A. Pengertian air
sadah, penyabab dan jenis kesadahan
1. Pengertian air sadah
Air
merupakan salah satu unsur terpenting dalam kehidupan. Air tersedia secara
alami dan dapat diperoleh sebagai air tanah, air hujan, dan lainnya. Air alam
mengandung berbagai jenis mineral tergantung dari asal air itu. Contoh air yang
bersumber dari tanah dan batuan dapat mengandung mineral kalsium sulfat (CaSO4),
kalsium hidrogen karbonat Ca(HCO3)2, magnesium sulfat
(MgSO4), dan magnesium hidrogen karbonat Mg(HCO3)2.
Air yang mengandung ion Ca2+ dan ion Mg2+ dalam jumlah
banyak disebut air sadah (hard water ). Air yang sedikit atau sama sekali
tidak mengandung ion Ca+ dan Mg+ disebut air lunak (soft
water).
Ca2+ (aq)
+ 2CH3(CH2)16COO–(aq) → Ca(CH3(CH2)16COO)2(s)
ion
stearat dari sabun endapan sabun
2. Penyebab air sadah
Air sadah ditimbulkan oleh adanya senyawa kalsium hidrogen karbonat.
Senyawa ini terbentuk ketika air hujan meresap ke dalam batu kapur yang
mengandung senyawa
kalsium karbonat (CaCO3).
Kalsium karbonat tidak larut dalam air, tetapi air hujan yang sedikit asam
karena mengandung karbon dioksida dapat bereaksi dengan batu kapur menghasilkan
kalsium hidrogen karbonat yang dapat larut dalam air. Reaksi yang terjadi
sebagai berikut.
CaCO3(s) + CO2(g)
+ H2O(l) → Ca(HCO3)2(aq)
batu kapur air hujan kalsium
hidrogen karbonat
3. Jenis air sadah
Kesadahan air dibedakan atas kesadahan sementara dan kesadahan tetap.
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..
Kesadahan sementara (temporary hardness) disebabkan
oleh garam-garam hidrogen karbonat, yaitu Ca(HCO3)2 atau
Mg(HCO3)2. Reaksi yang terjadi adalah :
Ca(HCO3)2 (aq) → CaCO3 (s) +
H2O (l) + CO2 (g)
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.
Kesadahan tetap (permanent hardness)
disebabkan oleh garam CaSO4, CaCl2, MgSO4, dan
MgCl2.
B. Penghilangan kesadahan
Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan cara :
◘ Mendidihkan
atau memanaskan air tersebut, karena garam karbonat mengendap pada pemanasan.
Ca(HCO3)2 (aq)
→CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (l)
◘ Menambahkan larutan Ca(OH)2
Ca(HCO3)2 (aq) +
Ca(OH)2 (aq) → 2CaCO3 (s) + 2H2O (l)
Kesadahan tetap dapat dihilangkan
dengan cara-cara berikut :
a. Proses soda-kapur
Menurut cara ini, air sadah direaksikan dengan soda Na2CO3
dan kapur Ca(OH)2, sehingga ion-ion Ca2+ dan Mg2+
diendapkan.
Ca(HCO3)2(aq)
+ Ca(OH)2(aq) → (2CaCO3(s) + 2H2O(l)
MgSO4(aq) +
Ca(OH)2(aq) →Mg(OH)2(s) + CaSO4(aq)
CaSO4(aq)
+ Na2CO3(aq) → CaCO3(s) + Na2SO4(aq)
b. Proses zeolit
Dengan
cara ini, air sadah dialirkan melalui natrium zeolit, sehingga ion-ion Ca2+
dan Mg2+ akan diikat zeolit menggantikan ion Na+ membentuk
kalsium atau magnesium zeolit.
c. Distilasi (penyulingan)
Cara ini relatif mahal khususnya untuk produksi dalam jumlah besar.
d. Menggunakan
resin penukar ion
Resin penukar ion kini banyak digunakan
untuk melunakkan air, baik untuk kebutuhan rumah tangga maupun industri.
Resin penukar ion
mengandung ion-ion natrium bebas. Jika air sadah dilewatkan melalui resin
penukar ion, maka resin akan menahan ion-ion kalsium dan magnesium. Sehingga diperoleh
air lunak yang tidak lagi mengandung ion kalsium dan magnesium, tetapi
mengandung ion natrium yang tidak menimbulkan kesadahan. Regenerasi resin
penukar ion dilakukan dengan mengalirkan larutan natrium klorida pekat melalui
kolom. Air lunak yang dihasilkan dari proses ini mengandung ion natrium dalam
kadar yang relatif tinggi.
C. Keuntungan dan
kerugian dari air sadah
Air sumur merupakan salah satu contoh air sadah. Air sadah dapat menguntungkan
dan merugikan bagi kehidupan kita.
a) Keuntungan yang dapat diperoleh dari
air sadah sebagai berikut.
* Mempunyai rasa yang lebih baik daripada air lunak.
* Menyediakan
kalsium yang diperlukan tubuh, misalnya untuk pembentukan gigi dan tulang.
* Senyawa
timbal (dari pipa air) lebih sukar larut dalam air sadah. Timbal merupakan
racun bagi tubuh.
b) Kerugian yang ditimbulkan air sadah
sebagai berikut.
* Memboroskan sabun
Karena air sadah menggumpalkan sabun
membentuk scum, sehingga sabun tidak akan berbuih sebelum ion Ca2+
dan Mg2+ mengendap.
* Scum dapat meninggalkan noda pada pakaian, sehingga pakaian menjadi
kusam.
* Menimbulkan batu ketel
Batu ketel adalah sejenis karang yang
terbentuk pada dasar ketel. Adanya batu ketel mengakibatkan penghantaran panas
dari ketel ke air berkurang, sehingga akan
memboroskan penggunaan bahan bakar. Selain
itu, batu ketel dapat menyumbat pipa saluran air panas, misalnyapada radiator.
D. Dampak air
sadah
Kesadahan pada air menyebabkan air sulit
berbuih. Jika sabun dicampur dengan air sadah, maka buih atau busa tidak
muncul.
Percampuran air
sadah dengan sabun menghasilkan gumpalan sabun (scum).
2NaSt (aq)
+ Ca(HCO3)2 (aq) → Ca(St)2 (s) +
2NaHCO3 (aq)
NaSt = Natrium
Strearat = C17H35COO-Na+
Kesadahan air
dapat ditentukan dengan menggunakan sabun. Jumlah sabun yang dibutuhkan untuk
menghasilkan buih atau busa pada air menunjukkan tingkat kesadahan tersebut.
SEMOGA BERMANFAAT