar ketel. Reaksi yang terjadi adalah : Ca(HCO3)2 (aq) –> CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
b. Air sadah tetapAir sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3- dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4).
Air yang mengandung senyawa-senyawa sebagaimana tersebut diatas disebut air sadah tetap. Disebut air sadah tetap karena sifat kesadahannya yang tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahannya, mutlak dilakukan dengan cara kimiawi, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu, biasanya dipakai larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau Mg2+.
CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) + 2NaCl (aq) Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) –> MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq) Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.Pada industri yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari kesadahan.
Proses penghilangan kesadahan air yang sering dilakukan pada industri-industri adalah melalui penyaringan dengan menggunakan zat-zat sebagai berikut :
Resin pengikat kation dan anion. Resin adalah zat polimer alami ataupun sintetik yang salah satu fungsinya adalah dapat mengikat kation dan anion tertentu. Secara teknis, air sadah dilewatkan melalui suatu wadah yang berisi resin pengikat kation dan anion, sehingga diharapkan kation Ca2+ dan Mg2+ dapat diikat resin. Dengan demikian, air tersebut akan terbebas dari kesadahan.
Zeolit memiliki rumus kimia Na2(Al2SiO3O10).2H2O atau K2(Al2SiO3O10).2H2O. Zeolit mempunyai struktur tiga dimensi yang memiliki pori-pori yang dapat dilewati air. Ion Ca2+ dan Mg2+ akan ditukar dengan ion Na+ dan K+ dari zeolit, sehingga air tersebut terbebas dari kesadahan. (Rewrite dari Wikipedia.org)
Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca)
dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang
memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang
rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ionlogam lain
maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan
air adalah dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air
sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Kesadahan air
total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3.
Daftar isi
[sembunyikan]
1 Mengetahui Kesadahan Air
2 Efek Air Sadah
3 Jenis Air Sadah
o 3.1 Air sadah sementara
o 3.2 Air sadah tetap
4 Menghilangkan Kesadahan
o 4.1 Resin pengikat kation dan anion
o 4.2 Zeolit
Mengetahui Kesadahan Air[sunting | sunting sumber]
Cara paling mudah untuk mengetahui air yang selalu anda gunakan adalah air sadah atau bukan
dengan menggunakan sabun. Ketika air yang anda gunakan adalah air sadah, maka sabun akan
sukar berbuih, kalaupun berbuih, buihnya sedikit. Kemudian untuk mengetahui jenis kesadahan air
adalah dengan pemanasan. Jika ternyata setelah dilakukan pemanasan, sabun tetap sukar berbuih,
berarti air yang anda gunakan adalah air sadah tetap.
Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi.
Efek Air Sadah[sunting | sunting sumber]
Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air
sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air
sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang bercampur sabun
tidak dapat membentuk busa, tetapi malah membentuk gumpalan soap scum (sampah sabun) yang
sukar dihilangkan. Efek ini timbul karena ion 2+ menghancurkan sifat surfaktan dari sabun dengan
membentuk endapan padat (sampah sabun tersebut). Komponen utama dari sampah tersebut adalah
kalsium stearat, yang muncul dari stearat natrium, komponen utama dari sabun: 2 C17H35COO- +
Ca2+ → (C17H35COO)2Ca
Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Pada
industri yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari kesadahan. Hal ini
dikarenakan kalsium dan magnesium karbonat cenderung mengendap pada permukaan pipa dan
permukaan penukar panas. Presipitasi (pembentukan padatan tak larut) ini terutama disebabkan oleh
dekomposisi termal ion bikarbonat, tetapi bisa juga terjadi sampai batas tertentu walaupun tanpa
adanya ion tersebut. Penumpukan endapan ini dapat mengakibatkan terhambatnya aliran air di dalam
pipa. Dalam ketel uap, endapan mengganggu aliran panas ke dalam air, mengurangi efisiensi
pemanasan dan memungkinkan komponen logam ketel uap terlalu panas. Dalam sistem bertekanan,
panas berlebih ini dapat menyebabkan kegagalan ketel uap. Kerusakan yang disebabkan oleh
endapan kalsium karbonat bervariasi tergantung pada bentuk kristal, misalnya, kalsit atau aragonit.
