The natrium karbonat (Na 2 CO 3) merupakan garam anorganik natrium, logam alkali dan asam karbonat. Ia juga dikenal di seluruh dunia sebagai abu soda. Danau dan aktivitas gunung berapi memperkaya tanah dengan natrium, yang darinya tanaman diberi makan; kemudian, setelah kebakaran, tanaman ini menyebarkan abu karbonat.
Bagaimana garam ini muncul dari logam natrium? Natrium murni memiliki konfigurasi valensi 3s 1 . Elektron orbital 3s 1 mudah terlepas oleh unsur-unsur lain di alam (seperti belerang, oksigen, klor, fluor, dll.), Membentuk senyawa mineral di mana ion stabil Na + berpartisipasi .
Na + disertai dengan spesies ionik lain dalam padatan ini; Dari jumlah tersebut, natrium karbonat hanya satu lagi yang ada di alam. Sejak itu telah digunakan di semua peradaban selama berabad-abad. Peradaban ini menemukan dalam bubuk putih keabu-abuan ini khasiat yang bermanfaat bagi rumah dan bangsanya.
Sifat-sifat ini menandai kegunaannya, yang saat ini mempertahankan aspek tradisional dari masa lalu, dan lainnya menyesuaikan dengan kebutuhan saat ini.
Sodium karbonat sangat melimpah di alam, dan mungkin juga di wilayah lain di luar planet Bumi, seperti beberapa bulan di tata surya.
Rumus
Rumus kimia untuk natrium karbonat adalah Na 2 CO 3 . Bagaimana itu ditafsirkan? Artinya, dalam padatan kristalin, untuk setiap ion CO 3 2– terdapat dua ion Na + .
Struktur
Gambar atas menunjukkan struktur anhidrida Na 2 CO 3 (juga disebut soda terkalsinasi). Bola ungu berhubungan dengan ion Na + , sedangkan bola hitam dan merah berhubungan dengan ion CO 3 2– .
Ion karbonat memiliki struktur trigonal datar, dengan atom oksigen di simpulnya.
Gambar tersebut memberikan panorama yang terlihat dari bidang yang lebih tinggi. Ion Na + dikelilingi oleh enam atom oksigen, yang berasal dari ion CO 3 2– . Artinya, dalam Na 2 CO 3 anhidrat natrium memenuhi geometri koordinasi oktahedral (itu tertutup di pusat sebuah segi delapan).
Namun, struktur ini juga mampu menampung molekul air, berinteraksi melalui ikatan hidrogen dengan simpul segitiga.
Faktanya, hidrat Na 2 CO 3 (Na 2 CO 3 · 10H 2 O, Na 2 CO 3 · 7H 2 O, Na 2 CO 3 · H 2 O, dan lain-lain) memiliki kelimpahan yang lebih besar daripada garam anhidrat.
Termonatrit (Na 2 CO 3 · H 2 O), natron (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) dan trone (Na 3 (HCO 3 ) (CO 3 ) · 2H 2 O adalah sumber alami utama karbonat natrium, terutama mineral trona, diwakili pada gambar pertama.
Aplikasi
Sodium karbonat memenuhi banyak fungsi dalam manusia, rumah dan industri, di antara fungsi-fungsi ini yang menonjol:
- Sodium karbonat digunakan di banyak produk pembersih. Ini karena kapasitas disinfektannya, kemampuannya untuk melarutkan lemak dan sifatnya untuk melunakkan air. Ini adalah bagian dari deterjen yang digunakan dalam binatu, mesin pencuci piring otomatis, pembersih kaca, penghilang noda, pemutih, dll.
- Disinfektan karbonat dapat digunakan pada permukaan keras yang tidak kasar, seperti lantai, dinding, porselen dan bak mandi, kecuali fiberglass dan aluminium, yang dapat tergores olehnya.
- Ini digunakan dalam beberapa makanan untuk menghindari penggumpalan yang dapat terjadi pada makanan ini.
- Hadir dalam berbagai produk perawatan pribadi, seperti mandi busa, pasta gigi, dan sabun.
- Digunakan dalam industri kaca karena kemampuannya untuk menguraikan silikat.
- Digunakan dalam pemeliharaan kolam renang, di mana ia melakukan fungsi desinfektan dan pengatur pH.
- Pada manusia digunakan terapeutik dalam pengobatan mulas dan dermatitis.
