WANIBESAK: Kalsium Klorida (Calcium Chloride)

Kalsium klorida (Calcium chloride) adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia CaCl₂ dan memiliki massa molekul relatif (Mr) 110,99.

Di alam, kalsium klorida menyerap molekul air sehingga membentuk: mono-, di-, tetra- dan heksahidrat dengan rumus kimia sebagai berikut:

- CaCl₂•H₂O (Kalsium klorida monohidrat)

- CaCl₂•2H₂O (Kalsium klorida dihidrat)

- CaCl₂•4H₂O (Kalsium klorida tetrahidrat)

- CaCl₂•6H₂O (Kalsium klorida heksahidrat)

A. KEBERADAAN DAN KEGUNAAN

Kalsium klorida dapat ditemukan di alam sebagai mineral takhidrit (CaCl₂•2MgCl₂•12H₂O). Kalsium klorida juga ditemukan dalam mineral lain. Konsentrasi kalsium klorida dalam air laut sekitar 0,15%.

Kalsium klorida memiliki beberapa aplikasi industri. Aplikasi utama senyawa ini adalah untuk menghilangkan es di jalan, pengendalian debu, memberikan stabilitas pada jalan dan bangunan, dan untuk meningkatkan traksi pada ban traktor. Senyawa ini dicampur dengan es untuk membuat campuran beku. Heksahidrat yang dicampur dengan es yang dihancurkan dapat menurunkan suhu bak pendingin hingga di bawah –50 °C.

Senyawa ini juga digunakan sebagai pengering untuk mengeringkan gas dan cairan. Senyawa ini ditambahkan ke semen dalam berbagai proporsi untuk membuat berbagai jenis beton.

Penggunaan lainnya adalah sebagai perekat, untuk menurunkan suhu gel, dan sebagai sumber kalsium dalam suplemen pakan cair untuk sapi perah.

Selain itu, senyawa ini digunakan untuk mengendalikan perkembangan ukuran partikel dan mengurangi koalesensi dalam plastik.

B. SIFAT FISIKA

a. Bentuk dan Warna

Kalsium klorida dijumpai dalam bentuk kristal putih, bubuk, atau serpihan.

Kalsium klorida sangat higroskopis. Senyawa dan larutannya menyerap air dari udara pada berbagai tingkat tergantung pada konsentrasi kalsium klorida, kelembaban relatif dan tekanan uap air di udara, suhu, luas permukaan bahan yang terpapar, dan laju sirkulasi udara.

Pada kelembaban relatif 40% dan 95% dan suhu 25 °C, satu gram kalsium klorida anhidrat dapat menyerap sekitar 1,4 g dan 17 g air, masing-masing.

b. Massa Jenis (Densitas)

Massa jenis kalsium klorida: 2,15 g/cm³

c. Titik Lebur dan Titik Didih

- Titik leleh: 772 °C

- Titik didih: > 1.600 °C

Garam anhidrat menguap pada suhu 1.935 °C.

Garam kalsium klorida mencair pada suhu yang berbeda-beda.

- CaCl₂ mencair pada suhu 772 °C

- CaCl₂•H₂O mencair pada suhu 260 °C

- CaCl₂•2H₂O mencair pada suhu 175 °C

- CaCl₂•4H₂O mencair pada suhu 45,5 °C

- CaCl₂•6H₂O mencair pada suhu 30 °C

d. Kelarutan

Kalsium klorida sangat larut dalam air, kelarutan sedang hingga tinggi dalam alkohol.

C. PEMBUATAN

Kalsium klorida diperoleh sebagai produk sampingan dalam pembuatan natrium karbonat (soda abu) melalui proses soda-amonia (Proses Solvay). Proses ini melibatkan reaksi natrium klorida dengan kalsium karbonat dan amonia.

Saat ini, kalsium klorida diproduksi dalam jumlah besar melalui penguapan air garam bawah tanah alami. Fasilitas pengolahan Dow Chemical Company di Michigan menampung sekitar 35% dari total kapasitas produksi kalsium klorida A.S.

Di laboratorium, kalsium klorida dapat dibuat dengan cara mengolah batu kapur dengan asam klorida diikuti dengan penguapan larutan untuk memperoleh kristal. Kristal tersebut selanjutnya didehidrasi untuk memperoleh garam anhidrat.

Kalsium oksida atau hidroksida dapat digunakan sebagai pengganti karbonat.

