WANIBESAK: Kalsium Sianamida (Calcium Cyanamide)

Kalsium sianamida adalah senyawa anorganik yang memiliki rumus kimia CaCN₂ dan massa molekul relatif 80.11. Kalsium sianamida memiliki struktur:

N≡CN=Ca

Kalsium sianamida sering juga disebut:

- kalsium karbimida (calcium carbimide);

- kapur nitrogen (lime nitrogen);

- nitro kapur (nitrolime)

Kalsium sianamida terutama digunakan sebagai pupuk. Ia juga digunakan sebagai bahan penggugur daun dan pestisida. Aplikasi utama lain dari senyawa ini adalah dalam pengerasan besi dan baja, dan dalam pembuatan kalsium sianida dan melamin.

Kalsium sianamida pertama kali disintesis oleh ahli kimia Jerman Adolph Frank dan Nikodem Caro pada tahun 1898.

A. SIFAT FISIKA

a. Bentuk dan Warna

Produk murni CaCN₂ berupa kristal heksagonal tak berwarna atau bubuk putih. Bahan bermutu komersial dapat berupa bubuk atau gumpalan hitam keabu-abuan (warna ini disebabkan oleh adanya kalsium karbida dan zat pengotor lainnya)

b. Massa Jenis (Densitas): 2,29 g/cm³

c. Titik Lebur: 1.340 °C

d. Titik Didih: 1.150 hingga 1.200 °C.

B. PEMBUATAN

Kalsium sianamida dibuat dari kalsium karbida. Bubuk kalsium karbida dipanaskan pada suhu sekitar 1.000 °C dalam tungku listrik yang di dalamnya gas nitrogen dialirkan selama beberapa jam. Produk yang terbentuk didinginkan hingga suhu lingkungan, sedangkan karbida yang tidak bereaksi dilarutkan secara hati-hati dengan menggunakan air.

Persamaan reaksinya:

CaC₂ + N₂ → CaCN₂ + C (∆Hƒ°= –69.0 kcal/mol pada suhu 25 °C)

C. REAKSI KIMIA

1. Reaksi dengan Air

Kalsium sianamida terhidrolisis sebagian menjadi kalsium hidrogen sianamida, CaHCN₂. Produk hidrolisis akhir adalah kalsium karbonat dan amonia. Reaksinya lambat dan biasanya terjadi di tempat yang lembap.

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3H₂O → CaCO₃ + 2NH₃

Reaksi ini sering digunakan dalam pertanian untuk menghasilkan amonia sebagai sumber nitrogen bagi tanaman.

Ketika dipanaskan dengan uap air (H_₂O), Kalsium Sianamida akan terurai menjadi amonia (NH_₃) dan Kalsium Hidroksida (Ca(OH)_₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂+ 3H₂O → 2NH₃ + Ca(OH)₂

2. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Karbon Dioksida

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan karbon dioksida (CO_₂) membentuk Urea (CO(NH_₂)_₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + H₂O + CO₂→ CO(NH₂)₂ + CaCO₃

Reaksi ini penting dalam industri pembuatan pupuk berbasis urea.

3. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Klorida

Kalsium Sianamida bereaksi dengan asam klorida (HCl) menghasilkan kalsium klorida (CaCl_₂) dan asam sianamida (H_₂NCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2HCl → CaCl₂ + H₂NCN

4. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Nitrogen

Dalam suhu tinggi, Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan nitrogen (N₂) membentuk Dikalium Karbida (CaC₂) dan Gas Nitrida.

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ → CaC₂ + N₂

5. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Hidrogen

Ketika Kalsium Sianamida dipanaskan dengan hidrogen (H₂), maka akan membentuk Kalsium Karbida (CaC₂) dan Amonia (NH₃).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3H₂→ CaC₂ + 2NH₃

Reaksi ini membutuhkan suhu tinggi dan sering digunakan dalam industri kimia.

6. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Sulfat

Kalsium Sianamida bereaksi dengan asam sulfat (H₂SO₄) menghasilkan Kalsium Sulfat (CaSO₄) dan Asam Sianamida (H₂NCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + H₂SO₄→ CaSO₄ + H₂NCN

7. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Gas Klor

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan gas klor (Cl₂) pada suhu tinggi membentuk Kalsium Klorida (CaCl₂) dan Karbon Tetraklorida (CCl₄).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3Cl₂→ CaCl₂ + CCl₄ + N₂

8. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Amonium Klorida

Ketika CaCN₂ dicampur dengan amonium klorida (NH₄Cl), senyawa ini menghasilkan Urea (CO(NH₂)₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2NH₄Cl + H₂O → CO(NH₂)₂ + CaCl₂ + 2NH₃

9. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Nitrat

Reaksi Kalsium Sianamida (CaCN₂) dengan asam nitrat (HNO₃) menghasilkan kalsium nitrat (Ca(NO₃)₂), asam sianamida (H₂NCN), dan kemungkinan produk sampingan bergantung pada kondisi reaksi.

Persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

CaCN₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂NCN

Penjelasan:

1. Reaktan:

- Kalsium Sianamida (CaCN₂) adalah senyawa yang mengandung gugus sianamida (CN₂²⁻).

- Asam Nitrat (HNO₃) adalah asam kuat yang akan mengionisasi untuk menghasilkan proton (H⁺).

2. Produk:

- Kalsium Nitrat (Ca(NO₃)₂) adalah garam hasil dari reaksi kalsium dengan asam nitrat.

- Asam Sianamida (H₂NCN) adalah asam organik yang dapat terurai lebih lanjut jika ada kondisi tertentu.

