Kalsium Flourida (Calcium Fluoride)

Kalsium fluorida adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia CaF₂ dan memiliki massa molekul relatif (Mr) 78,07.

Di alam, kalsium fluorida ditemukan sebagai mineral fluorspar atau fluorit.

 

A. SIFAT FISIKA

a. Bentuk dan Warna: kristal atau bubuk berwarna putih.

b. Massa Jenis (Densitas): 3,18 g/cm³

c. Titik Lebur: 1.418 °C

d. Titik Didih: 2.533 °C

e. Kekerasan: 4 Mohs

f. Kelarutan

Tidak larut dalam air (16 mg/L pada suhu 20 °C); Ksp 3,9x10^–11; sedikit larut dalam asam mineral encer; larut dalam asam pekat (disertai dengan terjadinya reaksi kimia).

 

B. PEMBUATAN

Produk komersial diperoleh dari mineral fluorspar yang banyak terdapat di alam, yang dapat dengan mudah dimurnikan dan dijadikan bubuk.

Selain itu, terdapat 2 cara lain yang dapat digunakan untuk memproduksi kalsium fluorida, yakni:

1. Mencampur larutan natrium fluorida dengan garam kalsium yang larut dalam air, seperti NaF.

Persamaan reaksinya:

Ca(NO₃)₂ + 2NaF → CaF₂ + NaNO₃

 

2. Mereaksikan kalsium karbonat dengan asam hidrofluorida.

Persamaan reaksinya:

CaCO₃ + 2HF → CaF₂ + CO₂ + H₂O

 

C. REAKSI KIMIA

Kalsium fluorida merupakan senyawa ionik yang tersusun dari ion Ca²⁺ dan F^–. Meskipun relatif tidak larut dalam air, tetapi senyawa ini dapat bereaksi dengan beberapa zat kimia. Berikut berbagai reaksi kimia yang melibatkan senyawa CaF₂.

 

1. Reaksi dengan Asam Sulfat (H₂SO₄)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2HF

Reaksi ini digunakan dalam industri untuk menghasilkan asam fluorida (HF), yang merupakan bahan baku dalam pembuatan senyawa fluor lainnya.

 

2. Reaksi dengan Asam Klorida (HCl)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2HF

Reaksi ini juga menghasilkan asam fluorida (HF), meskipun kurang efisien dibandingkan reaksi dengan H₂SO₄.

 

3. Reaksi dengan Asam Nitrat (HNO₃)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2HF

Hasil reaksi adalah kalsium nitrat dan asam fluorida.

 

4. Reaksi dengan logam Aluminium (Al)

Persamaan reaksinya:

3CaF₂ + 2Al → 2AlF₃ + 3Ca

Reaksi ini dapat terjadi dalam proses metalurgi untuk menghasilkan aluminium fluorida (AlF₃), yang digunakan dalam peleburan aluminium.

 

5. Reaksi dengan Asam Fosfat (H₃PO₄)

Persamaan reaksinya:

3CaF₂ + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6HF

Reaksi ini terjadi dalam industri pupuk untuk menghasilkan kalsium fosfat dan asam fluorida.

 

6. Reaksi dengan Natrium Karbonat (Na₂CO₃)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaF

Reaksi ini menghasilkan kalsium karbonat (CaCO₃) dan natrium fluorida (NaF).

 

7. Reaksi dengan Silika (SiO₂)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + SiO₂ → CaSiO₃ + 2HF

Reaksi ini terjadi dalam beberapa proses industri yang melibatkan kaca dan pembuatan bahan tahan panas.

 

8. Reaksi dengan Fosfor Pentaoksida (P₂O₅)

Persamaan reaksinya:

3CaF₂ + P₂O₅ → 3CaO + 2PF₃

Dalam reaksi ini, fosfor trifluorida (PF₃) terbentuk, yang merupakan gas beracun dan digunakan dalam sintesis organofluorida serta sebagai katalis dalam reaksi tertentu.

 

9. Reaksi dengan Kalsium Hidroksida (Ca(OH)₂)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + Ca(OH)₂ → CaO + 2HF

Reaksi ini dapat terjadi dalam kondisi suhu tinggi, menghasilkan kalsium oksida (CaO) dan asam fluorida (HF).

 

10. Reaksi dengan Karbon (C) dan Silikon Dioksida (SiO₂)

Persamaan reaksinya:

2CaF₂ + 2SiO₂ + C → 2CaSiO₃ + CF₄

Reaksi ini digunakan untuk memproduksi silikon tetrafluorida (CF₄), yang merupakan gas inert yang digunakan dalam industri semikonduktor.

 

11. Reaksi dengan Magnesium (Mg)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + Mg → Ca + MgF₂

Reaksi ini dapat terjadi dalam kondisi suhu tinggi, menghasilkan magnesium fluorida (MgF₂) yang digunakan sebagai lapisan optik dalam lensa dan kaca.

