AIR SADAH

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.

                 CaCO_3(s) + CO_2(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)}  →  CaCO_{3 (s)}  +  H₂O _(l)  +  CO_{2 (g)}

Air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl^-, NO₃^- dan SO₄^2-. 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)} →CO_{3 (s)} + CO_{2 (g)} + H₂O _(l)

◘ Menambahkan larutan Ca(OH)₂

          Ca(HCO₃)_{2 (aq)}  + Ca(OH)­_{2 (aq)} → 2CaCO_{3 (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) → (2CaCO_3(s) + 2H₂O_(l)

                         MgSO_4(aq) + Ca(OH)_2(aq) →Mg(OH)_2(s) + CaSO_4(aq)

                           CaSO_4(aq) + Na₂CO_3(aq) → CaCO_3(s) + Na₂SO_4(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)} + 2NaHCO_{3 (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