Cara Pembuatan Logam Alkali

Isolasi:

• Na diperoleh dari elektrolisis leburan garam kloridanya yang dilakukan dengan menggunakan ”downs cell” .

Elektrolisis lelehan NaCl dilakukan didalam sel silinder dengan menambahkan CaCl₂ untuk menurunkan titih leleh dari NaCl dari 801⁰C menjadi 580⁰C. Akan tetapi dari elektrolisis tidak diperoleh Ca. Hal ini disebabkan karena Ca lebih sulit tereduksi dibanding Na karena potensial reduksi Ca lebih rendah dibanding Na.

• Suhu optimum beroperasinya downs cell 772⁰C, sementara titik leleh KCl 850⁰C dan pada suhu tersebut K akan berwujud gas sehingga K tidak mungkin dipisahkan atau diisolasi dengan menggunakan downs cell. Oleh karena itu logam K, Rb, Cs diisolasi dengan mereaksikan garam kloridanya dengan Na

Na(g) + MCl (l) → M(g) + NaCl(l)

Dengan cara elektrolisis leburan atau lelehan garamnya.

Contoh :	NaCl (l)		Na+ (l)	+ Cl- (l)
	Katoda		Na+ (l)	+ e-		Na (s)
	Anoda		Cl- (l)			1/2 Cl2 (g)	+ e-
	---------------------------------------------------------
			Na+ (l)	+ Cl- (l)	-->	Na (s)	+ 1/2 Cl2 (g)

Keberadaan Logam Alkali di Bumi

• Na, K terdapat dalam jumlah yang cukup banyak di air laut , kerak bumi, dan komponen dari tumbuh-tumbuhan.
• Li, Rb, Cs terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit di air laut dan kerak bumi.
• Fr jarang ditemukan karena merupakan hasil peluruhan bahan radioaktif ²²⁷Ac dengan waktu  21 menit. 

Keberadaan di alam

Senyawa-senyawa alkali yang paling banyak terdapat di alam adalah senyawa natrium dan kalium. Unsur alkali yang paling sedikit dijumpai adalah fransium, sebab unsur ini bersifat radioaktif dengan waktu  21 menit, sehingga mudah berubah menjadi unsur lain.

Natrium terutama didapatkan pada air laut dalam bentuk garam NaCl yang terlarut. Konsentrasi ion Na⁺ pada air laut adalah 0,47 molar. NaCl kita temui juga dibeberapa daerah sebagai mineral pada halit (batu karang NaCl). Selain berupa NaCl, natrium tersebar di kulit bumi sebagai natron (Na₂C0₃.10H₂0), kriolit (Na₃AlF₆), sendawa chili (NaNO₃), albit (Na₂).Al₂O₃.3SiO₂) dan boraks (Na₂B₄O₇.1OH₂).

Kalium terdapat dikulit bumi sebagai mineral silvit (KCl), karnalit (KCl.MgCl₂.6H₂O), sendawa (KNO₃), dan feldspar (K₂O.Al₂O₃.3SiO₂). Dalam tumbuh-tumbuhan, kalium banyak terkandung sebagai garam oksalat dan tatrat. Natrium dan kalium ikut berperan dalam metabolisme pada tubuh makhluk hidup. Pada tubuh manusia dan hewan, ion-ion Na⁺ dan K⁺ berperan dalam menghantarkan konduksi saraf, serta dalam memelihara keseimbangan osmosis dan pH darah. Pada tumbuh-tumbuhan, ion K⁺ jauh lebih penting dari pada ion Na⁺, sebab ion K⁺ merupakan zat esensial untuk pertumbuhan.

Adapun logam-logam alkali lainnya sedikit dijumpai di alam. Jumlah litium relatif lebih banyak daripada sesium dan rubidium.

Ekstraksi Logam

a. Metode Elektrolisis

Logam Li dan Na adalah reduktor kuat sehingga tidak mungkin diperoleh dengan mereduksi oksidanya. Oleh karena itu logam-logam ini diperoleh dengan cara elektrolisis.

Elektrolisis Li

Sumber logam Li adalah spodumene [LiAl(SO)₃]. Spodumene dipanaskan pada suhu 100^oC, lalu dicampur dengan H₂SO₄ panas, dan dilarutkan ke air untuk memperoleh larutan Li₂SO_4. kemudian, Li₂SO₄ direksikan dengan Na₂CO₃ membentuk Li₂CO₃ yang sukar larut.

Li­­­₂SO₄ + Na₂CO₃ → Li­­­₂CO₃ + Na₂SO₄ Setelah itu, Li₂CO₃ direaksikan dengan HCl untuk membentuk LiCl.

Li­­­₂CO₃ + 2HCl → 2LiCl + H₂O + CO₂ Li dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan LiCl. Katoda : Li⁺ + e^- → Li

Anoda : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

Karena titik leleh LiCl tinggi (>600^oC), biaya elektrolisis menjadi mahal. Namun, biaya dapat ditekan dengan cara menambahkan KCl (55% LiCl dan 45% KCl) yang dapat menurunkan titik leleh menjadi 430^oC.

Elektrolisis Natrium

Sumber utama logam natrium adalah garam batu dan air laut. Na hanya dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan NaCl.

Katoda : Na⁺ + e^- → Na

Anoda : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

a. Metode reduksi

Untuk mendapatkan logam K, Rb, dan Cs dilakukan metode reduksi sebab jika dengan metode elektrolisis logam ini cenderung larut dalam larutan garamnya.

Reduksi K

Sumber utama logam K adalah silvit (KCl). Logam ini didapatkan dengan mereduksi lelehan KCl. Na + KCl ↔ K + NaCl

Reaksi ini berada dalam kesetimbangan karena K mudah menguap maka K dapat dikeluarkan dari sistem. Dan kesetimbangan akan tergeser ke kanan untuk memproduksi K. Untuk reduksi Rb dan Cs prosesnya sama dengan proses reduksi K.

Kegunaan

• Karena memiliki titik leleh yang rendah, logam Na digunakan sebagai pendingin dalam reaktor nulkir, dimana Na menyerap panas dari reaktor nuklir kemudian Na panas mengalir melalui saluran menuju reservoar yang berisi air. Selanjutnya air dalam reservoar menguap dan uapnya dialirkan pada pembangkit listrik tenaga uap.
• Sebagai pengembang kue (NaHCO₃), jika dibakar mengeluarkan gas CO₂.
• KO₂ digunakan sebagai konverter CO₂ pada alat bantuan pernafasan. Gas CO₂ yang dihembuskan masuk kedalam alat dan bereaksi dengan KO₂ menghasilkan O₂.
• Na dipakai sebagai lampu penerangan dijalan-jalan raya atau pada kendaraan. sinar kuning natrium ini mempunyai kemampuan untuk menembus kabut.
• Logam Na digunakan dalam pembuatan tetra etil timbal, zat ini mengurangi ketukan pada bensin.
• NaCl (garam dapur); digunakan sebagai bahan baku pembuatan NaOH, Na₂CO₃, logam Na, dan gas klorin.