Recovery Logam Na

Recovery Logam Na
Logam Na
• Natrium atau sodium (Na) adalah
unsur kimia dalam tabel periodik
11.
• Natrium adalah logam reaktif
yang lunak, keperakan, dan
seperti lilin, yang termasuk ke
logam alkali yang banyak terdapat
dalam senyawa alam
• Na sangat reaktif, apinya
berwarna kuning, beroksidasi
dalam udara, dan bereaksi kuat
dengan air, sehingga harus
disimpan dalam minyak.
• Karena sangat reaktif, natrium
hampir tidak pernah ditemukan
dalam bentuk unsur murni
Sifat Logam Na
• Natrium adalah unsur reaktif yang lunak, ringan, dan
putih keperakan, yang tak pernah berwujud sebagai
unsur murni di alam.
• Natrium mengapung di air, menguraikannya menjadi
gas hidrogen dan ion hidroksida.
• Jika digerus menjadi bubuk, natrium akan meledak
dalam air secara spontan.
• Biasanya ia tidak meledak di udara bersuhu di bawah
388 K.
• Natrium juga bila dalam keadaan berikatan dengan ion
OH- maka akan membentuk basa kuat yaitu NaOH
Sifat fisik
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Elektronegativitas Pauling: 0,9
Densitas: 0,97 g/cm-3 pada 20 °C
Titik lebur: 97,5 °C
Titik didih: 883 °C
Radius Vanderwaals: 0,196 nm
Radius ionik: 0,095 (+1) nm
Isotop: 3
Energi ionisasi pertama: 495,7 kJ/mol
Potensial standar: – 2.71 V
Penemu : Sir Humphrey Davy pada tahun 1807
Sumber Na
• Di alam, natrium tidak pernah ditemukan
dalam bentuk unsur bebas melainkan dalam
bentuk senyawa.
• Logam Na merupakan logam ini adalah logam
alkali yang paling melimpah.
• Logam Na diperoleh secara komersial dengan
elektrolisis lelehan natrium klorida
Produksi Na
• Logam alkali  elektrolisis lelehan
garam kloridanya.
• logam natrium  elektrolisis
campuran lelehan NaCl dan CaCl2.
• Fungsi CaCl2 : menurunkan titik
leleh NaCl.
• Elektroda ; grafit atau karbon
• Katoda : Na + + e  Na (x2)
• Anoda ; 2 Cl-  Cl2 + 2e
• Na+ + 2Cl-  Na (K) + Cl2 (A)
Logam Na
Sifat kimia /Reaksi logam Na
• Natrium bereaksi cepat dengan air, salju, dan es  natrium hidroksida dan
hidrogen.
• Logam natrium dengan udara warna keperakan hilang dan berubah menjadi
abu-abu buram akibat pembentukan lapisan natrium oksida.
• Natrium tidak bereaksi dengan nitrogen, bahkan pada suhu yang sangat tinggi,
tetapi dapat bereaksi dengan amonia untuk membentuk natrium amida.
• Natrium dan hidrogen bereaksi pada suhu diatas 200 ºC untuk membentuk
natrium hidrida.
• Natrium hampir tidak bereaksi dengan karbon serta tidak bereaksi dengan
halogen.
• Na juga bereaksi dengan berbagai halida logam untuk membentuk logam dan
natrium klorida.
• Natrium tidak bereaksi dengan hidrokarbon parafin, tetapi membentuk
senyawa dengan naftalena dan senyawa polisiklik aromatik lainnya dan dengan
alkena aril.
• Reaksi natrium dengan alkohol mirip dengan reaksi natrium dengan air,
berlangsung lebih lambat.
• Natrium adalah unsur keenam paling melimpah di kerak bumi, dengan
komposisi sekitar 2,83%.
• Natrium, setelah klorida, adalah unsur kedua paling berlimpah yang terlarut
dalam air laut.
Reaksi logam Na
Tuliskan Reaksinya
Kegunaan logam Na
• Logam natrium : pembuatan sodamida dan ester, dan
pembuatan senyawa organik.
• Logam Na : memodifikasi paduan seperti aluminium –
silikon dengan meningkatkan sifat mekanik dan fluiditas.
• Logam Na : membersihkan kerak (menghaluskan
permukaan) logam dan memurnikan logam cair.
• Lampu uap natrium sangat efisien memproduksi cahaya
dari listrik dan digunakan untuk penerangan jalan jalan di
kota.