D. REAKSI KIMIA

1. Reaksi dengan Air

Kalsium klorida larut dalam air dan menghasilkan ion-ion penyusunnya:

CaCl₂(s) → Ca²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)

Reaksi ini bersifat eksotermik, artinya melepaskan sejumlah panas ke lingkungannya.

Kalsium klorida anhidrat (CaCl₂) sangat higroskopis dan akan menyerap air dari udara membentuk hidrat:

CaCl₂ + xH₂O → CaCl₂•xH₂O

x adalah jumlah molekul air yang terikat pada kalsium klorida. Bentuk hidrat yang umum adalah CaCl2•2H₂O (dihidrat) dan CaCl₂•6H₂O (heksahidrat).

2. Reaksi dengan natrium karbonat

Kaslium klorida bereaksi dengan natrium karbonat sesuai persamaan berikut ini:

CaCl₂(aq) + Na₂CO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NaCl(aq)

Kalsium karbonat yang tidak larut akan mengendap sebagai padatan putih.

Reaksi ini digunakan untuk menghilangkan ion kalsium dari air sadah.

3. Reaksi dengan asam sulfat

Kaslium klorida bereaksi dengan asam sulfat sesuai persamaan berikut ini:

CaCl₂(aq) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(s) + 2HCl(aq)

Reaksi ini menghasilkan kalsium sulfat sebagai padatan yang sedikit larut dalam air.

Reaksi di atas digunakan dalam produksi asam klorida.

4. Reaksi dengan Natrium Hidroksida

Kaslium klorida bereaksi dengan natrium hidroksida sesuai persamaan berikut ini:

CaCl₂(aq) + 2NaOH(aq) → Ca(OH)₂(s) + 2NaCl(aq)

Kalsium hidroksida yang tidak larut akan mengendap sebagai padatan putih.

5. Reaksi dengan Karbon Dioksida

Ketika larutan kalsium klorida bereaksi dengan karbon dioksida, maka kalsium karbonat terbentuk:

CaCl₂(aq) + CO₂(g) + H₂O(l) → CaCO₃(s) + 2HCl(aq)

6. Reaksi dengan amonia dan karbon dioksida

CaCl₂(aq) + 2NH₃(aq) + CO₂(g) + H₂O(l) → CaCO₃(s) + 2NH₄Cl(aq)

Reaksi ini digunakan dalam beberapa proses industri untuk menghasilkan kalsium karbonat.

7. Reaksi dengan Amonia

Ketika larutan pekat kalsium klorida dicampur dengan amonia, kompleks terlarut akan terbentuk.

CaCl₂(aq) + 8NH₃(aq) → CaCl₂⋅8NH₃(aq)

Senyawa kompleks ini terbentuk pada suhu rendah.

Kalsium klorida juga dapat menyerap gas amonia membentuk kompleks amonia terhidrasi.

CaCl₂(s) + 8NH₃(g)→CaCl₂⋅8NH₃(s)

Kompleks ini digunakan dalam aplikasi penyimpanan amonia.

8. Reaksi termal (dekomposisi pada suhu sangat tinggi)

Jika kalsium klorida dipanaskan hingga suhu sangat tinggi, maka dekomposisi parsial dapat terjadi:

CaCl₂ → Ca + Cl₂(g)

Namun, ini membutuhkan kondisi ekstrem dan jarang terjadi di alam.

9. Reaksi dengan Perak Nitrat

CaCl₂(aq) + 2AgNO₃(aq) → 2AgCl(s) + Ca(NO₃)₂(aq)

Perak klorida akan mengendap sebagai padatan putih.

Reaksi ini digunakan untuk menguji keberadaan ion klorida dalam suatu larutan.

10. Reaksi dengan Aluminium Sulfat

3CaCl₂(aq) + Al₂(SO₄)₃(aq) → 3CaSO₄(s) + 2AlCl₃(aq)

Reaksi ini menghasilkan kalsium sulfat sebagai padatan yang tidak larut.

11. Reaksi dengan Oksalat

CaCl₂(aq) + K₂C₂O₄(aq) → CaC₂O₄(s) + 2KCl(aq)

Kalsium oksalat akan mengendap sebagai padatan putih. Reaksi ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion kalsium dalam suatu larutan.

12. Reaksi dengan natrium fosfat

3CaCl₂(aq) + 2Na₃PO₄(aq) → Ca₃(PO₄)₂(s) + 6NaCl(aq)

Kalsium fosfat adalah endapan putih yang tidak larut.