 

12. Reaksi dengan Natrium Silikat (Na₂SiO₃)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + Na₂SiO₃ → CaSiO₃ + 2NaF

Reaksi ini menghasilkan kalsium silikat (CaSiO₃) dan natrium fluorida (NaF), yang berguna dalam industri kaca dan keramik.

 

13. Reaksi dengan Kalsium Klorida (CaCl₂) dan Asam Sulfat (H₂SO₄)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + CaCl₂ + H₂SO₄ → 2CaSO₄ + 2HF

Dalam proses ini, kalsium sulfat (CaSO₄) dihasilkan bersamaan dengan hidrogen fluorida (HF).

 

14. Reaksi dengan Natrium Hidroksida (NaOH)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + 2NaOH → Ca(OH)₂ + 2NaF

Reaksi ini menghasilkan kalsium hidroksida (Ca(OH)₂) dan natrium fluorida (NaF).

 

15. Reaksi dengan gas Fluor (F₂)

Persamaan reaksinya:

Ca + F₂ → CaF₂

Reaksi di atas merupakan cara sintesis secara langsung CaF₂ dari unsur-unsurnya.

 

16. Reaksi dengan Boron Trioksida (B₂O₃)

Persamaan reaksinya:

3CaF₂ + B₂O₃ → 3CaO + 2BF₃

Reaksi ini menghasilkan boron trifluorida (BF₃), yang banyak digunakan dalam industri kimia sebagai katalis Lewis.

 

17. Reaksi dengan Aluminium Oksida (Al₂O₃)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + Al₂O₃ → CaO + 2AlF₃

Aluminium fluorida (AlF₃) yang terbentuk digunakan dalam proses elektrolisis aluminium.

 

18. Reaksi dengan Kalium Hidroksida (KOH)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + 2KOH → Ca(OH)₂ + 2KF

Hasilnya adalah kalsium hidroksida (Ca(OH)₂) dan kalium fluorida (KF), yang digunakan dalam industri kaca dan elektronik.

 

19. Reaksi dengan Zirkonium Oksida (ZrO₂)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + ZrO₂ → CaO + ZrF₄

Zirkonium tetrafluorida (ZrF₄) yang dihasilkan digunakan dalam pembuatan bahan optik dan reaktor nuklir.

 

20. Reaksi dalam Produksi Elektrolitik Aluminium

Dalam industri aluminium, CaF₂ sering digunakan sebagai bagian dari fluks dalam proses elektrolisis bauksit, karena membantu menurunkan titik leleh campuran dan meningkatkan efisiensi ekstraksi aluminium.

Persamaan reaksinya:

Al₂O₃ + CaF₂ + Na₃AlF₆ → Al + O₂

 

21. Reaksi dengan Kalium Karbonat (K₂CO₃)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + K₂CO₃ → CaCO₃ + 2KF

Reaksi ini menghasilkan kalsium karbonat (CaCO₃) dan kalium fluorida (KF), yang digunakan dalam industri kaca dan elektronik.

 

22. Reaksi dengan Besi(III) Oksida (Fe₂O₃)

Persamaan reaksinya:

3CaF₂ + Fe₂O₃ → 3CaO + 2FeF₃

Reaksi ini menghasilkan besi(III) fluorida (FeF₃) yang digunakan dalam industri metalurgi dan bahan kimia.

 

23. Reaksi dengan Lithium Karbonat (Li₂CO₃)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + Li₂CO₃ → CaCO₃ + 2LiF

Lithium fluorida (LiF) yang terbentuk sering digunakan dalam aplikasi optik dan sebagai komponen elektrolit dalam baterai lithium.

 

24. Reaksi dengan Titanium Dioksida (TiO₂)

Persamaan reaksinya:

CaF₂ + TiO₂ → CaO + TiF₄

Titanium tetrafluorida (TiF₄) yang dihasilkan digunakan dalam sintesis senyawa titanium dan bahan elektronik.

 

25. Reaksi dengan Natrium Borat (Na₂B₄O₇)

Persamaan reaksinya:

3CaF₂ + Na₂B₄O₇ → 3CaO + 2NaBO₂ + 2BF₃

Dalam reaksi ini, boron trifluorida (BF₃) terbentuk, yang sering digunakan dalam industri kimia sebagai katalis Lewis.

 

D. APLIKASI

Beberapa manfaat dari kalsium fluorida adalah:

1. digunakan dalam pembuatan fluor dan asam hidrofluorida.

2. sebagai bahan awal untuk memproduksi berbagai macam fluoroorganik.

3. digunakan dalam industri kaca dan keramik.

4. kristal murni CaF₂ digunakan dalam laser, optik, dan elektronik.

5. digunakan dalam pelumas film kering bersuhu tinggi;

6. Dalam industri metalurgi, digunakan sebagai fluks dalam metalurgi besi untuk meningkatkan fluiditas terak (fluidity of the slag). Hal ini bertujuan untuk menurunkan titik leleh dalam proses peleburan logam, misalnya dalam peleburan baja.