Jenis Air Sadah[sunting | sunting sumber]
Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau
Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.
Air sadah sementara[sunting | sunting sumber]
Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), atau boleh jadi air
tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat
(Mg(HCO3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah
sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air tersebut
terbebas dari ion Ca2+ dan atau Mg2+. Dengan jalan pemanasan senyawa-senyawa tersebut akan
mengendap pada dasar ketel. Reaksi yang terjadi adalah : Ca(HCO3)2 (aq) –> CaCO3 (s) + H2O (l)
+ CO2 (g)
Air sadah tetap[sunting | sunting sumber]
Air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat
berupa ion Cl-, NO3- dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida
(CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium
nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa
tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara
pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia,
yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan
adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat
dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau Mg2+. CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3
(s) + 2NaCl (aq) Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) –> MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq) Dengan terbentuknya
endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau
dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.
Menghilangkan Kesadahan[sunting | sunting sumber]
Proses penghilangan kesadahan air yang sering dilakukan pada industri-industri adalah melalui
penyaringan dengan menggunakan zat-zat sebagai berikut :
Resin pengikat kation dan anion[sunting | sunting sumber]
Resin adalah zat polimer alami ataupun sintetik yang salah satu fungsinya adalah dapat mengikat
kation dan anion tertentu. Secara teknis, air sadah dilewatkan melalui suatu wadah yang berisi resin
pengikat kation dan anion, sehingga diharapkan kation Ca2+ dan Mg2+ dapat diikat resin. Dengan
demikian, air tersebut akan terbebas dari kesadahan.
Zeolit[sunting | sunting sumber]
Zeolit memiliki rumus kimia Na2(Al2SiO3O10).2H2O atau K2(Al2SiO3O10).2H2O. zeolit mempunyai
struktur tiga dimensi yang memiliki pori-pori yang dapat dilewati air. Ion Ca2+ dan Mg2+ akan ditukar
dengan ion Na+ dan K+ dari zeolit, sehingga air tersebut terbebas dari kesadahan.
Untuk menghilangkan kesadahan sementara ataupun kesadahan tetap pada air yang anda gunakan
di rumah dapat dilakukan dengan menggunakan zeolit. Anda cukup menyediakan tong yang dapat
menampung zeolit. Pada dasar tong sudah dibuat keran. Air yang akan anda gunakan dilewatkan
pada zeolit terlebih dahulu. Air yang telah dilewatkan pada zeolit dapat anda gunakan untuk
keperluan rumah tangga, spserti mencuci, mandi dan keperluan masak.
Zeolit memiliki kapasitas untuk menukar ion, artinya anda tidak dapat menggunakan zeolit yang sama
selamanya. Sehingga pada rentang waktu tertentu anda harus menggantinya.
Air Sadah
Pernahkah anda memperhatikan dasar ketel yang selalu anda gunakan untuk memasak air?
Semakin lama dasar ketel tersebut akan semakin tebal. Mengapa? Kerak yang terbentuk pada
dasar ketel akan menyebabkan penghantaran panas terhambat, sehingga untuk memanaskan
air akan membutukan pemanasan yang lebih lama.
Kerak yang terbentuk pada dasar ketel disebabkan oleh air sadah. Air sadah adalah air yang
mengandung ion Ca2+ atau Mg2+. Air sadar bukan merupakan air yang berbahaya, karena
memang ion-ion tersebut dapat larut dalam air. Akan tetapi dengan kadar Ca2+ yang tinggi
akan menyebabkan air menjadi keruh.
Walaupun tidak berbahaya, ternyata air sadah dapat menyebabkan beberapa kerugian, antara
lain :
Sabun menjadi kurang berbuih. Hal ini terjadi karena ion Ca2+ atau Mg2+ dapat bereaksi
dengan sabun membentuk endapan.
Ca2+ (aq) + 2RCOONa (aq) –> Ca(RCOO)2 (s) + 2Na+ (aq)
Dengan terbentuknya endapan, maka fungsi sabun sebagai pengikat kotoran menjadi kurang
atau bahkan tidak efektif. Sabun akan berbuih kembali setelah semua ion Ca2+ atau Mg2+
yang terdapat dalam air mengendap. Lain halnya dengan detergen, detergen tidak bereaksi
dengan ion Ca2+ atau Mg2+ sehingga detergen tidak terpengaruh oleh air sadah.
