Natrium hidroksida

Natrium hidroksida murni adalah padatan kristal tidak berwarna yang meleleh pada suhu 318 °C (604 °F) tanpa terurai, dan dengan titik didih pada suhu 1.388 °C (2.530 °F). Senyawa ini sangat larut dalam air, dengan kelarutan yang rendah dalam pelarut polar seperti etanol dan metanol.^[16] NaOH tidak larut dalam eter dan pelarut non-polar lainnya.^[11]

Serupa dengan hidrasi asam sulfat, pelarutan natrium hidroksida padat dalam air merupakan reaksi yang sangat eksotermis^[17] sehingga mampu menghasilkan sejumlah besar panas ke lingkungan, dan mengancam keselamatan melalui potensi paparan melalui percikan. Larutan yang dihasilkan umumnya tidak berwarna dan tidak berbau. Layaknya larutan alkali lainnya, senyawa ini terasa licin bila mengalami kontak dengan kulit akibat proses saponifikasi yang terjadi antara NaOH dan minyak alami pada kulit.^[18]

Natrium hidroksida bereaksi dengan asam protik menghasilkan air dan garam yang sesuai. Misalnya, ketika natrium hidroksida bereaksi dengan asam klorida, natrium klorida akan terbentuk:^[19]

${\displaystyle {\ce {NaOH(aq) + HCl(aq) -> NaCl(aq) +H2O(l)}}}$ 

Secara umum, reaksi netralisasi diwakili oleh satu persamaan ionik bersih sederhana:^[19]

${\displaystyle {\ce {OH- (aq) + H+(aq) -> H2O (l)}}}$ 

Jenis reaksi ini dengan asam kuat melepaskan panas, dan karenanya disebut eksotermis. Reaksi asam-basa seperti itu juga dapat digunakan untuk titrasi. Namun, natrium hidroksida tidak digunakan sebagai standar primer karena sifatnya yang higroskopis dan mudah menyerap karbon dioksida dari udara.^[19]

Natrium hidroksida juga bereaksi dengan oksida asam, seperti sulfur dioksida. Reaksi semacam itu sering digunakan untuk "menggaruk" gas asam yang berbahaya (seperti SO₂ dan H₂S) yang diproduksi dalam pembakaran batu bara dan karenanya mencegah pelepasannya ke atmosfer. Sebagai contoh,^[19]

${\displaystyle {\ce {2NaOH + SO2 -> Na2SO3 + H2O}}}$ 

Kaca bereaksi perlahan dengan larutan natrium hidroksida encer pada suhu kamar untuk membentuk silikat yang larut. Karena itu, sambungan kaca dan kran gelas yang terpapar natrium hidroksida memiliki kecenderungan untuk "membeku". Labu laboratorium dan reaktor kimia berlapis kaca dapat rusak apabila terpapar natrium hidroksida panas dalam jangka panjang. Natrium hidroksida tidak bereaksi besi pada suhu kamar, karena besi tidak memiliki sifat amfoter (yaitu, ia hanya larut dalam asam, dan tidak dalam basa).^[19]

Meski demikian, pada suhu tinggi (seperti di atas 500 °C), besi dapat bereaksi secara endotermik dengan natrium hidroksida untuk membentuk besi(III) oksida, logam natrium, dan gas hidrogen.^[20] Hal ini disebabkan entalpi pembentukan besi(III) oksida yang lebih rendah (−824,2kJ/mol dibandingkan dengan natrium hidroksida (-500kJ/mol), dengan demikian, reaksinya disukai secara termodinamika, meskipun sifat endotermiknya menunjukkan non-spontanitas. Perhatikan reaksi berikut antara natrium hidroksida cair dan serbuk besi:

${\displaystyle {\ce {4Fe + 6NaOH -> 2Fe2O3 + 6Na + 3H2}}}$ 

Beberapa logam transisi, namun, dapat bereaksi kuat dengan natrium hidroksida.^[19]

Pada tahun 1986, truk tangki aluminium di Inggris secara keliru digunakan untuk mengangkut 25% larutan natrium hidroksida, menyebabkan timbulnya tekanan tinggi pada isi serta kerusakan pada tangki tersebut. Tekanan tersebut disebabkan oleh gas hidrogen yang dihasilkan dari reaksi antara natrium hidroksida dan aluminium:^[21]