Reaksi ini penting dalam kimia dasar dan dapat dimanfaatkan dalam sintesis produk berbasis nitrogen. Jika diperlukan, asam sianamida yang dihasilkan dapat digunakan dalam pembuatan senyawa lain seperti urea atau melamin.

10. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Amonium Sulfat

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan amonium sulfat (NH₄)₂SO₄ menghasilkan tiourea (NH₂CSNH₂), kalsium sulfat (CaSO₄), dan amonia (NH₃).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + (NH₄)₂SO₄ + H₂O → NH₂CSNH₂ + CaSO₄ + NH₃

11. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Sulfa

Ketika direaksikan dengan asam sulfat (H₂SO₄), kalsium sianamida menghasilkan kalsium sulfat (CaSO₄) dan asam sianamida (H₂NCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂NCN

12. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Oksigen

Dalam pemanasan tinggi, Kalsium Sianamida dapat terbakar dengan oksigen (O₂) membentuk kalsium oksida (CaO), nitrogen (N₂), dan karbon dioksida (CO₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 3O₂ → CaO + N₂ + CO₂

13. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Belerang (Sulfur)

Ketika Kalsium Sianamida dipanaskan dengan belerang, maka akan terbentuk Kalsium Sianamida Sulfida (Ca(CNS)₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2S → Ca(CNS)₂

14. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Klorin

Dalam kondisi tertentu, Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan klorin (Cl₂) membentuk karbon tetraklorida (CCl₄), nitrogen, dan kalsium klorida (CaCl₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2Cl₂ → CaCl₂ + CCl₄ + N₂

15. Reaksi Kalsium Sianamida dalam Produksi Natrium Sianida

Dalam proses industri, Kalsium Sianamida digunakan untuk membuat natrium sianida (NaCN). Hal ini dilakukan dengan cara mereaksikan dengan natrium karbonat (Na₂CO₃) dan karbon (C).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + Na₂CO₃ + 2C → 2NaCN + CaO + CO₂

Natrium sianida sering digunakan dalam proses penambangan emas.

16. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Hidrogen

Ketika kalsium sianamida dipanaskan dengan hidrogen (H₂), maka akab menghasilkan metanamin (CH₃NH₂) dan kalsium oksida (CaO).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 4H₂ → CH₃NH₂ + CaO

17. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Asam Fosfat

Ketika Kalsium Sianamida bereaksi dengan asam fosfat (H₃PO₄), maka akan terbentuk Kalsium Fosfat (Ca₃(PO₄)₂), Karbon Dioksida (CO₂), dan Amonia (NH₃).

Persamaan reaksinya:

3CaCN₂ + 2H₃PO₄ + 3H₂O → Ca₃(PO₄)₂ + 3CO₂ + 6NH₃

18. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Sulfur Dioksida

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan sulfur dioksida (SO₂) menghasilkan ammonium tiosianat (NH₄SCN) dan kalsium sulfat (CaSO₄).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + SO₂ + 2NH₃ → NH₄SCN + CaSO₄

19. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Amonia

Kalsium Sianamida bereaksi dengan amonia (NH₃) pada suhu tinggi untuk menghasilkan Melamin (C₃H₆N₆).

Persamaan reaksinya:

3CaCN₂ + 6NH₃ → 2C₃H₆N₆ + 3CaC₂ + 6H₂

Melamin digunakan dalam industri plastik dan resin.

20. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Kalium Hidroksida

Ketika Kalsium Sianamida bereaksi dengan kalium hidroksida (KOH) pada suhu tinggi, akan akan menghasilkan Kalium Sianida (KCN).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2KOH → 2KCN + Ca(OH)₂

Reaksi ini sangat penting dalam produksi Kalium Sianida, yang digunakan di industri pertambangan emas.

21. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Nitrogen Oksida (NO₂)

Kalsium Sianamida dapat bereaksi dengan nitrogen oksida (NO₂) menghasilkan dinitrogen monoksida (N₂O) dan kalsium karbonat (CaCO₃).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + 2NO₂ + H₂O → CaCO₃ + N₂O + NH₃

22. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Silika

Ketika Kalsium Sianamida direaksikan dengan silika (SiO₂) pada suhu tinggi, maka akan terbentuk kalsium silikat (CaSiO₃) dan nitrogen gas (N₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + SiO₂ → CaSiO₃ + N₂ + CO

23. Reaksi Kalsium Sianamida dengan Karbon di Suhu Tinggi

Ketika Kalsium Sianamida dipanaskan dengan karbon, maka akan dihasilkan Kalsium Karbida (CaC₂) dan Nitrogen Gas (N₂).

Persamaan reaksinya:

CaCN₂ + C → CaC₂ + N₂

D. APLIKASI

Beberapa manfaat dari kalsium sianamida adalah:

1. sebagai pupuk untuk tanaman.

2. sebagai pestisida untuk melawan gulma dan serangga.

E. KEAMANAN

Kalsium sianamida dapat menyebabkan intoleransi alkohol, sebelum atau setelah konsumsi alkohol. Kulit memerah dan hidung tersumbat merupakan gejala intoleransi yang paling umum setelah mengkonsumsi alkohol.

SUMBER RUJUKAN

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

BACA JUGA:

- 23 Fakta Menarik Tentang Kalsium

- Kalsium klorida

- Aluminium Nitrida

- Fakta-Fakta OZON

- Krionik, Teknologi Pembekuan Jazad agar Dibangkitkan di Masa Depan