- Dalam pengobatan hewan digunakan dalam pengobatan kurap dan membersihkan kulit.
Bagaimana caranya?
Natrium karbonat dapat diproduksi dengan menggunakan air garam dari laut dan batu kapur (CaCO 3 ) dalam proses Solvay. Pada gambar di atas, diagram proses diilustrasikan yang menunjukkan rute produksi, serta reagen, perantara, dan produk. Reagen ditulis dengan huruf hijau, dan produk dengan huruf merah.
Melacak reaksi ini bisa menjadi sedikit rumit, tetapi persamaan keseluruhan yang hanya menunjukkan reaktan dan produknya adalah:
2NaCl (aq) + CaCO 3 (s) <=> Na 2 CO 3 (s) + CaCl 2 (aq)
CaCO 3 memiliki struktur kristal yang sangat stabil, sehingga membutuhkan banyak energi untuk menguraikannya menjadi CO 2 secara konstan . Selain itu, proses ini menghasilkan sejumlah besar CaCl 2 (kalsium klorida) dan kotoran lainnya, yang pelepasannya memengaruhi kualitas air dan lingkungan.
Ada juga metode produksi lain untuk natrium karbonat dalam pengaturan industri, seperti proses Hou dan Leblanc.
Saat ini berkelanjutan untuk mendapatkannya dari mineral alaminya, trona adalah yang paling melimpah.
Di sisi lain, metode yang lebih tradisional terdiri dari menanam dan membakar tanaman dan alga yang kaya natrium. Kemudian abu dimandikan dengan air dan dipanaskan sampai diperoleh produk. Dari sini muncul abu soda yang terkenal.
Properti
Na 2 CO 3 adalah padatan putih higroskopis yang tidak berbau dengan berat molekul 106 g / mol dan kepadatan 2,54 g / mL pada suhu 25 ºC.
Sifat-sifatnya berubah karena ia memasukkan molekul air ke dalam struktur kristalnya. Karena air dapat membentuk ikatan hidrogen dan ion "membuat ruang" di antara keduanya, volume kristal meningkat dan kepadatan hidrat menurun. Misalnya, untuk Na 2 CO 3 · 10H 2 O, densitasnya adalah 1,46 g / mL.
Na 2 CO 3 meleleh pada suhu 851 ºC, terdekomposisi menurut persamaan berikut:
Na 2 CO 3 (s) => Na 2 O (s) + CO 2 (g)
Sekali lagi, meskipun ion CO 3 2– dan Na + berbeda ukurannya, interaksi elektrostatisnya sangat efisien dan mempertahankan kisi kristal yang stabil.
Molekul air "menghalangi" interaksi ini, dan akibatnya, hidrat lebih rentan terhadap kerusakan daripada anhidrida.
Itu adalah garam dasar; yaitu, bila dilarutkan dalam air, ia menghasilkan larutan dengan pH lebih besar dari 7. Hal ini disebabkan oleh hidrolisis CO 3 2– , yang reaksinya melepaskan OH - dalam media:
CO 3 2– (aq) + H 2 O (l) <=> HCO 3 - (aq) + OH - (aq)
Ini sangat larut dalam air dan dalam pelarut polar, seperti gliserol, gliserin, aseton, asetat, dan amonia cair.
Referensi
- Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. Dalam Unsur-unsur kelompok 1. (Edisi keempat., P. 265). Mc Graw Hill.
- scifun.org. (2018). Natrium Hidrogen Karbonat & Natrium Karbonat. Diperoleh pada 8 April 2018, dari: scifun.org
- Wikipedia. (2018). Sodium karbonat. Diperoleh pada 08 April 2018, dari: en.wikipedia.org
- PubChem. (2018). Sodium karbonat. Diperoleh pada 8 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ciner Resources Corporation. (2018). Soda Ash. Diperoleh pada 8 April 2018, dari: ciner.us.com
- Qniemiec. (7 Mei 2010). Proses Solvay. . Diperoleh dari: Wikimedia.org
- Peltier K. (3 Juli 2018). Semua yang Perlu Anda Ketahui Tentang Sodium Carbonite. Diperoleh pada 8 April 2018, dari: thespruce.com
- Industri Bersih. (2018). Sodium Carbonate - Penggunaan Sodium Carbonate. Diperoleh pada 8 April 2018, dari: science.jrank.org