13. Reaksi dengan Amonium Hidroksida (NH₄OH)

Kalsium klorida bereaksi dengan amonium hidroksida menghasilkan kalsium hidroksida dan amonium klorida:

CaCl₂ + 2NH₄OH → Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl

Reaksi ini digunakan dalam pengolahan limbah dan produksi bahan kimia lainnya.

14. Reaksi dengan Ammonium Karbonat

CaCl₂(aq) + (NH₄)₂CO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NH₄Cl(aq)

Kalsium karbonat terbentuk sebagai endapan putih.

15. Reaksi Pembentukan Larutan Jenuh Higroskopis

Ketika kalsium klorida menyerap air dari udara, ia membentuk larutan jenuh secara bertahap:

CaCl₂(s) + H₂O(g) → CaCl₂(aq)

Reaksi ini menunjukkan sifat higroskopis kalsium klorida.

16. Reaksi dengan Magnesium klorida

Ketika CaCl₂ dicampur dengan magnesium klorida (MgCl₂), keduanya larut dalam air tanpa reaksi langsung, menghasilkan larutan campuran ion-ion.

CaCl₂(aq) + MgCl₂(aq) → larutan campuran ion-ion (Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻)

Larutan ini sering digunakan sebagai agen anti-beku atau penghilang debu.

17. Reaksi Pada Proses Pemurnian Garam

Kalsium klorida dapat digunakan untuk mengendapkan magnesium hidroksida saat dicampur dengan magnesium sulfat dan natrium hidroksida:

CaCl₂(aq) + MgSO₄(aq) + 2NaOH(aq) → Mg(OH)₂(s) + CaSO₄(s) + 2NaCl(aq)

18. Reaksi dengan Natrium Bikarbonat

CaCl₂(aq) + 2NaHCO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NaCl(aq) + CO₂(g) + H₂O(l)

Reaksi ini menghasilkan kalsium karbonat sebagai endapan dan karbon dioksida sebagai gas.

19. Reaksi dengan Amonium Klorida dan Air

Ketika CaCl₂ direaksikan dengan amonium klorida dalam larutan berair, amonium dapat membantu membentuk kompleks tergantung konsentrasi ion-ion lain:

CaCl₂(aq) + (NH₄)₂CO₃(aq) → CaCO₃(s) + 2NH₄Cl(aq)

Kalsium karbonat terbentuk sebagai endapan.

20. Reaksi dengan Fluorida

Kalsium klorida dapat bereaksi dengan sumber ion fluorida seperti natrium fluorida untuk menghasilkan kalsium fluorida:

CaCl₂(aq) + 2NaF(aq) → CaF₂(s) + 2NaCl(aq)

Kalsium fluorida adalah senyawa yang tidak larut dan digunakan dalam pembuatan kaca optik.

21. Reaksi dengan Klorin Dioksida dalam Larutan

Kalsium klorida dapat digunakan sebagai sumber ion klorida untuk regenerasi klorin dioksida dalam beberapa aplikasi industri:

CaCl₂(aq) + ClO₂(aq) → Ca²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq) + ClO₂

22. Reaksi pada Proses Regenerasi Resin Penukar Ion

Kalsium klorida digunakan untuk menggantikan ion magnesium dalam resin penukar ion:

CaCl₂(aq) + ResinMg²⁺ → ResinCa²⁺ + MgCl₂(aq)

Proses ini penting dalam pengolahan air untuk menghilangkan kekerasan air.

23. Reaksi pada pembuatan Kalsium Oksida (Kapur Bakar)

Kalsium klorida dapat digunakan untuk membantu proses pemurnian dalam produksi kalsium oksida:

CaCl₂(s) + H₂O(l) → CaO(s) + 2HCl(g)

Proses ini terjadi pada suhu tinggi.

24. Reaksi dalam Pembentukan Kalsium Sianamida

Kalsium klorida dapat digunakan dalam proses produksi kalsium sianamida dari batu kapur dan nitrogen:

CaCl₂(s) + N₂(g) + C(s) → CaCN₂(s) + Cl₂(g)

25. Reaksi pada Pembuatan Logam Kalsium

Kalsium klorida dapat direduksi menjadi logam kalsium menggunakan logam lain seperti natrium dalam proses elektrolitik atau termokimia:

CaCl₂(l) + 2Na(s) → Ca(s) + 2NaCl(s)

Proses ini sering digunakan dalam produksi logam kalsium.