 

E. KESELAMATAN DAN PENANGANAN

CaF2 dianggap "tidak berbahaya". Meskipun demikian harus tetap berhati-hati karena kalsium fluorida bereaksi dengan asam sulfa menghasilkan asam fluorida yang beracun. Sehubungan dengan bahaya yang dapat muncul jika dihirup, maka National Institute for Occupational Safety and Health menyarankan agar konsentrasi debu yang mengandung fluorin di udara tidak melebihi 2.5 mg/m³.

 

SUMBER RUJUKAN

- Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.

- Calcium fluoride (Wikipedia)

 

BACA JUGA:

- Kalsium Karbonat

- Kalsium Karbida

- Kalsium Hidrida

- Kalsium Sianamida

-23 Fakta Menarik Tentang Kalsium

- Kalsium klorida

- Mengapa Madu Tidak Boleh Diberikan Kepada Bayi?

- 14 Cara Menurunkan Tingkat Gula Darah Secara Alami

- Berapa Lama Seseorang Keracunan Makanan dan Bagaimana Cara Mengatasinya?

- 21 Fakta Unsur Kimia PLUTONIUM yang digunakan untuk Membuat Bom Atom

 

Kalsium Sianamida (Calcium Cyanamide)

Kalsium sianamida adalah senyawa anorganik yang memiliki rumus kimia CaCN₂ dan massa molekul relatif 80.11. Kalsium sianamida memiliki struktur:

N≡CN=Ca

 

Kalsium sianamida sering juga disebut:

- kalsium karbimida (calcium carbimide);

- kapur nitrogen (lime nitrogen);

- nitro kapur (nitrolime)

 

Kalsium sianamida terutama digunakan sebagai pupuk. Ia juga digunakan sebagai bahan penggugur daun dan pestisida. Aplikasi utama lain dari senyawa ini adalah dalam pengerasan besi dan baja, dan dalam pembuatan kalsium sianida dan melamin.

Kalsium sianamida pertama kali disintesis oleh ahli kimia Jerman Adolph Frank dan Nikodem Caro pada tahun 1898.

 

A. SIFAT FISIKA

a. Bentuk dan Warna

Produk murni CaCN₂ berupa kristal heksagonal tak berwarna atau bubuk putih. Bahan bermutu komersial dapat berupa bubuk atau gumpalan hitam keabu-abuan (warna ini disebabkan oleh adanya kalsium karbida dan zat pengotor lainnya)

b. Massa Jenis (Densitas): 2,29 g/cm³

c. Titik Lebur: 1.340 °C

d. Titik Didih: 1.150 hingga 1.200 °C.

 

B. PEMBUATAN

Kalsium sianamida dibuat dari kalsium karbida. Bubuk kalsium karbida dipanaskan pada suhu sekitar 1.000 °C dalam tungku listrik yang di dalamnya gas nitrogen dialirkan selama beberapa jam. Produk yang terbentuk didinginkan hingga suhu lingkungan, sedangkan karbida yang tidak bereaksi dilarutkan secara hati-hati dengan menggunakan air.

Persamaan reaksinya:

CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C (∆Hƒ°= –69.0 kcal/mol pada suhu 25 °C)

 

C. REAKSI KIMIA

1. Reaksi dengan Air

Kalsium sianamida terhidrolisis sebagian menjadi kalsium hidrogen sianamida, CaHCN₂. Produk hidrolisis akhir adalah kalsium karbonat dan amonia. Reaksinya lambat dan biasanya terjadi di tempat yang lembap.

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3H₂O → CaCO₃ + 2NH₃

 

Reaksi ini sering digunakan dalam pertanian untuk menghasilkan amonia sebagai sumber nitrogen bagi tanaman.

Ketika dipanaskan dengan uap air (H_₂O), Kalsium Sianamida akan terurai menjadi amonia (NH_₃) dan Kalsium Hidroksida (Ca(OH)_₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3H₂O → 2NH₃ + Ca(OH)₂

 

2. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Karbon Dioksida

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan karbon dioksida (CO_₂) membentuk Urea (CO(NH_₂)_₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + H₂O + CO₂ → CO(NH₂)₂  +  CaCO₃

 

Reaksi ini penting dalam industri pembuatan pupuk berbasis urea.

 

3. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Klorida

Kalsium Sianamida bereaksi dengan asam klorida (HCl) menghasilkan kalsium klorida (CaCl_₂) dan asam sianamida (H_₂NCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2HCl → CaCl₂ + H₂NCN

 

4. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Nitrogen

Dalam suhu tinggi, Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan nitrogen (N₂) membentuk Dikalium Karbida (CaC₂) dan Gas Nitrida.

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ → CaC₂ + N₂

 

5. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Hidrogen

Ketika Kalsium Sianamida dipanaskan dengan hidrogen (H₂), maka akan membentuk Kalsium Karbida (CaC₂) dan Amonia (NH₃).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3H₂ → CaC₂ + 2NH₃

 

Reaksi ini membutuhkan suhu tinggi dan sering digunakan dalam industri kimia.