Air sadah dapat menyebabkan terbentuknya kerak pada dasar ketel yang selalu
digunakan untuk memanaskan air. Sehingga untuk memanaskan air tersebut diperlukan
pemanasan yang lebih lama. Hal ini merupakan pemborosan energi. Timbulnya kerak pada
pipa uap dapat menyebabkan penyumbatan sehingga dikhawatirkan pipa tersbut akan
meledak.
Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation
(Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.
Air sadah sementara
Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), atau boleh
jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium
bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut
air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga
air tersebut terbebas dari ion Ca2+ dan atau Mg2+. Dengan jalan pemanasan senyawa-
senyawa tersebut akan mengendap pada dasar ketel. Reaksi yang terjadi adalah : Ca(HCO3)2
(aq) –> CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
Air sadah tetap
Air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat
berupa ion Cl-, NO3- dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium
klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida
(MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang
mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak
bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari
kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan
zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq)
atau K2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion
Ca2+ dan atau Mg2+.
CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) + 2NaCl (aq)
Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) –> MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)
Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion
Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.
Pada industri yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari
kesadahan. Proses penghilangan kesadahan air yang sering dilakukan pada industri-industri
adalah melalui penyaringan dengan menggunakan zat-zat sebagai berikut :
1. Resin pengikat kation dan anion.
Kesadahan ini umumnya dihilangkan menggunakan resin penukar ion. Resin pelunak air komersial dapat digunakan dalam skala kecil, meskipun demikian tidak efektif digunakan untuk sekala besar. Resin adalah zat yang punya pori yang besar dan bersifat sebagai penukar ion yang berasal dari polysterol, atau polyakrilatyang berbentuk granular atau bola kecil dimana mempunyai struktur dasar yang bergabung dengan grup fungsional kationik, non ionik/anionik atau asam. Sering kali resin dipakai untuk menghilangkan molekul yang besar dari air misalnya asam humus, liqnin, asam sulfonat. Untuk regenerasi dipakai garam alkali atau larutan natrium hidroksida, bisa juga dengan asam klorida jika dipakai resin dengan sifat asam. Dalam regenerasi itu dihasilkan eluen yang mengandung organik dengan konsentrasi tinggi. Untuk proses air minum sampai sekarang hunya dipakai resin dengan sifat anionik.
Resin penukar ion sintetis merupakan suatu polimer yang terdiri dari dua bagian yaitu
struktur fungsional dan matrik resin yang sukar larut. Resin penukar ion ini dibuat melalui
kondensasi phenol dengan formaldehid yang kemudian diikuti dengan reaksi sulfonasi untuk
memperoleh resin penukar ion asam kuat.
Sedangkan untuk resin penukar ion basa kuat diperoleh dengan mengkondensasikan
phenilendiamine dengan formaldehid dan telah ditunjukkan bahwa baik resin penukar kation
dan resin penukar anion hasil sintesis ini dapat digunakan untuk memisahkan atau mengambil
garam – garam.
Pada umumnya senyawa yang digunakan untuk kerangka dasar resin penukar ion
asam kuat dan basa kuat adalah senyawa polimer stiren divinilbenzena. Ikatan kimia pada
polimer ini amat kuat sehingga tidak mudah larut dalam keasaman dan sifat basa yang tinggi
dan tetap stabil pada suhu diatas 150oC.
Polimer ini dibuat dengan mereaksikan stiren dengan divinilbenzena, setelah
terbentuk kerangka resin penukar ion maka akan digunakan untuk menempelnya gugus ion
yang akan dipertukarkan.
Resin penukar kation dibuat dengan cara mereaksikan senyawa dasar tersebut dengan
gugus ion yang dapat menghasilkan (melepaskan) ion positif. Gugus ion yang biasa dipakai
pada resin penukar kation asam kuat adalah gugus sulfonat dan cara pembuatannya dengan
sulfonasi polimer polistyren divinilbenzena (matrik resin).
