KAUSTIK SODA ATAU NATRIUM HIDROKSIDA (NaOH)
1. Latar Belakang Natrium, seperti unsur radioaktif lainnya, tidak pernah ditemukan tersendiri di alam. Natrium adalah logam keperak-perakan yang lembut dan mengapung di atas air. Tergantung pada jumlah oksida dan logam yang terkekspos pada air, natrium dapat terbakar secara spontanitas. Lazimnya unsur ini tidak terbakar pada suhu dibawah 115 derajat Celcius Dalam sebuah industri, khususnya industri kimia kaustik soda atau NaOH memiliki peranan yang sangat penting dalam proses produksi. Dalam pembuatan pulp dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia. Kostik soda juga di kenal dengan NaOH merupakan basa kuat, natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ciri ciri fisik nya adalah: Δ H° -44.45 kJ / mol. Pada suhu 12,3-61,8 ° C, mengkristal di monohidrat, dengan titik lebur 65,1 ° C dan densitas 1,829 g / cm 3. NaOH bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas, sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan dan juga larut dalam etanol dan metanol, tetapi tidak larut dalam dietil eter dan pelarut nonpolar lainnya.
2. Proses Pembuatan Caustic Soda (NaOH) a. Dalam proses pembuatan NaOH diperlukan bahan- bahan sebagai berikut: 1. Garam 2. Air 3. Listrik
b. Proses pembuatan NaOH melalui beberapa tahap, yaitu:
1. Pemurnian bahan baku
Tangki pencampur (Pencampuran)
Garam (97,7%) dilarutkan bersama air proses dan garam lemah recycle pada suhu 90,6°C ke dalam tangki pencampur untuk mendapatkan larutan garam konsentrasi 27%. Larutan garam jenuh keluar dari tangki pencampur memiliki suhu 67,1°C memasuki tangki pengendap, suhu operasi yang baik untuk pengendapan adalah diatas 60°C.
Tangki pengendap (Pengendapan)
Larutan garam dari tangki pencampur memasuki tangki pengendap untuk diendapkan pengotornya, diantaranya CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2 menggunakan Na2CO3 dan NaOH dengan reaksi sebagai berikut: CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4 MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓+ Na2SO4 CaCl2 + Na2SO4 → CaSO4↓ + 2NaCl MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2NaCl Reagen dan pengotor bereaksi membentuk endapan dan dikeluarkan dari dasar tangki. Pemberian reagen dilakukan dengan kadar berlebih untuk mendapatkan hasil yang optimum. Pemberian reagen NaOH dilakukan dengan excess 0,01 g NaOH per liter larutan garam, untuk Na2CO3 0,15 g per liter larutan garam. Pada kondisi ini ion Ca 2+ yang bereaksi 88,6% dan ion Mg2+ 67,6%. Sekitar 60% dari pengotor yang mengendap keluar dari bagian bawah tangki pengendap, sedangkan larutan lainya keluar dari bagian atas menuju ke filter.
Filtrasi (Penyaringan) Endapan yang masih tersisa seluruhnya di terfilter dalam filter press.
Pertukaran ion
Selama proses sedimentasi, masih terdapat ion-ion yang masih lolos sehingga diperlukan perlakuan lebih lanjut dengan melewatkanya pada resin penukar ion. Reaksi penukaran ion yang terjadi adalah: Resin kation : R-H + A- → R-A + H+ Resin anion : R-OH – B+ → R-B + OHProses diatas terjadi secara reversible sehingga bila resin sudah jenuh, atau tidak bisa menangkap atau mengikat ion mineral positif/negative, bisa diregenerasi kembali. Regenerasi
dilakukan dengan mereaksikan kembali resin dengan asam-basa yaitu NaOH dan H2SO4 sehingga ion mineral positif yang sudah terikat di resin akan terlepas lagi. Reaksi regenerasi sebagai berikut: 2(R-A) + H2SO4 → 2(R-H) + A2SO4 2R-B + NaOH → R-OH + NaB Proses yang terjadi dalam unit ini adalah kation dan anion yang terlarut dalam air umpan akan terserap oleh resin secara bersama-sama. Indikasinya adalah apabila konduktivitas rendah berarti padatan atau mineral yang terlarut di dalamnya juga rendah. 2. Proses Utama
Penambahan HCl (Pengasaman) Penambahan HCl dilakukan untuk mengurangi terjadinya pembentukan chlorate pada sel
elektrolisa, larutan masuk anoda diasamkan hingga ph 4.