 

6. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Sulfat

Kalsium Sianamida bereaksi dengan asam sulfat (H₂SO₄) menghasilkan Kalsium Sulfat (CaSO₄) dan Asam Sianamida (H₂NCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂NCN

 

7. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Gas Klor

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan gas klor (Cl₂) pada suhu tinggi membentuk Kalsium Klorida (CaCl₂) dan Karbon Tetraklorida (CCl₄).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3Cl₂ → CaCl₂ + CCl₄ + N₂

 

8. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Amonium Klorida

Ketika CaCN₂ dicampur dengan amonium klorida (NH₄Cl), senyawa ini menghasilkan Urea (CO(NH₂)₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2NH₄Cl + H₂O → CO(NH₂)₂ + CaCl₂ + 2NH₃

 

9. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Nitrat

Reaksi Kalsium Sianamida (CaCN₂) dengan asam nitrat (HNO₃) menghasilkan kalsium nitrat (Ca(NO₃)₂), asam sianamida (H₂NCN), dan kemungkinan produk sampingan bergantung pada kondisi reaksi.

Persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

CaCN₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂NCN

 

Penjelasan:

1. Reaktan:

- Kalsium Sianamida (CaCN₂) adalah senyawa yang mengandung gugus sianamida (CN₂²⁻).

- Asam Nitrat (HNO₃) adalah asam kuat yang akan mengionisasi untuk menghasilkan proton (H⁺).

2. Produk:

- Kalsium Nitrat (Ca(NO₃)₂) adalah garam hasil dari reaksi kalsium dengan asam nitrat.

- Asam Sianamida (H₂NCN) adalah asam organik yang dapat terurai lebih lanjut jika ada kondisi tertentu.

 

Reaksi ini penting dalam kimia dasar dan dapat dimanfaatkan dalam sintesis produk berbasis nitrogen. Jika diperlukan, asam sianamida yang dihasilkan dapat digunakan dalam pembuatan senyawa lain seperti urea atau melamin.

 

10. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Amonium Sulfat

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan amonium sulfat (NH₄)₂SO₄ menghasilkan tiourea (NH₂CSNH₂), kalsium sulfat (CaSO₄), dan amonia (NH₃).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + (NH₄)₂SO₄ + H₂O → NH₂CSNH₂ + CaSO₄ + NH₃

 

11. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Sulfa

Ketika direaksikan dengan asam sulfat (H₂SO₄), kalsium sianamida menghasilkan kalsium sulfat (CaSO₄) dan asam sianamida (H₂NCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂NCN

 

12. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Oksigen

Dalam pemanasan tinggi, Kalsium Sianamida dapat terbakar dengan oksigen (O₂) membentuk kalsium oksida (CaO), nitrogen (N₂), dan karbon dioksida (CO₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3O₂ → CaO + N₂ + CO₂

 

13. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Belerang (Sulfur)

Ketika Kalsium Sianamida dipanaskan dengan belerang, maka akan terbentuk Kalsium Sianamida Sulfida (Ca(CNS)₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2S → Ca(CNS)₂

 

14. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Klorin

Dalam kondisi tertentu, Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan klorin (Cl₂) membentuk karbon tetraklorida (CCl₄), nitrogen, dan kalsium klorida (CaCl₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2Cl₂ → CaCl₂ + CCl₄ + N₂

 

15. Reaksi Kalsium Sianamida dalam Produksi Natrium Sianida

Dalam proses industri, Kalsium Sianamida digunakan untuk membuat natrium sianida (NaCN). Hal ini dilakukan dengan cara mereaksikan dengan natrium karbonat (Na₂CO₃) dan karbon (C).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + Na₂CO₃ + 2C → 2NaCN + CaO + CO₂

 

Natrium sianida sering digunakan dalam proses penambangan emas.

 

16. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Hidrogen

Ketika kalsium sianamida dipanaskan dengan hidrogen (H₂), maka akab menghasilkan metanamin (CH₃NH₂) dan kalsium oksida (CaO).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 4H₂ → CH₃NH₂ + CaO

 

17. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Fosfat

Ketika Kalsium Sianamida bereaksi dengan asam fosfat (H₃PO₄), maka akan terbentuk Kalsium Fosfat (Ca₃(PO₄)₂), Karbon Dioksida (CO₂), dan Amonia (NH₃).

Persamaan reaksinya:

3CaCN₂ + 2H₃PO₄ + 3H₂O → Ca₃(PO₄)₂ + 3CO₂ + 6NH₃

 

18. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Sulfur Dioksida

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan sulfur dioksida (SO₂) menghasilkan ammonium tiosianat (NH₄SCN) dan kalsium sulfat (CaSO₄).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + SO₂ + 2NH₃ → NH₄SCN + CaSO₄

 

19. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Amonia

Kalsium Sianamida bereaksi dengan amonia (NH₃) pada suhu tinggi untuk menghasilkan Melamin (C₃H₆N₆).

Persamaan reaksinya:

3CaCN₂ + 6NH₃ → 2C₃H₆N₆ + 3CaC₂ + 6H₂

 

Melamin digunakan dalam industri plastik dan resin.