Resin penukar on yang direaksikan dengan gugus ion yang dapat melepaskan ion
negatif diperoleh resin penukar anion. Resin penukar anion dibuat dengan matrik yang sama
dengan resin penukar kation tetapi gugus ion yang dimasukkan harus bisa melepas ion
negatif, misalnya –N (CH3)3+ atau gugus lain atau dengan kata lain setelah terbentuk
kopolimer styren divinilbenzena (DVB), maka diaminasi kemudian diklorometilasikan untuk
memperoleh resin penukar anion.
Gugus ion dalam penukar ion merupakan gugus yang hidrofilik (larut dalam air). Ion
yang terlarut dalam air adalah ion – ion yang dipertukarkan karena gugus ini melekat pada
polimer, maka ia dapat menarik seluruh molekul polimer dalam air, maka polimer resin ini
diikat dengan ikatan silang (cross linked) dengan molekul polimer lainnya, akibatnya akan
mengembang dalam air.
Mekanisme pertukaran ion dalam resin meskipun non kristalisasi adalah sangat mirip
dengan pertukaran ion- ion kisi kristal. Pertukaran ion dengan resin ini terjadi pada
keseluruhan struktur gel dari resin dan tidak hanya terbatas pada efek permukaan. Pada resin
penukar anion, pertukaran terjadi akibat absorbsi kovalen yang asam. Jika penukar anion
tersebut adalah poliamin, kandungan amina resin tersebut adalah ukuran kapasitas total
pertukaran.
Dalam proses pertukaran ion apabila elektrolit terjadi kontak langsung dengan resin
penukar ion akan terjadi pertukaran secara stokiometri yaitu sejumlah ion – ion yang
dipertukarkan dengan ion – ion yang muatannya sama akan dipertukarkan dengan ion – ion
yang muatannya sama pula dengan jumlah yang sebanding.
Material penukar ion yang utama berbentuk butiran atau granular dengan struktur dari
molekul yang panjang (hasil co-polimerisasi), dengan memasukkan grup fungsional dari
asam sulfonat, ion karboksil.Senyawa ini akan bergabung dengan ion pasangan seperti Na+,
OH− atau H+. Senyawa ini merupakan struktur yang porous. Senyawa ini merupakan penukar
ion positif (kationik) untuk menukar ion dengan muatan elektrolit yang sama (positif)
demikian sebaliknya penukar ion negatif (anionik) untuk menukar anion yang terdapat di
dalam air yang diproses di dalam unit “Ion Exchanger”.
Proses pergantian ion bisa “reversible” (dapat balik), artinya material penukar ion
dapat diregenerasi. Sebagai contoh untuk proses regenerasi material penukar kationik bentuk
Na+ dapat diregenerasi dengan larutan NaCl pekat, bentuk H+ diregenerasi dengan larutan HCl
sedangkan material penukar anionik bentuk OH− dapat diregenerasi dengan larutan NaOH
(lihat buku panduan dari pabrik yang menjual material ini).Regenerasi adalah suatu peremajaan, penginfeksian dengan kekuatan baru terhadap resin penukar
ion yang telah habis saat kerjanya atau telah terbebani, telah jenuh. Regenerasi penukaran ion dapat dilakukan dengan mudah karena pertukaran ion merupakan suatu proses yang reversibel yang perlu diusahakan hanyalah agar pada regenerasi berlangsung reaksi dalam arah yang berkebalikan dari pertukaran ion.
2. Menggunakan Zeolit.
Zeolit memiliki rumus kimia Na2(Al2SiO3O10).2H2O atau K2(Al2SiO3O10).2H2O. zeolit
mempunyai struktur tiga dimensi yang memiliki pori-pori yang dapat dikewati air. Ion Ca2+
dan Mg2+ akan ditukar dengan ion Na+ dan K+ dari zeolit, sehingga air tersebut terbebas
dari kesadahan.