• Logam Na: agen petransfer panas; misalnya, natrium cair
digunakan untuk mendinginkan reaktor nuklir.
• Natrium klorida (garam meja, NaCl) : sumber nutrisi yang
penting. Ion natrium memfasilitasi transmisi sinyal listrik
dalam sistem saraf dan mengatur keseimbangan air antara
sel-sel tubuh dan cairan tubuh.
Senyawa NaOH
Sumber
• Natrium hidroksida, juga
dikenal sebagai soda
kaustik, soda api, atau
sodium hidroksida, adalah
sejenis basa logam kaustik.
• Natrium Hidroksida
terbentuk dari oksida basa
Natrium Oksida dilarutkan
dalam air.
Manfaat /kegunaan
• Natrium hidroksida digunakan
terutama dalam industri sabun,
detergen, pulp, dan kertas,
pengolahan bauksit untuk
pembuatan aluminium, tekstil,
plastik, pemurnian minyak
bumi, serta untuk membuat
senyawa natrium lainnya seperti
natrium hipoklorit (NaClO).
• Natrium hidroksida dihasilkan
melalui elektrolisis larutan
natrium klorida, digunakan
terutama dalam industry sabun,
detergen, dll.
Sifat NaOH
Fisika
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sifat Rumus molekul NaOH
Massa molar 39,9971 g/mol
Penampilan zat padat putih
Densitas 2,1 g/cm³, padat
Titik lebur 318 °C (591 K)
Titik didih 1390 °C (1663 K)
Kelarutan dalam air 111
g/100 ml (20 °C)
Kebasaan (pKb) -2,43
Pembuatan NaOH
• Elektrolisis leburan NaCl dgn diafragma dgn
elektroda karbon dan plate katoda, logam Na
dihasilkan di katoda diikat oleh Hg, dan klor
dihasilkan di anoda
katoda Na + + e  Na
anoda 2 Cl Cl2
• Na-Hg + air  NaOH + H2
Elektrolisis larutan NaCl
• Larutan NaOH dielektrolisis , maka
di katoda : H2O + 2e  H2 + 2OH –
Di Anoda : 2Cl-  Cl2 + 2e
Dari reaksi ;ditunjukkan bahwa di katode
bersifat basa dandi anoda bersifat asam
karena ion Cl semakin lama semakin
berkurang
Pembuatan NaOH  Kristalisasi
• Bahan baku : Na2CO3(natrium karbonat), CaO,
dan H2O
• Larutan Natrium karbonat 20%
• Air kapur  campuran CaO dan H2O
Proses
Reaksi
•
•
•
•
•
CaO + H2O  Ca(OH)2
Na2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + 2NaOH
Larutan NaOH –panas  lar jenuh
Lar.jenuh – pendinginan  Kristal NaOH
CaCO3  CaO + CO2
Reaksi terhadap NaOH
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
NaOH + CO2 =
NaOH + H+ 
NaOH + NO2 =
Cl2 + NaOH =
Cl2 berlebih + NaOH =
Al + NaOH =
P4 + NaOH =
NH4Cl + NaOH =
RNH2Cl + NaOH =
Fe 2+ + NaOH =
Zn 2+ + NaOH =
CH3COCl + NaOH =
NaOH + SO2 =
+S=
NaCl
• Natrium klorida dibuat dari air laut atau dari
garam batu.
• Kegunaan natrium klorida antara lain : sebagai
bahan baku untuk membuat natrium, klorin, dan
senyawa – senyawa natrium seperti NaOH dan
natrium karbonat (Na2CO3).
• Dalam industry susu : mengawetkan ikan dan
daging : mencairkan salju di jalan raya di Negara
yang bermusim dingin : regenarasi alat pelunak
air.
Sumber
• Air laut atau air danau asin (3% NaCl),
• Deposit dalam tanah, tambang garam (9599% NaCl)
• Sumber air dalam tanah, sangat sedikit dan
kurang ekonomis
• Larutan garam alamiah (20-25% NaCl)
Kegunaan
• Garam industri yaitu kadar NaCl sebesar 97 %
dengan kandungan impurities (sulfat, magnesium
dan kalsium serta kotoran lainnya) yang sangat kecill
, digunakan untuk industri perminyakan, pembuatan
soda dan chlor, penyamakan kulit dan
pharmaceutical salt.