 

20. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Kalium Hidroksida

Ketika Kalsium Sianamida bereaksi dengan kalium hidroksida (KOH) pada suhu tinggi, akan akan menghasilkan Kalium Sianida (KCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2KOH → 2KCN + Ca(OH)₂

 

Reaksi ini sangat penting dalam produksi Kalium Sianida, yang digunakan di industri pertambangan emas.

 

21. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Nitrogen Oksida (NO₂)

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan nitrogen oksida (NO₂) menghasilkan dinitrogen monoksida (N₂O) dan kalsium karbonat (CaCO₃).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2NO₂ + H₂O → CaCO₃ + N₂O + NH₃

 

22. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Silika

Ketika Kalsium Sianamida direaksikan dengan silika (SiO₂) pada suhu tinggi, maka akan terbentuk kalsium silikat (CaSiO₃) dan nitrogen gas (N₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + SiO₂ → CaSiO₃ + N₂ + CO

 

23. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Karbon di Suhu Tinggi

Ketika Kalsium Sianamida dipanaskan dengan karbon, maka akan dihasilkan Kalsium Karbida (CaC₂) dan Nitrogen Gas (N₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + C → CaC₂ + N₂

 

D. APLIKASI

Beberapa manfaat dari kalsium sianamida adalah:

1. sebagai pupuk untuk tanaman.

2. sebagai pestisida untuk melawan gulma dan serangga.

 

E. KEAMANAN

Kalsium sianamida dapat menyebabkan intoleransi alkohol, sebelum atau setelah konsumsi alkohol. Kulit memerah dan hidung tersumbat merupakan gejala intoleransi yang paling umum setelah mengkonsumsi alkohol.

 

SUMBER RUJUKAN

Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.

BACA JUGA:

- Kalsium Karbonat

- Kalsium Karbida

- Kalsium Hidrida

- Kalsium Flourida

- 23 Fakta Menarik Tentang Kalsium

- Kalsium klorida

- Aluminium Nitrida

- Fakta-Fakta OZON

- Krionik, Teknologi Pembekuan Jazad agar Dibangkitkan di Masa Depan

- 17 Fakta Tentang Kriogenik

Kalsium Klorida (Calcium Chloride)

Kalsium klorida (Calcium chloride) adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia CaCl₂ dan memiliki massa molekul relatif (Mr) 110,99.

Di alam, kalsium klorida menyerap molekul air sehingga membentuk: mono-, di-, tetra- dan heksahidrat dengan rumus kimia sebagai berikut:

-  CaCl₂•H₂O (Kalsium klorida monohidrat)

- CaCl₂•2H₂O (Kalsium klorida dihidrat)

- CaCl₂•4H₂O (Kalsium klorida tetrahidrat)

- CaCl₂•6H₂O (Kalsium klorida heksahidrat)

 

A. KEBERADAAN DAN KEGUNAAN

Kalsium klorida dapat ditemukan di alam sebagai mineral takhidrit (CaCl₂•2MgCl₂•12H₂O). Kalsium klorida juga ditemukan dalam mineral lain. Konsentrasi kalsium klorida dalam air laut sekitar 0,15%.

Kalsium klorida memiliki beberapa aplikasi industri. Aplikasi utama senyawa ini adalah untuk menghilangkan es di jalan, pengendalian debu, memberikan stabilitas pada jalan dan bangunan, dan untuk meningkatkan traksi pada ban traktor. Senyawa ini dicampur dengan es untuk membuat campuran beku. Heksahidrat yang dicampur dengan es yang dihancurkan dapat menurunkan suhu bak pendingin hingga di bawah –50 °C.

Senyawa ini juga digunakan sebagai pengering untuk mengeringkan gas dan cairan. Senyawa ini ditambahkan ke semen dalam berbagai proporsi untuk membuat berbagai jenis beton.

Penggunaan lainnya adalah sebagai perekat, untuk menurunkan suhu gel, dan sebagai sumber kalsium dalam suplemen pakan cair untuk sapi perah.

Selain itu, senyawa ini digunakan untuk mengendalikan perkembangan ukuran partikel dan mengurangi koalesensi dalam plastik.

 

B. SIFAT FISIKA

a. Bentuk dan Warna

Kalsium klorida dijumpai dalam bentuk kristal putih, bubuk, atau serpihan.

Kalsium klorida sangat higroskopis. Senyawa dan larutannya menyerap air dari udara pada berbagai tingkat tergantung pada konsentrasi kalsium klorida, kelembaban relatif dan tekanan uap air di udara, suhu, luas permukaan bahan yang terpapar, dan laju sirkulasi udara.

Pada kelembaban relatif 40% dan 95% dan suhu 25 °C, satu gram kalsium klorida anhidrat dapat menyerap sekitar 1,4 g dan 17 g air, masing-masing.

 

b. Massa Jenis (Densitas)

Massa jenis kalsium klorida: 2,15 g/cm³

 

c. Titik Lebur dan Titik Didih

- Titik leleh: 772 °C

- Titik didih: > 1.600 °C

Garam anhidrat menguap pada suhu 1.935 °C.

