Kesadahan, Air Sadah (Hard Water)

Air sadah (hard water) adalah air yang mengandung ion kalsium dan ion magnesium. Ada dua jenis kesadahan, yaitu kesadahan sementara dan kesadahan tetap. Kesadahan sementara adalah kesadahan yang disebabkan adanya garam bikarbonat dari magnesium dan kalsium, sedangkan kesadahan tetap adalah kesadahan yang disebabkan adanya garam sulfat, klorida, dan nitrat dari magnesium dan kalsium. Air sadah merugikan karena menyebabkan sabun tidak berbusa, bersifat mempercepat korosi, dan membentuk kerak pada peralatan logam.

 

Perbedaan antara kesadahan sementara dan kesadahan tetap terletak pada kandungan anionnya. Kesadahan sementara mengandung ion bikarbonat, sedangkan kesadahan tetap mengandung ion sulfat, klorida, dan nitrat. Kesadahan air dapat diamati dari busa sabun yang dihasilkan. Air yang bersadah busanya sedikit atau bahkan tidak menghasilkan busa. Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan cara pemanasan. Pemanasan air sadah sementara mengakibatkan garam bikarbonat akan terdekomposisi menjadi garam karbonat, gas karbon dioksida, dan air.

Ca(HCO₃)₂(aq) → CaCO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l)

Mg(HCO₃)₂(aq) → MgCO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l)

 

Air yang mengandung kesadahan tetap dapat dihilangkan dengan beberapa cara, di antaranya pengendapan, kondensasi, dan penukar ion. Penghilangan kesadahan tetap dengan cara pengendapan merupakan cara yang banyak digunakan karena murah, mudah, dan praktis. Cara ini menghilangkan garam kalsium klorida atau magnesium klorida dengan cara membentuk endapan garam karbonat.

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

MgCl₂(aq) + Na₂CO₃(aq) → MgCO₃(s) + 2 NaCl(aq)

 

Cara lain menghilangkan kesadahan tetap adalah cara kondensasi dan resin penukar ion. Pada cara kondensasi, air sadah dididihkan, lalu uapnya diembunkan. Uap yang dihasilkan telah bebas air sadah. Adapun dengan cara resin penukar ion, ion-ion yang terkandung dalam air sadah dihilangkan dengan cara pengikatan ion-ion penyebab kesadahan oleh resin penukar ion. Ada dua jenis resin penukar ion, yaitu resin penukar ion positif (kation) dan resin penukar ion negatif (anion).

 

Pada bidang industri, air sadah sangat merugikan. Ketika air yang mengandung ion Ca²⁺ dan HCO₃^– dipanaskan akan terbentuk endapan CaCO₃.

Ca²⁺(aq) + 2 HCO₃^–(aq) → CaCO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l)

Pembentukan CaCO₃ akan menyebabkan terbentuknya lapisan pada dinding bagian dalam pipa boiler yang dikenal dengan nama boiler scale. Lapisan yang terbentuk pada dinding bagian dalam pipa boiler tersebut menyebabkan transfer panas terhambat sehingga dapat mengurangi efisiensi dan daya tahan boiler.