• Garam konsumsi : kadar NaCl sebesar 97 % atas
dasar bahan kering (dry basis), kandungan impuritis
(sulfat, magnesium dan kalsium)sebesar 2%, dan
kotoran lainnya (lumpur, pasir) sebesar 1% serta
kadar air maksimal sebesar 7%. Digunakan untuk
konsumsi rumah tangga, industri makanan, industri
minyak goreng, industri pengasinan dan pengawaten
ikan
Garam pengawetan
• Garam pengawetan : kKadar garam yang tinggi
menyebabkan mikroorganisme yang tidak tahan
terhadap garam akan mati.
• Kondisi selektif ini memungkinkan mikroorganisme yang
tahan garam dapat tumbuh. Pada kondisi tertentu
penambahan garam berfungsi mengawetkan karena
kadar garam yang tinggi menghasilkan tekanan osmotik
yang tinggi dan aktivitas air rendah.
• Pengolahan dengan garam biasanya
merupakan kombinasi dengan pengolahan yang lain
seperti fermentasi dan enzimatis.
• Contoh pengolahan pangan dengan garam adalah
pengolahan acar (pickle), pembuatan kecap ikan,
pembuatan daging kering, dan pembuatan keju
Garam dapur
• Garam dapur/laut dibuat melalui penguapan air laut,
dengan proses sederhana, dan meninggalkan sejumlah
mineral dan elemen lainnya (tergantung sumber air).
Tekstur garam laut di pasaran lebih bervariasi, yaitu lebih
kasar, ada lebih halus. Garam jenis ini mengandung ±
0,0016% yodium
Komposisi garam dapur
• NaCl = minimal 94,9 %
• Air (H2O) = maksimal 5 %
• Iodium = 30- 80 mg /kg sebagai KIO3
• Fe2O3 = maksimal 100 mg/kg
• Ca dan Mg = maksimal 1 % dihitung sebagai Ca
• SO4= maksimal 2%
• Bagian yang tidak larut dalam air = maksimal 0,5%
Karakteristik garam dapur
• Garam dapur dibuat melalui proses sederhana
dari penguapan atau evaporasi air laut, 
garam yang paling alamiah dengan tekstur
yang lebih kasar.
• mengandung yodium dalam jumlah yang
sedikit
Manfaat Garam
• Minuman kesehatan, umumnya produk-produk minuman
kesehatan selain mengandung pemanis dan zat aktif, juga
mengandung mineral-mineral dalam bentuk ion seperti ion
natrium (Na+), kalium (K+), magnesium (Mg2+), kalsium (Ca2+),
karbonat - bikarbonat (CO3 2- dan HCO3 2-), dan klorida (Cl-).
• Garam untuk sabun mandi Garam mandi ini dirancang untuk
menimbulkan keharuman, efek pewarnaan air, kebugaran,
kesehatan dan juga menurunkan kesadahan air. Komposisi
NaCl yaitu sekira 90% - 95%.
• Kegunaan garam mandi secara umum sangatlah beraneka
ragam, di antaranya adalah untuk membersihkan tubuh saat
berendam, menumbuhkan suasana relaks, menurunkan rasa
stres, dan sebagai sarana refreshing. suasana relaks terutama
akibat adanya campuran pewangi yang dipercaya dapat
memengaruhi emosi serta suasana hati secara signifikan.
memacu pertumbuhan sel kulit sekaligus meremajakannya
(rejuvenating).
Lanjutan
• cairan infus yaitu cairan infus glukosa 5%,
cairan infus NaCl 0,9 % + KCl 0,3% atau KCl
0,6%, cairan infus natrium karbonat dan cairan
infus natrium laktat.
• Sabun dan sampo merupakan bahan kosmetik
untuk keperluan mandi dan mencuci rambut,
• Cairan dialisat merupakan cairan yang pekat
dengan bahan utama elektrolit (antara lain
garam NaCl) dan glukosa grade farmasi yang
membantu dalam proses cuci darah bagi
penderita gagal ginjal.
Sifat NaCl
• Rumus molekul : NaCl
• Massa molar : 58.44 g/mol
• Penampilan: Tidak
berwarna/berbentuk kristal
putih
• Densitas: 2.16 g/cm3
• Titik lebur : 801 °C (1074 K)
• Titik didih: 1465 °C (1738 K)
• Kelarutan dalam air : 35.9
g/100 mL (25 °C)
Evaporasi
Penghilangan kotoran
• Pada proses pengkristalan  seluruh zat yang terkandung
diendapkan/dikristalkan .
• Natrium Klorida mengandung beberapa (impurities). Proses
kristalisasi yang demikian disebut “kristalisasi total”.