Garam kalsium klorida mencair pada suhu yang berbeda-beda.

-  CaCl₂  mencair pada suhu 772 °C

- CaCl₂•H₂O  mencair pada suhu 260 °C

- CaCl₂•2H₂O  mencair pada suhu 175 °C

- CaCl₂•4H₂O  mencair pada suhu 45,5 °C

- CaCl₂•6H₂O mencair pada suhu 30 °C

 

d. Kelarutan

Kalsium klorida sangat larut dalam air, kelarutan sedang hingga tinggi dalam alkohol.

 

C. PEMBUATAN

Kalsium klorida diperoleh sebagai produk sampingan dalam pembuatan natrium karbonat (soda abu) melalui proses soda-amonia (Proses Solvay). Proses ini melibatkan reaksi natrium klorida dengan kalsium karbonat dan amonia.

Saat ini, kalsium klorida diproduksi dalam jumlah besar melalui penguapan air garam bawah tanah alami. Fasilitas pengolahan Dow Chemical Company di Michigan menampung sekitar 35% dari total kapasitas produksi kalsium klorida A.S.

Di laboratorium, kalsium klorida dapat dibuat dengan cara mengolah batu kapur dengan asam klorida diikuti dengan penguapan larutan untuk memperoleh kristal. Kristal tersebut selanjutnya didehidrasi untuk memperoleh garam anhidrat.

Kalsium oksida atau hidroksida dapat digunakan sebagai pengganti karbonat.

 

D. REAKSI KIMIA

1. Reaksi dengan Air

Kalsium klorida larut dalam air dan menghasilkan ion-ion penyusunnya:

CaCl₂(s) → Ca²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)

 

Reaksi ini bersifat eksotermik, artinya melepaskan sejumlah panas ke lingkungannya.

 

Kalsium klorida anhidrat (CaCl₂) sangat higroskopis dan akan menyerap air dari udara membentuk hidrat:

CaCl₂ + xH₂O → CaCl₂•xH₂O

 

x adalah jumlah molekul air yang terikat pada kalsium klorida. Bentuk hidrat yang umum adalah CaCl2•2H₂O (dihidrat) dan CaCl₂•6H₂O (heksahidrat).

 

2. Reaksi dengan natrium karbonat

Kaslium klorida bereaksi dengan natrium karbonat sesuai persamaan berikut ini:

CaCl₂(aq) + Na₂CO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NaCl(aq)

 

Kalsium karbonat yang tidak larut akan mengendap sebagai padatan putih.

Reaksi ini digunakan untuk menghilangkan ion kalsium dari air sadah.

 

3. Reaksi dengan asam sulfat

Kaslium klorida bereaksi dengan asam sulfat sesuai persamaan berikut ini:

CaCl₂(aq) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(s) + 2HCl(aq)

 

Reaksi ini menghasilkan kalsium sulfat sebagai padatan yang sedikit larut dalam air.

Reaksi di atas digunakan dalam produksi asam klorida.

 

4. Reaksi dengan Natrium Hidroksida

Kaslium klorida bereaksi dengan natrium hidroksida sesuai persamaan berikut ini:

CaCl₂(aq) + 2NaOH(aq) → Ca(OH)₂(s) + 2NaCl(aq)

 

Kalsium hidroksida yang tidak larut akan mengendap sebagai padatan putih.

 

5. Reaksi dengan Karbon Dioksida

Ketika larutan kalsium klorida bereaksi dengan karbon dioksida, maka kalsium karbonat terbentuk:

CaCl₂(aq) + CO₂(g) + H₂O(l) → CaCO₃(s) + 2HCl(aq)

 

6. Reaksi dengan amonia dan karbon dioksida

CaCl₂(aq) + 2NH₃(aq) + CO₂(g) + H₂O(l) → CaCO₃(s) + 2NH₄Cl(aq)

 

Reaksi ini digunakan dalam beberapa proses industri untuk menghasilkan kalsium karbonat.

 

7. Reaksi dengan Amonia

Ketika larutan pekat kalsium klorida dicampur dengan amonia, kompleks terlarut akan terbentuk.

CaCl₂(aq) + 8NH₃(aq) → CaCl₂⋅8NH₃(aq)

 

Senyawa kompleks ini terbentuk pada suhu rendah.

 

Kalsium klorida juga dapat menyerap gas amonia membentuk kompleks amonia terhidrasi.

CaCl₂(s) + 8NH₃(g)→CaCl₂⋅8NH₃(s)

 

Kompleks ini digunakan dalam aplikasi penyimpanan amonia.

 

8. Reaksi termal (dekomposisi pada suhu sangat tinggi)

Jika kalsium klorida dipanaskan hingga suhu sangat tinggi, maka dekomposisi parsial dapat terjadi:

CaCl₂ → Ca + Cl₂(g)

 

Namun, ini membutuhkan kondisi ekstrem dan jarang terjadi di alam.