Kalsium klorida dapat bereaksi dengan logam alkali lain seperti kalium (K) untuk menghasilkan logam kalsium dan garam alkali klorida:

CaCl₂ + 2K → Ca + 2KCl

Reaksi ini memerlukan suhu yang tinggi dan kondisi anhidrat.

26. Reaksi pada pembentukan senyawa kompleks kalsium

Kalsium klorida dapat bereaksi dengan senyawa organik seperti etilendiamintetraasetat (EDTA) untuk membentuk senyawa kompleks:

CaCl₂(aq) + EDTA⁴⁻(aq) → [Ca-EDTA]²⁻(aq) + 2Cl⁻(aq)

Kompleks ini sering digunakan dalam analisis kimia dan proses industri.

27. Reaksi pembentukan kalsium hidroksiapatit

Dalam larutan, kalsium klorida dapat digunakan untuk membentuk hidroksiapatit, senyawa penting dalam tulang dan gigi:

5CaCl₂(aq) + 3Na₃PO₄(aq) + NaOH(aq) → Ca₅(PO₄)₃OH(s) + 9NaCl(aq)

Kalsium klorida juga bereaksi dengan kalium fosfat menghasilkan kalsium fosfat dan kalium klorida:

3CaCl₂ + 2K₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 6KCl

Reaksi ini digunakan dalam produksi pupuk dan bahan kimia lainnya.

E. APLIKASI

Aplikasi dalam Dunia Medis

Ketika dicicipi, kalsium klorida menunjukkan rasa pahit yang khas di samping rasa asinnya. Rasa pahit tersebut disebabkan oleh ion kalsium dan interaksinya dengan reseptor rasa manusia.

Dalam dunia medis kalsium klorida memiliki beberapa manfaat. Salah satunya adalah penggunaan infus kalsium klorida dapat sebagai terapi intravena untuk mencegah hipokalsemia.

Hipokalsemia adalah kondisi medis yang ditandai dengan kadar kalsium rendah dalam serum darah. Kisaran normal kalsium dalam darah biasanya antara 2,1–2,6 mmol/L (8,8–10,7 mg/dL, 4,3–5,2 mEq/L ), sedangkan kadar kurang dari 2,1 mmol/L didefinisikan sebagai hipokalsemia.

Kadar kalsium yang rendah (yang terjadi secara perlahan) sering kali tidak memiliki gejala. Gejala lainnya mungkin terjadi termasuk mati rasa, kejang otot, kejang, kebingungan, atau dalam kasus ekstrem serangan jantung.

Kalsium klorida adalah garam kalsium yang sangat mudah larut dalam air. Kalsium klorida heksahidrat (CaCl₂·6H₂O ) memiliki kelarutan dalam air sebesar 811 g/L pada suhu 25 °C. Kalsium klorida bila diminum secara oral akan terdisosiasi sempurna menjadi ion kalsium (Ca²⁺) di dalam saluran pencernaan, sehingga menghasilkan ion kalsium yang mudah diserap oleh tubuh. Konsentrasi ion kalsium yang tinggi memudahkan penyerapan di dalam usus halus. Meskipun demikian, penggunaan kalsium klorida sebagai sumber kalsium yang diminum secara oral lebih jarang dibandingkan dengan garam kalsium lainnya karena adanya efek samping yang mungkin terjadi seperti iritasi dan ketidaknyamanan pada saluran pencernaan.

F. BAHAYA

Kalsium klorida sangat mudah menyerap air atau uap air sehingga zat ini dapat bertindak sebagai agen iritan yang dapat mengeringkan kulit yang lembab.

Jika tertelan, kalsium klorida dapat menyebabkan luka bakar pada mulut dan esofagus. Hal ini terjadi karena pelarutan CaCl₂ dengan air di mulut berlangsung secara eksotermis (mengeluarkan panas).

Menelan larutan pekat CaCl₂ juga berbahaya, karena dapat menyebabkan terjadinya iritasi atau tukak lambung.

BACA JUGA:

- Kalsium Karbonat

- Kalsium Karbida

-23 Fakta Menarik Tentang Kalsium

- KaliumTiosianat

- Hidrazin Hidrat atau Diamina Hidrat

- 14 Fakta Menarik tentang Orang Yahudi