Kesadahan air adalah adanya
kandungan mineral-mineral tertentu yang terdapat di dalam air, pada umumnya
mineral itu adalah ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam
karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang mengandung jumlah kadar mineral
yang cukup tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang
rendah.
Jenis dan Karakteristik Kesadahan
Air
Secara lebih rinci kesadahan
dibagi dalam dua tipe, yaitu:
1)
kesadahan umum (general hardness
atau GH)
2)
kesadahan karbonat (carbonate
hardness atau KH).
Disamping dua tipe kesadahan
tersebut, dikenal pula tipe kesadahan yang lain yaitu yang disebut
sebagai kesadahan total atau total
hardness. Kesadahan total merupakan penjumlahan dari GH dan
KH. Kesadahan umum atau “General
Hardness” merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah ion kalsium (Ca++)
dan ion magnesium (Mg++) dalam air.
GH pada umumnya dinyatakan dalam
satuan ppm (part per million/ satu persejuta bagian) kalsium karbonat
(CaCO3), tingkat kekerasan (dH), atau dengan menggunakan konsentrasi
molar CaCO3. Satu satuan kesadahan Jerman atau dH sama dengan 10 mg
CaO (kalsium oksida) per liter air. Kesadahan pada umumnya menggunakan
satuan ppm CaCO3, dengan demikian satu satuan Jerman (dH) dapat
diekspresikan sebagai 17.8 ppm CaCO3. Sedangkan satuan
konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen = 2.8 dH = 50 ppm.
Berikut adalah kriteria selang kesadahan yang biasa dipakai:
Kesadahan karbonat atau KH
merupakan besaran yang menunjukkan kandungan ion bikarbonat (HCO3-)
dan karbonat (CO3–) di dalam air. KH sering disebut sebagai
alkalinitas yaitu suatu ekspresi dari kemampuan air untuk mengikat
kemasaman (ion-ion yang mampu mengikat H+).
http://robbaniryo.com/ilmu-kimia/kesadahan-air/
Kesadahan air adalah
kandungan mineral-mineral tertentu
di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan
magnesium (Mg)
dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air
keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air
lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan
magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain
maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode
paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun. Dalam
air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang
banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan
sedikit sekali busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi.
Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v)
dari CaCO3.
Air sadah tidak begitu berbahaya
untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat
menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran
pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga,
dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang
sukar dihilangkan. Dalam industri,
kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian.
Untuk menghilangkan kesadahan biasanya digunakan berbagai zat kimia, ataupun
dengan menggunakan resin penukar ion
Air sadah digolongkan menjadi dua
jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu
air sadah sementara dan air sadah tetap.
Air sadah sementara 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. Reaksi yang terjadi adalah : Ca(HCO3)2 (aq) –> CaCO3 (s) + H2O
(l) + CO2 (g)
Air sadah tetap 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. Untuk
membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia,
yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi
yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3 (aq).
Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau
Mg2+. CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) + 2NaCl (aq) Mg(NO3)2 (aq) +
K2CO3 (aq) –> MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq) Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau
MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan
kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.
Pada industri yang menggunakan
ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari kesadahan. Proses
penghilangan kesadahan air yang sering dilakukan pada industri-industri adalah
melalui penyaringan dengan menggunakan zat-zat sebagai berikut :
Resin pengikat kation dan anion.
Resin adalah zat polimer alami ataupun sintetik yang salah satu fungsinya
adalah dapat mengikat kation dan anion tertentu. Secara teknis, air sadah
dilewatkan melalui suatu wadah yang berisi resin pengikat kation dan anion,
sehingga diharapkan kation Ca2+ dan Mg2+ dapat diikat resin. Dengan demikian,
air tersebut akan terbebas dari kesadahan.
Zeolit memiliki rumus kimia
Na2(Al2SiO3O10).2H2O atau K2(Al2SiO3O10).2H2O. zeolit mempunyai struktur tiga
dimensi yang memiliki pori-pori yang dapat dikewati air. Ion Ca2+ dan Mg2+ akan
ditukar dengan ion Na+ dan K+ dari zeolit, sehingga air tersebut terbebas dari
kesadahan.
Cara paling mudah untuk
mengetahui air yang selalu anda gunakan adalah air sadar atau bukan dengan
menggunakan sabun. Ketika air yang anda gunakan adalah air sadah, maka sabun
akan sukar berbiuh, kalaupun berbuih, berbuihnya sedikit. Kemudian untuk
mengetahui jenis kesadahan air adalah dengan pemanasan. Jika ternyata setelah
dilakukan pemanasan, sabun tetap sukar berbuih, berarti air yang anda gunakan
adalah air sadah tetap.
Untuk menghilangkan kesadahan
sementara ataupun kesadahan tetap pada air yang anda gunakan di rumah dapat
dilakukan dengan menggunakan zeolit. Anda cukup menyediakan tong yang dapat
menampung zeolit. Pada dasar tong sudah dibuat keran. Air yang akan anda
gunakan dilewatkan pada zeolit terlebih dahulu. Air yang telah dilewatkan pada
zeolit dapat anda gunakan untuk keperluan rumah tangga, spserti mencuci, mandi
dan keperluan masak.
Zeolit memiliki kapasitas untuk
menukar ion, artinya anda tidak dapat menggunakan zeolit yang sama selamanya.
Sehingga pada rentang waktu tertentu anda harus menggantinya.
0 komentar:
Posting Komentar