${\displaystyle {\ce {2Al + 2NaOH + 6H2O -> 2NaAl(OH)4 + 3H2}}}$ 

Natrium hidroksida dapat digunakan untuk hidrolisis ester yang digerakkan oleh basa (seperti dalam saponifikasi), amida dan alkil halida.^[16] Namun, kelarutan natrium hidroksida yang terbatas dalam pelarut organik menunjukkan bahwa kalium hidroksida (KOH) yang mudah larut dalam pelarut ini yang lebih disukai. Menyentuh larutan natrium hidroksida dengan tangan kosong, meski tidak disarankan, menghasilkan rasa licin. Hal ini terjadi karena minyak pada kulit seperti sebum diubah menjadi sabun.^[18]

Meskipun senyawa ini larut dalam propilena glikol, namun tidak memungkinkan untuk pelarut ini menggantikan air dalam saponifikasi karena adanya reaksi primer propilena glikol dengan lemak sebelum reaksi antara natrium hidroksida dan lemak.^[18]

Natrium hidroksida diproduksi secara industri sebagai larutan dengan konsentrasi 50% melalui proses kloralkali elektrolitik.^[22] Gas klorin juga diproduksi dalam proses ini.^[22] Natrium hidroksida padat diperoleh dari larutan ini dengan penguapan air. Natrium hidroksida padat paling sering dijual sebagai serpihan, pelet, dan balok tuang.^[15]

Pada tahun 2004, produksi dunia senyawa natrium hidroksida diperkirakan mencapai 60 juta ton, sementara permintaan terhadap senyawa ini diperkirakan mencapai 51 juta ton.^[15] Pada tahun 1998, total produksi natrium hidroksida dunia sekitar 45 juta ton. Amerika Utara dan Asia masing-masing berkontribusi 14 juta ton, sementara Eropa memproduksi sekitar 10 juta ton. Di Amerika Serikat, penghasil utama natrium hidroksida adalah Dow Chemical Company, dengan produksi tahunannya mencapai 3,7 juta ton dari lokasinya di Freeport [en], Texas, serta Plaquemine [en], Louisiana. Produsen utama lainnya di Amerika Serikat termasuk Oxychem [en], Westlake, Olin [en], Shintek serta Formosa. Semua perusahaan ini menggunakan proses kloralkali.^[23]

Secara historis, natrium hidroksida diproduksi dengan mereaksikan natrium karbonat dengan kalsium hidroksida dalam suatu reaksi metatesis. (Natrium hidroksida dapat larut sedangkan kalsium karbonat tidak.) Proses ini disebut kaustisasi.^[24]

${\displaystyle {\ce {Ca(OH)2(aq) + Na2CO3(s) -> CaCO3 v + 2 NaOH(aq)}}}$ 

Proses ini digantikan oleh proses Solvay pada akhir abad ke-19, yang kemudian digantikan oleh proses kloralkali yang digunakan saat ini.^[25]

Natrium hidroksida juga diproduksi dengan menggabungkan logam natrium murni dengan air. Produk sampingnya adalah gas hidrogen dan panas, yang sering kali juga menghasilkan nyala api.^[26]

${\displaystyle {\ce {2Na + 2H2O ->2NaOH + H2}}}$ 

Reaksi ini biasanya digunakan untuk mendemonstrasikan reaktivitas logam alkali di sekolah maupun perkuliahan; Namun, pembuatan natrium hidroksida melalui reaksi ini tidak layak secara komersial, karena isolasi logam natrium biasanya dilakukan dengan reduksi atau elektrolisis senyawa-senyawa natrium termasuk natrium hidroksida.^[26]

Natrium hidroksida adalah basa kuat yang populer digunakan dalam industri. Natrium hidroksida digunakan dalam pembuatan garam natrium dan deterjen, pengaturan pH, dan sintesis organik. Secara massal, senyawa ini paling sering digunakan dalam larutan berairnya, karena senyawa ini dalam bentuk larutannya lebih murah dan lebih mudah ditangani.^[27]