Cara paling mudah untuk mengetahui air yang selalu anda gunakan adalah air sadar atau
bukan dengan menggunakan sabun. Ketika air yang anda gunakan adalah air sadah, maka
sabun akan sukar berbiuh, kalaupun berbuih, berbuihnya sedikit. Kemudian untuk
mengetahui jenis kesadahan air adalah dengan pemanasan. Jika ternyata setelah dilakukan
pemanasan, sabun tetap sukar berbuih, berarti air yang anda gunakan adalah air sadah tetap.
Untuk menghilangkan kesadahan sementara ataupun kesadahan tetap pada air yang anda
gunakan di rumah dapat dilakukan dengan menggunakan zeolit. Anda cukup menyediakan
tong yang dapat menampung zeolit. Pada dasar tong sudah dibuat keran. Air yang akan anda
gunakan dilewatkan pada zeolit terlebih dahulu. Air yang telah dilewatkan pada zeolit dapat
anda gunakan untuk keperluan rumah tangga, spserti mencuci, mandi dan keperluan masak.
Zeolit memiliki kapasitas untuk menukar ion, artinya anda tidak dapat menggunakan zeolit
yang sama selamanya. Sehingga pada rentang waktu tertentu anda harus menggantinya.
KELARUTAN
Kelarutan suatu senyawa bergantung pada sifat fisika dan kimia zat terlarut dan pelarut, juga bergantung pada factor temperature, tekanan, pH larutan dan untuk jumlah yang lebih kecil, bergantung pada hal terbaginya zat terlarut.
PRINSIP UMUM
Kelarutan didefinisikan dalam besaran kuantitatif sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada tempertaur tertentu, dan secara kualihtatif didefinisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk disspersi molekuler homogen.
Berdasarkan zat terlarutnya, di bedakan menjadi 3:
Larutan jenuh adalah suatu larutan dimana zat terlarut berada dalam kesetimbangan dengan fase padat(zat terlarut)
larutaan tidak jenuh atau hampir jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi di bawah konsentrasi yang dibutuhkan untuk penjenuhan sempurna pada temperature tertentu
larutan lewat jenuh adalah suatu larutan yang mengandung zat terlarut dalam konsentrasi lebih banyak daipada yang seharusnya ada pada temperature tertent, terdapat juga zat terlarut yang tidak larut
Kelarutan. Kelarutan obat dapat dinyatakan dalam beberapa cara. Menurut U.S pharmacopela dan National Formulary. Kelarutan obat adalah jumlah ml pelarut dimana akan larut 1 gram zat terlarut.
INTERAKSI PELARUT-ZAT TERLARUT
Pelarut Polar.kelarutan obat sebagian besar disebabkan oleh polaritas dari pelarut, yaitu oleh dipole momennya. Pelarut polar melarutkan zat terlarut ionic dan zat polar lain. Sesuai dengan itu, air bercampur dengan alcohol dalam segala perbandingan dan melarutkan gula dan senyawa polihidroksi yang lain.
Singkatnya, pelarut polar sebagai air bertindak sebagai pelarut menurut mekanisme berikut ini
disebabkan karena tingginya tetapan dielektrik yaitu sekitar 80 untuk air, pelarut polar menguragi gaya tarik menarik antara ion dalam Kristal yang bermuatan berlawanan seperti natrium klorida. Kloroform mempunyai tetapan dielektrik 5 dan benzene sekitar 1 atau 2, oleh karena itu senyawa ionic praktis tidak larut dalam pelarut ini
pelarut polar memecahkan ikatan kovalen dari elektrolit kuat dengan reaksi asam basa karena pelarut ini amfiprotik.
Akhirnya pelarut polar mampu mengsolvasi molekul dan ion adanya gaya interaksi dipole, terutama pembentukan ikatan hydrogen, yang menyebabkan kelarutan dari senyawa tersebut
Pelarut nonpolar. Aksi pelarut dari cairan nonpolar, seperti hidrokarbon, berbeda dengan zat polar. Pelarut non polar tidak dapat mengurangi gaya tarik-menarik antara ion-ion elektrolit kuat dan lemah, karena tetapan dielektrik pelarut yang rendah.
