Dalam dunia kimia, istilah "alkali" sering kali muncul bersamaan dengan konsep basa. Secara definitif, alkali adalah basa yang larut dalam air. Perbedaan utama antara basa umum dan alkali terletak pada kelarutannya. Tidak semua basa adalah alkali, tetapi semua alkali adalah basa. Senyawa-senyawa ini memainkan peran fundamental dalam berbagai proses industri, laboratorium, hingga fungsi biologis dalam tubuh makhluk hidup.
Alkali umumnya merujuk pada senyawa hidroksida dari logam alkali (Golongan 1 tabel periodik, seperti Litium, Natrium, Kalium) dan logam alkali tanah (Golongan 2, seperti Kalsium, Stronsium, Barium), meskipun istilah ini lebih sering dikaitkan erat dengan hidroksida dari Golongan 1 karena tingkat kelarutannya yang sangat tinggi dalam air.
Visualisasi ionisasi alkali kuat dalam air.
Karakteristik yang paling mendefinisikan alkali adalah basa yang melepaskan ion hidroksida ($\text{OH}^-$) dalam jumlah besar ketika dilarutkan dalam air. Sifat ini membuat larutan alkali memiliki pH tinggi (umumnya di atas 7).
Alkali kuat, seperti natrium hidroksida ($\text{NaOH}$) dan kalium hidroksida ($\text{KOH}$), terionisasi hampir sepenuhnya di dalam air. Ini berarti hampir setiap molekul alkali menghasilkan ion $\text{OH}^-$ bebas, sehingga menghasilkan konsentrasi ion yang sangat tinggi. Konsentrasi $\text{OH}^-$ inilah yang menentukan sifat basanya yang kuat.
Secara umum, larutan alkali terasa licin atau seperti sabun jika disentuh. Sifat ini terjadi karena alkali bereaksi dengan lemak alami pada kulit Anda dalam proses saponifikasi (pembuatan sabun). Meskipun demikian, kontak langsung dengan alkali pekat sangat berbahaya dan harus dihindari.
Alkali bereaksi hebat dengan asam dalam reaksi netralisasi. Dalam reaksi ini, ion hidroksida ($\text{OH}^-$) dari alkali bergabung dengan ion hidrogen ($\text{H}^+$) dari asam untuk membentuk air ($\text{H}_2\text{O}$) dan garam. Reaksi ini bersifat eksotermik, melepaskan panas.
Contoh: $\text{NaOH} (\text{aq}) + \text{HCl} (\text{aq}) \rightarrow \text{NaCl} (\text{aq}) + \text{H}_2\text{O} (\text{l})$
Fungsi dari senyawa yang termasuk dalam kategori alkali adalah basa yang sangat vital di berbagai sektor. Tanpa alkali, banyak produk modern tidak akan tercipta.
Natrium hidroksida ($\text{NaOH}$), atau soda kaustik, adalah bahan utama dalam pembuatan sabun melalui proses saponifikasi, yaitu mereaksikan lemak atau minyak dengan alkali kuat. Selain itu, banyak deterjen bubuk mengandung natrium karbonat ($\text{Na}_2\text{CO}_3$), yang juga bersifat alkali.
Alkali digunakan untuk mengatur pH air minum dan air limbah. Peningkatan pH sering diperlukan untuk menghilangkan logam berat dari air limbah atau untuk mencegah korosi pada pipa air.
Proses pulp dan kertas sangat bergantung pada penggunaan $\text{NaOH}$ untuk memecah lignin pada kayu, memisahkan serat selulosa. Dalam industri tekstil, alkali digunakan dalam proses pemutihan dan pewarnaan kain.
Di laboratorium, alkali sering digunakan sebagai titran dalam analisis kimia kuantitatif, sebagai katalis dalam reaksi organik, atau sebagai agen pembersih yang kuat untuk menghilangkan kontaminan asam.
Penting untuk membedakan antara alkali kuat dan basa lemah. Basa lemah, seperti amonia ($\text{NH}_3$) atau aluminium hidroksida ($\text{Al}(\text{OH})_3$), juga menghasilkan $\text{OH}^-$ di dalam air, tetapi tidak sepenuhnya terdisosiasi. Hal ini berarti konsentrasi ion $\text{OH}^-$ yang dilepaskan lebih rendah dibandingkan dengan alkali kuat pada konsentrasi molar yang sama. Oleh karena itu, basa lemah memiliki pH yang lebih rendah (tetapi tetap di atas 7) dan kurang korosif dibandingkan alkali kuat.
Secara ringkas, definisi kimia yang mendasari mengapa alkali adalah basa yang istimewa terletak pada kelarutannya yang sempurna dalam air, menghasilkan larutan dengan konsentrasi ion hidroksida yang tinggi, menjadikannya reagen yang kuat di berbagai bidang aplikasi.