 

9. Reaksi dengan Perak Nitrat

CaCl₂(aq) + 2AgNO₃(aq) → 2AgCl(s) + Ca(NO₃)₂(aq)

 

Perak klorida akan mengendap sebagai padatan putih.

Reaksi ini digunakan untuk menguji keberadaan ion klorida dalam suatu larutan.

 

10. Reaksi dengan Aluminium Sulfat

3CaCl₂(aq) + Al₂(SO₄)₃(aq) → 3CaSO₄(s) + 2AlCl₃(aq)

 

Reaksi ini menghasilkan kalsium sulfat sebagai padatan yang tidak larut.

 

11. Reaksi dengan Oksalat

CaCl₂(aq) + K₂C₂O₄(aq) → CaC₂O₄(s) + 2KCl(aq)

 

Kalsium oksalat akan mengendap sebagai padatan putih. Reaksi ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion kalsium dalam suatu larutan.

 

12. Reaksi dengan natrium fosfat

3CaCl₂(aq) + 2Na₃PO₄(aq) → Ca₃(PO₄)₂(s) + 6NaCl(aq)

 

Kalsium fosfat adalah endapan putih yang tidak larut.

 

13. Reaksi dengan Amonium Hidroksida (NH₄OH)

Kalsium klorida bereaksi dengan amonium hidroksida menghasilkan kalsium hidroksida dan amonium klorida:

CaCl₂ + 2NH₄OH → Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl

 

Reaksi ini digunakan dalam pengolahan limbah dan produksi bahan kimia lainnya.

 

14. Reaksi dengan Ammonium Karbonat

CaCl₂(aq) + (NH₄)₂CO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NH₄Cl(aq)

 

Kalsium karbonat terbentuk sebagai endapan putih.

 

15. Reaksi Pembentukan Larutan Jenuh Higroskopis

Ketika kalsium klorida menyerap air dari udara, ia membentuk larutan jenuh secara bertahap:

CaCl₂(s) + H₂O(g) → CaCl₂(aq)

 

Reaksi ini menunjukkan sifat higroskopis kalsium klorida.

 

16. Reaksi dengan Magnesium klorida

Ketika CaCl₂ dicampur dengan magnesium klorida (MgCl₂), keduanya larut dalam air tanpa reaksi langsung, menghasilkan larutan campuran ion-ion.

CaCl₂(aq) + MgCl₂(aq) → larutan campuran ion-ion (Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻)

 

Larutan ini sering digunakan sebagai agen anti-beku atau penghilang debu.

 

17. Reaksi Pada Proses Pemurnian Garam

Kalsium klorida dapat digunakan untuk mengendapkan magnesium hidroksida saat dicampur dengan magnesium sulfat dan natrium hidroksida:

CaCl₂(aq) + MgSO₄(aq) + 2NaOH(aq) → Mg(OH)₂(s) + CaSO₄(s) + 2NaCl(aq)

 

18. Reaksi dengan Natrium Bikarbonat

CaCl₂(aq) + 2NaHCO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NaCl(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)

 

Reaksi ini menghasilkan kalsium karbonat sebagai endapan dan karbon dioksida sebagai gas.

 

19. Reaksi dengan Amonium Klorida dan Air

Ketika CaCl₂ direaksikan dengan amonium klorida dalam larutan berair, amonium dapat membantu membentuk kompleks tergantung konsentrasi ion-ion lain:

CaCl₂(aq) + (NH₄)₂CO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NH₄Cl(aq)

 

Kalsium karbonat terbentuk sebagai endapan.

 

20. Reaksi dengan Fluorida

Kalsium klorida dapat bereaksi dengan sumber ion fluorida seperti natrium fluorida untuk menghasilkan kalsium fluorida:

CaCl₂(aq) + 2NaF(aq) → CaF₂(s) + 2NaCl(aq)

 

Kalsium fluorida adalah senyawa yang tidak larut dan digunakan dalam pembuatan kaca optik.

 

21. Reaksi dengan Klorin Dioksida dalam Larutan

Kalsium klorida dapat digunakan sebagai sumber ion klorida untuk regenerasi klorin dioksida dalam beberapa aplikasi industri:

CaCl₂(aq) + ClO₂(aq) → Ca²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq) + ClO₂

 

22. Reaksi pada Proses Regenerasi Resin Penukar Ion

Kalsium klorida digunakan untuk menggantikan ion magnesium dalam resin penukar ion:

CaCl₂(aq) + ResinMg²⁺ → ResinCa²⁺ + MgCl₂(aq)

 

Proses ini penting dalam pengolahan air untuk menghilangkan kekerasan air.

 

23. Reaksi pada pembuatan Kalsium Oksida (Kapur Bakar)

Kalsium klorida dapat digunakan untuk membantu proses pemurnian dalam produksi kalsium oksida:

CaCl₂(s) + H₂O(l) → CaO(s) + 2HCl(g)

 

Proses ini terjadi pada suhu tinggi.

