Kalium Sulfat (Potassium Sulfate) | Penggunaan, Sifat Fisika, Produksi

 

Mineral Kalium sulfat, Arcanite (Sumber gambar Wikipedia)

Kalium sulfat (Potassium Sulfate) adalah senyawa kimia yang memiliki rumus kimia  K₂SO₄ dan memiliki massa molekul relatif (Mr) 174.25.

Kalium sulfat disebut juga sal polychrestum dan arcanum duplicatum.

Bentuk mineral murni kalium sulfat sangat jarang. Biasanya membentuk garam ganda dengan beberapa unsur yang lain seperti natrium, kalsium, dan magnesium.

Beberapa mineral tersebut adalah sebagai berikut.

- Kainite, KMg(SO₄)•Cl•3H₂O

- Schönite, K₂SO₄•MgSO₄•6H₂O

- Leonite, K₂SO₄•MgSO₄•4H₂O

- Langbeinite, K₂Mg₂(SO₄)₃

- Aphthitalite, K₃Na(SO₄)₂

- Polyhalite, K₂SO₄•MgSO₄•2CaSO₄•2H₂O

1. Penggunaan Kalium sulfat

Kalium sulfat digunakan dalam pupuk sebagai sumber kalium dan belerang, dimana keduanya merupakan elemen penting untuk pertumbuhan tanaman. Baik dalam bentuk sederhana atau sebagai garam ganda dengan magnesium sulfat, kalium sulfat adalah salah satu garam kalium yang paling banyak diaplikasikan di bidang pertanian.

Untuk tanaman tertentu kalium sulfat lebih disukai; seperti, tembakau, jeruk, dan tanaman sensitif klorida lainnya.

Beberapa aplikasi lain dari kalium sulfat adalah:

- membuat semen gipsum;

- untuk membuat tawas kalium;

- digunakan dalam melakukan analisis nitrogen Kjeldahl; dan

- dalam dunia medis.

- Pada abad-20, larutan kalium sulfat 5% digunakan sebagai obat nyamuk topikal.

- dikombinasi dengan kalium nitrat dalam kembang api untuk menghasilkan api berwarna ungu.

 

2. Sifat Fisika Kalium Sulfat

Sifat fisik atau sifat fisika dari kalium sulfat sebagai berikut:

- kristal tak berwarna atau putih atau butiran atau bubuk putih;

- struktur kristal rombohedral;

- terasa pahit di lidah;

- massa jenis 2,66 g/cm³;

- meleleh pada suhu 1.069 °C;

- menguap pada suhu 1.689 °C;

- sedikit larut dalam air,

* 12 g/100 mL pada suhu 25 °C;

* 24g /100 mL pada suhu 100 °C;

- sedikit larut dalam gliserol;

- tidak larut dalam alkohol, aseton, dan karbon disulfida.

 

3. Produksi atau Pembuatan Kalium Sulfat

Potasium sulfat dapat diproduksi dengan berbagai metode. Pemilihan proses tergantung ketersediaan bahan baku.

 

Cara 1

Garam dapat diperoleh dari mineral alami, langbeinite, K₂SO₄•2MgSO₄.

Pertama-tama, bijih mineral dihancurkan dan dicuci dengan air untuk memisahkan natrium klorida. Setelah itu, magnetit dipisahkan dari langbeinite yang dicuci melalui pemisahan magnetik. Setelah pemisahan dua pengotor utama ini, garam ganda yang dimurnikan diolah dengan larutan kalium klorida encer untuk mendapatkan kalium sulfat.

Persamaan reaksinya:

K₂SO₄•2MgSO₄ + 4KCl → 3K₂SO₄ + 2MgCl₂

 

Larutannya kemudian disaring untuk menghilangkan residu yang tidak dapat larut dan produk dipisahkan dari campuran encernya dengan cara kristalisasi.

 

Cara 2

Kalium sulfat juga diproduksi dari mineral kieserite, MgSO₄•H₂O melalui perlakuan dengan kalium klorida. Garam ganda perantara (intermediate double salt) yang diperoleh, akan bereaksi lebih lanjut dengan kalium klorida membentuk kalium sulfat.

Persamaan reaksinya:

MgSO₄•H₂O + 2KCl + 4H₂O → K₂SO₄•MgSO₄•6H₂O + MgCl₂

K₂SO₄•MgSO₄•6H₂O + 2KCl → 2K₂SO₄ + MgCl₂

 

Kalium sulfat dipisahkan dari magnesium klorida yang lebih larut dalam air melalui proses kristalisasi.

 

Cara 3

Kalium sulfat juga dapat dibuat dengan dua proses lain, di mana tidak ada mineral alami yang digunakan, yakni menggunakan Mannheim method dan Hargreaves process.

Dalam proses Mannheim, garam diproduksi melalui aksi asam sulfat pada kalium klorida.

Persamaan reaksinya:

2KCl + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2HCl

 

Dalam proses Hargreaves, yang merupakan variasi kecil dari metode Mannheim, kalium sulfat dibuat dengan cara memanaskan campuran kalium klorida, sulfur dioksida, udara, dan air.

Persamaan reaksinya:

4KCl + 2SO₂ + 2H₂O + O₂ → 2K₂SO₄ + 4HCl

 

 

SUMBER RUJUKAN

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