• Untuk mengurangi impuritis dilakukan dengan kombinasi dari
proses pencucian dan pelarutan cepat pada saat pembuatan
garam.
• penghilangan impuritis dari produk garam dilakukan roses kimia,
yaitu mereaksikan dengan Na2CO3 dan NaOH  endapan CaCO3
dan Mg(OH)2.
CaSO4 + Na2CO3  CaCO3 (putih) + Na2SO4
MgSO4 + 2NaOH  Mg(OH)2 (putih) + Na2SO4
CaCl2
+ Na2SO4  CaSO4 (putih) + 2NaCl
MgCl2
+ 2NaOH  Mg(OH)2 (putih) + 2NaCl
CaCl2
+ Na2CO3  CaCO3 (putih) + 2NaCl
Produksi NaCl dari leburan NaCl jenuh
Sifat kimia NaCl
• Dengan perak nitrat membentuk endapan
perak klorida
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl
• Dengan timbal asetat membentuk endapan
putih timbal klorida
NaCl + PbAc → NaAc + PbCl2
• Elektrolis leburan NaCl  Na + Cl2
• Elektrolisis lar NaCl : NaOH + H2 + Cl2
Natrium karbonat dan bikarbonat
• Dalam mineralogi natrium karbonat
mengkristal dengan air membentuk tiga
hidrasi yang berbeda:
• Natrium karbonat dekahidrat (natron)
• Natrium karbonat heptahidrat
• Natrium karbonat monohidrat (termonatrit)
• Natrium karbonat larut dalam air, dan terjadi
secara alami di daerah kering terutama daerah
endapan material (batuan evaporit) yang
terbentuk ketika danau musiman menguap.
Kegunaan
• Pembuatan kaca, dapat menjadi fluks untuk silika, dengan
menurunkan titik cair campuran ke sesuatu yang dapat diterima
tanpa material khusus.
• "Soda kaca" ini mudah larut dalam air, jadi kalsium karbonat
ditambah pada campuran yang belum mencair untuk
menghasilkan kaca yang diproduksi tidak mudah larut dalam air.
• Jenis kaca ini disebut kaca soda kapur, "soda" untuk natrium
karbonat dan "kapur" untuk kalsium karbonat.
• Biasa digunakan sebagai tambahan untuk kolam renang untuk
menetralkan efek korosi dari klorin dan menaikkan pH., dn
digunakan sebagai elektrolit.
• Dalam rumat tangga digunakan sebagai pelembut air dalam
mencuci pakaian.
• Natrium karbonat dapat dipakai untuk menghilangkan minyak, oli,
dan karat anggur.
• Bahan baku pembuat bahan-bahan kimia lainnya, industri pulp
dan kertas, industri detergen, dan bahan pelunak air.
Sifat
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sifat Rumus kimia
CNa2O3
Massa molar 105.99 g mol−1 Penampilan Padatan putih
Bau
Tidak berbau
Densitas
2,54 g/cm3 (anhidrat), 2,25 g/cm3
(monohidrat)
1,51 g/cm3 (heptahidrat), 1,46 g/cm3 (dekahidrat)
Titik lebur 852 °C (1,566 °F)
(anhidrat)[1] 100 °C (212 °F)
dekomposisi (monohidrat) 33.5 °C (92.3 °F)
dekomposisi (heptahidrat) 32 °C (90 °F)
dekomposisi (dekahidrat)
Kelarutan dalam air Dekahidrat:
7 g/100 mL (0 °C)
16.4 g/100 mL (15 °C)
34.07 g/100 mL (27.8 °C)
Heptahidrat:
48.69 g/100 mL (34.8 °C)
Monohidrat:
50.31 g/100 mL (29.9 °C)
48.1 g/100 mL (41.9 °C) 45.62 g/100 mL (60 °C)
43.6 g/100 mL (100 °C)[2]
Kelarutan
Tidak larut dalam etanol, aseton
Larut dalam gliserol, dimetilformamida
Kebasaan (pKb)
3,67
Indeks bias (nD)
1,485 (anhidrat)
1,420 (monohidrat) 1,405 (dekahidrat)
Struktur Struktur kristal Monoklinik (anhidrat)
Ortorombik (monohidrat, heptahidrat) T
ermokimia Entalpi pembentukan standar (ΔfHo) -1131
kJ/mol[3]
Entropi molar standar (So) 136,4 J/mol·K[3][1]