 

24. Reaksi dalam Pembentukan Kalsium Sianamida

Kalsium klorida dapat digunakan dalam proses produksi kalsium sianamida dari batu kapur dan nitrogen:

CaCl₂(s) + N₂(g) + C(s) → CaCN₂(s) + Cl₂(g)

 

25. Reaksi pada Pembuatan Logam Kalsium

Kalsium klorida dapat direduksi menjadi logam kalsium menggunakan logam lain seperti natrium dalam proses elektrolitik atau termokimia:

CaCl₂(l) + 2Na(s) → Ca(s) + 2NaCl(s)

 

Proses ini sering digunakan dalam produksi logam kalsium.

Kalsium klorida dapat bereaksi dengan logam alkali lain seperti kalium (K) untuk menghasilkan logam kalsium dan garam alkali klorida:

CaCl₂ + 2K → Ca + 2KCl

 

Reaksi ini memerlukan suhu yang tinggi dan kondisi anhidrat.

 

26. Reaksi pada pembentukan senyawa kompleks kalsium

Kalsium klorida dapat bereaksi dengan senyawa organik seperti etilendiamintetraasetat (EDTA) untuk membentuk senyawa kompleks:

CaCl₂(aq) + EDTA⁴⁻(aq) → [Ca-EDTA]²⁻(aq) + 2Cl⁻(aq)

 

Kompleks ini sering digunakan dalam analisis kimia dan proses industri.

 

27. Reaksi pembentukan kalsium hidroksiapatit

Dalam larutan, kalsium klorida dapat digunakan untuk membentuk hidroksiapatit, senyawa penting dalam tulang dan gigi:

5CaCl₂(aq) + 3Na₃PO₄(aq) + NaOH(aq) → Ca₅(PO₄)₃OH(s) + 9NaCl(aq)

 

Kalsium klorida juga bereaksi dengan kalium fosfat menghasilkan kalsium fosfat dan kalium klorida:

3CaCl₂ + 2K₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6KCl

 

Reaksi ini digunakan dalam produksi pupuk dan bahan kimia lainnya.

 

E. APLIKASI

Aplikasi dalam Dunia Medis

Ketika dicicipi, kalsium klorida menunjukkan rasa pahit yang khas di samping rasa asinnya. Rasa pahit tersebut disebabkan oleh ion kalsium dan interaksinya dengan reseptor rasa manusia.

Dalam dunia medis kalsium klorida memiliki beberapa manfaat. Salah satunya adalah penggunaan infus kalsium klorida dapat sebagai terapi intravena untuk mencegah hipokalsemia.

Hipokalsemia adalah kondisi medis yang ditandai dengan kadar kalsium rendah dalam serum darah. Kisaran normal kalsium dalam darah biasanya antara 2,1–2,6  mmol/L (8,8–10,7 mg/dL, 4,3–5,2 mEq/L ), sedangkan kadar kurang dari 2,1 mmol/L didefinisikan sebagai hipokalsemia.

Kadar kalsium yang rendah (yang terjadi secara perlahan) sering kali tidak memiliki gejala. Gejala lainnya mungkin terjadi termasuk mati rasa, kejang otot, kejang, kebingungan, atau dalam kasus ekstrem serangan jantung.

Kalsium klorida adalah garam kalsium yang sangat mudah larut dalam air. Kalsium klorida heksahidrat (CaCl₂·6H₂O ) memiliki kelarutan dalam air sebesar 811 g/L pada suhu 25 °C. Kalsium klorida bila diminum secara oral akan terdisosiasi sempurna menjadi ion kalsium (Ca²⁺) di dalam saluran pencernaan, sehingga menghasilkan ion kalsium yang mudah diserap oleh tubuh. Konsentrasi ion kalsium yang tinggi memudahkan penyerapan di dalam usus halus. Meskipun demikian, penggunaan kalsium klorida sebagai sumber kalsium yang diminum secara oral lebih jarang dibandingkan dengan garam kalsium lainnya karena adanya efek samping yang mungkin terjadi seperti iritasi dan ketidaknyamanan pada saluran pencernaan.

 

F. BAHAYA

Kalsium klorida sangat mudah menyerap air atau uap air sehingga zat ini dapat bertindak sebagai agen iritan yang dapat mengeringkan kulit yang lembab.

Jika tertelan, kalsium klorida dapat menyebabkan luka bakar pada mulut dan esofagus. Hal ini terjadi karena pelarutan CaCl₂ dengan air di mulut berlangsung secara eksotermis (mengeluarkan panas).

Menelan larutan pekat CaCl₂ juga berbahaya, karena dapat menyebabkan terjadinya iritasi atau tukak lambung.

 

BACA JUGA:

- Kalsium Sianamida

- Kalsium Hidrida

- Kalsium Karbonat

- Kalsium Karbida

- Kalsium Flourida

- 23 Fakta Menarik Tentang Kalsium

- KaliumTiosianat

- Hidrazin Hidrat atau Diamina Hidrat

- 14 Fakta Menarik tentang Orang Yahudi

- Krionik, Teknologi Pembekuan Jazad agar Dibangkitkan di Masa Depan

- 17 Fakta Tentang Kriogenik