Minyak mentah dengan kualitas buruk dapat diolah dengan natrium hidroksida untuk menghilangkan kotoran sulfur dalam proses yang dikenal sebagai pencucian kaustik. Natrium hidroksida bereaksi dengan asam lemah seperti hidrogen sulfida dan merkaptan untuk menghasilkan garam natrium non-volatil, yang dapat dihilangkan. Limbah yang terbentuk bersifat toksik dan sulit ditangani, dan prosesnya dilarang di banyak negara karena hal ini. Pada tahun 2006, Trafigura menggunakan proses ini dan membuang limbahnya di Pantai Gading.^[28][29]

Seperti asam dan alkali korosif lainnya, setetes larutan natrium hidroksida dapat dengan mudah menguraikan protein dan lipid pada jaringan hidup melalui hidrolisis amida dan ester, yang menyebabkan luka bakar dan dapat menyebabkan kebutaan permanen setelah kontak dengan mata.^[1][2] Alkali padat juga dapat mengekspresikan sifat korosifnya jika ada air, seperti uap air. Karenanya, peralatan pelindung, seperti sarung tangan karet, pakaian keselamatan dan pelindung mata, harus selalu digunakan saat menangani bahan kimia ini atau larutannya. Tindakan pertolongan pertama standar untuk alkali yang tumpah di kulit adalah, seperti pada senyawa korosif lainnya, dialiri dengan air dalam jumlah besar. Pembilasan dilanjutkan setidaknya selama sepuluh hingga lima belas menit.^[14]

Selain itu, pelarutan natrium hidroksida sangat eksotermik, dan kalor yang dihasilkan dapat menyebabkan panas terbakar atau menyulut bahan yang mudah terbakar. Senyawa ini juga menghasilkan panas saat bereaksi dengan asam.^[19]

Natrium hidroksida juga bersifat korosif ringan terhadap kaca, yang dapat menyebabkan kerusakan pada kaca tersebut.^[30] Natrium hidroksida bersifat korosif terhadap beberapa logam, seperti aluminium yang bereaksi dengan alkali menghasilkan gas hidrogen yang mudah terbakar pada paparannya:^[31]

${\displaystyle {\ce {2 Al + 6 NaOH -> 3 H2 + 2 Na3AlO3}}}$ 

${\displaystyle {\ce {2 Al + 2 NaOH + 2 H2O -> 3 H2 + 2 NaAlO2}}}$ 

${\displaystyle {\ce {2 Al + 2 NaOH + 6 H2O -> 3 H2 + 2 NaAl(OH)4}}}$ 

Penyimpanan yang cermat diperlukan saat menangani natrium hidroksida untuk digunakan, terutama ketika senyawa ini dalam jumlah yang besar. Sangat direkomendasikan untuk mengikuti pedoman penyimpanan yang benar dan menjaga keselamatan pekerja serta lingkungan mengingat bahaya bahan kimia ini yang mudah terbakar.^[14]

Natrium hidroksida sering disimpan dalam botol untuk penggunaan laboratorium skala kecil, dalam jerigen atau drum (wadah volume sedang) untuk penanganan dan pengangkutan kargo, atau dalam tangki penyimpanan stasioner besar dengan volume hingga 100.000 galon. Bahan umum yang kompatibel dengan natrium hidroksida dan sering digunakan untuk penyimpanan NaOH meliputi: polietilena (HDPE biasa digunakan atau XLPE yang kurang umum digunakan), baja karbon, polivinil klorida (PVC), baja tahan karat, dan plastik yang diperkuat kaca serat (FRP, dengan lapisan penahan).^[16]

Natrium hidroksida harus disimpan dalam wadah kedap udara untuk menjaga normalitasnya karena akan menyerap air dari atmosfer.^[14]

• Asam dan basa

• Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (dalam bahasa Inggris) (edisi ke-92). CRC Press. ISBN 978-1439855119. 

• (Inggris) International Chemical Safety Card 0360
• (Inggris) Euro Chlor-How is chlorine made? Chlorine Online
• (Inggris) NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
• (Inggris) CDC – Sodium Hydroxide – NIOSH Workplace Safety and Health Topic
• (Inggris) Production by brine electrolysis
• Lembar data
  • (Inggris) Sodium Hydroxide MSDS
  • (Inggris) Certified Lye MSDS
  • (Inggris) Hill Brothers MSDS
• (Inggris) Titration of acids with sodium hydroxide; freeware for data analysis, simulation of curves and pH calculation
• (Inggris) Caustic soda production in continuous causticising plant by lime soda process