Kapasitas kalor (C) 109,2 J/mol·K[1] Energi bebas Gibbs
(ΔfG) -1047,5 kJ/mol[1]
Produksi
• Bahan baku larutan NaCl ,
amonia,dan kalsium karbonat
Proses solvay
• Menara amonia : larutan
NaCl dan amonia bereaksi
dialirkan pada menara solvay
yang dipasok gas CO2 hasil
pemanasan kalsium karbonat
• Pada menara solvay terjadi
reaksi NaHCO3
Proses solvay
Reaksi
• Menara amonia : larutan NaCl dan amonia bereaksi
dialirkan pada menara solvay yang dipasok gas CO2 hasil
pemanasan kalsium karbonat
CaCO3 = CaO + CO2
NaCl + H2O + NH3 = NaCl + NH4OH
NH4OH +CO2  (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + NaCl = NH4Cl + NaHCO3
• Pada menara solvay terjadi reaksi NaHCO3
Lumpur NaHCO3 diumpankan ke pompa vacum penyaring
berputar (rotary vacum filter)  Na2CO3 dan CO2
2NaHCO3  H2O + CO2 + Na2CO3
CO2 dialirkan kembali ke menara solvay
• CaO digunakan amonium klorida  amonia
CaO + NH4Cl = CaCl2 + H2O + NH3
Proses Le Blanc
• Proses Leblanc adalah proses batch. Pada langkah pertama, natrium
klorida dipanaskan dengan asam sulfat untuk menghasilkan natrium sulfat
(disebut kue garam) dan gas hidrogen klorida
2NaCl(s) + H2SO4(l) → NaHSO4(s) + HCl(g)
• Reaksi kimia ini telah ditemukan pada tahun 1772 oleh kimiawan Swedia
Carl Wilhelm Scheele.
• Kontribusi Leblanc adalah langkah kedua, cake garam dicampur dengan
kapur yang telah dihaluskan (kalsium karbonat) dan batubara. batubara
(karbon) dioksidasi menjadi karbon dioksida, mengurangi sulfat untuk
sulfida dan meninggalkan campuran karbonat natrium padat dan kalsium
sulfida, yang disebut abu hitam.
Na2SO4(s) + 4C(s)
→ Na2S(s) + 4CO(g)
Na2S(s) + CaCO3(s) → Na2CO3(s) + CaS(s)
• Karena natrium karbonat larut dalam air, tetapi tidak kalsium karbonat
atau kalsium sulfida, abu soda kemudian dipisahkan dari abu hitam
dengan mencuci dengan air. Air pencuci kemudian diuapkan kembali untuk
menghasilkan natrium karbonat padat.
Cara membuat baking soda NaHCO3
• Baking soda adalah bubuk kristal putih
(NaHCO3) yang lebih dikenal dalam ilmu kimia
sebagai Natrium bikarbonat, soda bikarbonat,
natrium hidrogen karbonat, atau asam
natrium karbonat.
• Garam ini diklasifikasikan sebagai garam asam,
dibentuk dengan menggabungkan
Pembuatan di Industri
Tugas
• Buat lah makalah dan Power Point
• Presentasikan
• Format makalah
Halaman judul
Daftar isi
Bab 1 : Pengertian, sumber, sifat fisika/karakteristik, aplikasi/manfaat
di masyarakat
Bab 2: Sintesis senyawa: bahan baku, alat, proses atau tahapan ,
flowsheet/diagram, reaksi sintesis, dan reaksi terhadap senyawa
/sifat kimianya, dan identifikasi ion-ionnya
Bab 3. Dampak dan bahaya terhadap lingkungan, MSDS
penanggulangannya
Bab 4 penutup
Pustaka
Materi
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Mg dan MgCl2
(1)
Al dan Al2(SO4)3 (2)
CaSO4 dan CaCl2 (3)
NaNO3 dan Na2SO4 (4)
Zn dan ZnSO4
(5)
Sn dan SnCl2
(6)
Pb dan Pb(NO3)2 (7)
KNO3 dan KCN
(8)
Na2HPO4 dan NaH2PO4 (9)
Au, dan Ag
(10)
Materi ke 2
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
AgNO3 (perak nitrat)
NiSO4 (nikel sulfat)
FeCl3
Na2S2O3
CaOCl2
MnCl2
CrO3
MgNH4PO4
(5)
CdSO4 atau CdCl2 (2)
Cu dan CuSO4
(4)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(1)
(3)