Pelarut semipolar. Pelarut semi polar seperti keton dan alcohol dapat menginduksi suatu derajat polaritas tertentu dalam molekul pelarut nonpolar, sehingga menjadi dapat larut dalam alcohol
KELARUTAN GAS DALAM CAIRAN
Kelarutan gas dalam cairan adalah konsentrasi gas terlarut apabila berada dalam kkeseimbangan dengan gas murrni di atas larutan. Kelarutan terutama bergantung pada :
Tekanan.pertimbangan yang penting dalam larutan gas karena tekanan mengubah kalarutan gas terlarut dalam kesetimbangan, laarutan yang sangat encer, pada temperature konstan, konntraksi gas terlarut sebanding dengan tekanan parsial gas di atas larutan pada kesetimbangan.
Temperatur.temperatur juga mempunyai pengaruh yang nyata pada kelarutan gas dalam cairan. Apabila temperature naik, kelarutan gas umumnya turun, disebabkan karena kecennderungan gas yang besar untuk berekspansi
Pengusiran Garam.pengaruh pengusiran garam dapat diperlihatkan dengan menambah sejumlah kecil garam ke dalam larutan “berkarbon”
Pengaruh reaksi Kimia.gas seperti hidroklorida, amonia, dan karbon dioksida memperlihatkan penyimpangan sebagai akibat adanya reaksi kimia antara gas dan pelarut,biasanya dengan hasil meningkaatnya kelarutan.
Perhitungan kelarutan. Kelarutan gas dalam cairan dapat dinyatakan baik dengan tatapan HUKUM HENDRY maupun dengan KOEFISIEN ABSORPSI BUNSEN.
KELARUTAN CAIRAN DALAM CAIRAN
Larutan Ideal dan Larutan Nyata. Campuran dikatakan ideal apabila kedua komponeen larutan biner mengikuti hokum Roult untuk seluruh komposisi. Jika salah satu komponen menunjukkan penyimpangan negative, dapat diperlihatkan dengan penggunaan termodinamika bahwa komponen lain harus juga menunjukkan penyimpangan negative.
Tercampur Sempurna.bercampur dalam segala perbandingan. Campuran cairan yang bercampur sempurna umumnya tidak merupakan suatu masalah untuk para ahli farmasi dan tidak perlu dipermasalahkan lebih lanjut.
Tercampur Sebagian.apabila air dan eter atau air dan fenol dicampur dalam jumlah tertentu, akan terbentuk 2 lapisan cairan, masing-masing caairan mengandung cairan lain dalm keadaan terlarut.
Pengaruh Zat Asing.penambahan suatu zat ke dalam system cauran biner menghasilkan system terner yaitu suatu system yang mempunyai 3 komponen.
Hubungan Molekuler.mempunyai nilai yang bergantung pada gambar struktur dan gugus fungsi dari molekul tertentu.
KELARUTAN ZAT PADAT DALAM CAIRAN
Laturan ideal.kelarutan zat padat dalam larutan ideal bergantung pada temperature, titik leleh zat padat, panas peleburan Molar. Panas pelarutan sama dengan panas peleburan , yang dianggap konstan tidak bergantung pada temperature.
Larutan nonideal. Keaktifan zat terlarut dalam larutan dinyatakan sebagai konsentrasi dikalikan dengan koefisian keaktifan.
Larutan tidak ideal dimana persamaan Scatchard-hildebrand diterapkan disebut larutan regular. Larutan regular dapat lebih dimengerti dengan membandingkan terhadap beberapa sifat larutan ideal.
Pendekatan Kelarutan Hildebrand yang Diperluas.menghitung kelarutan zat terlatut polar dan nonpolar sampai pelarut yang sangat polar seperti alcohol,glikol dan air.
Kelayakan suatu pendekatan teoritis adalah kemampuan menghitung kelarutan obat dalam pelarut campuran dan pelarut murni, dengan hanya menggunakan sifat fisika kimia dasar zat terlarut dan pelarut.
Solvasi dan Asosiasi dalam Larutan Senyawa Polar.kombinasi khusus pelarut dan zat terlarut disebut sebagai solvasi. Sedangkan asosiasi adalah apabila terjadi interaksi antara molekul sejenis dari salah satu komponen dalam larutan .