Elektrolisa
Larutan keluar dari resin penukar ion sebelum memasuki sel elektrolisa dipanaskan terlebih dahulu hingga suhu 87°C dengan steam. Pada proses elektrolisa menggunakan anoda dan katoda yang dialiri arus DC(direct current) sebagai sumber energy. Elektrolisa ini menggunakan nikel sebagai sel katoda dan titanium sebagai sel anoda. Reaksi utama yang terjadi dalam elektrolisa : Anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e Katoda: 2e + H+ → H2 . Pada elektrolisa ini juga terjadi berbagai reaksi samping. Reaksi samping yang terjadi yaitu pembentukan Chlorate (NaClO3) reaksi pembentukan chlorate : H2O + Cl2 ↔ HClO + HCl HClO + 3NaOH → NaClO3 + 2NaCl + 3H2O Perpindahan ion yang terjadi dalam elektrolisa juga tidak sempurna, sekitar 5% ion Cl- lolos menuju katoda, dan sekitar 5% ion OH- lolos menuju anoda, membentuk NaOH dan kemudian membentuk chlorate. Reaksi samping lain yang terjadi adalah sebagian dari H2O di anoda juga teroksidasi dengan reaksi: H2O → 2H+ + O2 + 2e Reaksi ini menghasilkan gas O2 yang akan keluar dari bagian atas anoda, dan ion H+ yang akan menuju ke katoda, kemudian ion H+ bereaksi dengan OH- manjadi H2O (back mixing). 3. Finishing
Evaporasi NaOH 32% yang keluar dari sel elektrolisa memasuki evaporator untuk dipekatkan menjadi
50% NaOH. NaOH di evaporasi menggunakan steam sehingga NaOH 50% keluar memiliki suhu 144°C. NaOH 50% kemudian didinginkan melalui beberapa tahap pendinginan, pertama ditukarkan panasnya dengan feed katoda sehingga suhunya menjadi 110,7°C, larutan ini kemudian didinginkan kembali menggunakan air pendingin hingga suhunya mencapai 45°C dan ditampung ke dalam tangki penampung.
3. Flow Sheet Pembuatan NaOH
Natrium Hidroksida
Nama Sistematis
Natrium Hidroksida
Nama lain
Soda kaustik
Sifat Rumus molekul
NaOH
Massa molar
39,9971 g/mol
Penampilan
zat padat putih
Densitas
2,1 g/cm³, padat
Titik leleh
318°C (591 K)
Titik didih
1390°C (1663 K)
Kelarutan dalam air
111 g/100 ml (20°C)
Kebasaan (pKb)
-2,43
Bahaya Titik nyala
Tidak mudah terbakar.
Nama Perusahaan DRY
Lokasi Cilegon
Kapasitas (ton/tahun) 285.000
PT Asahimas Subentra Chemicals
Serang
215.000
PT Sulfindo Adiusaha LIQUID
Sidoarjo
12.000
PT Industri Soda Indonesia
Medan
6.400
PT Soda Sumatera
Porsea
33.000
PT Inti Indorayon Utama
Riau
10.000
PT Indah Kiat Pulp and Paper
Probolinggo
9.000
PT Kertas Letjes
Sidoarjo
7.200
PT Tjiwi Kimia
Banyuwangi
6.850
PT Kertas Basuki Rachmat
Padalarang
750
PT Kertas Padalarang
Mojokerto
15.000
PT Pakerin
Surabaya
1.800
PT Suparma
Gresik
12.000
PT Miwon Indonesia
Sidoarjo
3.600
PT Sasa Fermentasi Daftar Produsen NaOH di Indonesia
Daftar Pustaka
Yulianto Mohsin pada 11-08-2006 CIC Indochemical No. 300, 2000 bahruddin,2003 othmer,2000 Elliot,1999