Parameter Kelarutan (parsial) Berganda.untuk memperhitungkan sifat polar pelarut yang di gunakan dalam industry cat, Burell mengelompokkan pelarut kedalam kapasitas ikatan hydrogen rendah, sedang dan tinggi. Bersama-sama dengan parameter kelarutan mempermudah pemilihan pelarut untuk cat, cinta, perekat, dan bahan-bahan peragangan sejenisnya.
Dengan menggunakan parameter kelarutan parsial, para pengamatg dapat memperkirakan kelarutan naftalen dalam sejumlah pelarut polar dan nonpolar. Parameter kelarutan naftalen dalam 24 macam pelarut diperoleh dari pustaka dan diregresi terhadap kuadrat perbedaan parameter kelarutan parsial dari naftalen.
Ringkasnya, konsep parameter kelarutan tidak ragu lagi akan diperpanjang di masa mendatang untuk memasukkan efek akseptor proton dan donohr proton. Penelitian ini memberikan perkiraan kuantitatif dari kelarutan obat. Pengetahuan yang di dapaat dari penerapan pendekatan ini harus juga member andil pada pengerrtian umum lebih baik tentang interaksi zat terlarut-pelarut.
Kelarutan Garam dalam Air. Kenaikan temperature menaikkan kelarutan zat padat yang mengabsorpsi panas apabila dilarutkan. Pengaaruh ini sesuai dengan asa Le, Chatelier, yang mengatakan bahwa system cenderung menyesuaikan diri dengan cara sedemikian rupa sehingga akan melawan suatu tantangan misalnya kenaikan temperature
Kelarutan Elektrolit yang Sukar Larut. Apabila elektrolit yang sukar larut dilarutkan untuk membentuk larutab jenuh, kelarutan digambarkan oleh tetapan khusus yang dikenal dengan KSP dari senyawa.
Garam-garam yang tidak mempunyai ion yang sejenis dengan elektrolit yang sukar larut, menghasilkan pengaruh yang berlawanan dengan pengarruh adanya ion sejenis: pada konsentrasi sedang, garam ini menaikkan dan bukan menurunkan kelarutan karena adanya penurunan koefisien keaktigfan.
Perhatikan gambar model molekul sederhana dari air di bawah ini. H2O merupakan rumus
molekul, setiap molekulnya terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Atom O
memiliki nomor atom 8, konfigurasi elektron menurut kulit: 8O (2,6). Hidrogen, 1H (1). Elektron
valensi O: 6, H: 1.
Untuk mencapai kestabilan, atom O mengikuti kaidah oktet, sedang atom H duplet. Setiap atom O
memerlukan 2 elektron agar dapat mencapai kestabilan, sedang setiap atom H hanya
memerlukan satu elektron. Setiap satu atom O berikatan dengan 2 atom H membentuk satu
molekul H2O.
Ikatan yang terbentuk antara atom O dan atom H adalah ikatan kovalen polar. Ikatan ini
terbentuk dari pemilikan bersama pasangan elektron yang berasal dari kedua belah pihak. Ikatan
ini tergolong ikatan kovalen tunggal. Dalam setiap molekul air, terdapat 2 ikatan kovalen tunggal.
Dimanakah posisi pasangan elektron ikatan antara atom O dan atom H? Pasangan elektron ikatan
antara O-H berada lebih dekat dengan atom O. Mengapa demikian? Karena keelektronegatifan O
lebih besar dibanding H, maka pasangan elektron ikatan cenderung lebih dekat dengan O.
Mengapa di sekitar atom H terdapat muatan yang lebih positif sedang di sekitar atom O lebih
negatif? Karena pasangan elektron ikatan lebih tertarik ke O, maka kedua atom H menjadi lebih
positif dan O menjadi lebih negatif. Apakah dapat dikatakan bahwa atom H menjadi ion
bermuatan positif dan atom O ion bermuatan negatif? Oh tidak dapat. Hidrogen dan oksigen
dalam air masih tetap sebagai atom, karena tidak terjadi perpindahan elektron. Elektron yang
berpasangan merupakan milik bersama. Muatan listrik yang terbentuk hanya bersifat sebagian
(parsial), yang kemudian dinamakan kutub. Molekul air memiliki kutub positip dan negatip,
selanjutnya dinyatakan bahwa molekul ini bersifat polar.