Visualisasi sederhana larutan alkali (basa kuat) dengan pH tinggi.
Larutan alkali hidroksida merujuk pada larutan yang mengandung basa kuat yang menghasilkan ion hidroksida ($\text{OH}^-$) dalam jumlah signifikan ketika dilarutkan dalam air. Dalam kimia, basa didefinisikan berdasarkan teori Arrhenius sebagai zat yang melepaskan ion $\text{OH}^-$ dalam air, atau berdasarkan teori Brønsted-Lowry sebagai zat yang dapat menerima proton ($\text{H}^+$).
Hidroksida, secara umum, adalah senyawa biner yang terdiri dari suatu kation (biasanya logam) dan anion hidroksida ($\text{OH}^-$). Ketika hidroksida logam ini larut dalam air, mereka terionisasi secara sempurna (untuk basa kuat), menghasilkan larutan dengan konsentrasi ion $\text{OH}^-$ yang tinggi. Hal ini menyebabkan larutan tersebut memiliki nilai pH yang jauh di atas 7, menjadikannya basa atau alkali.
Beberapa contoh larutan alkali hidroksida yang paling umum dan sering ditemui dalam laboratorium maupun industri adalah:
Dikenal juga sebagai soda api (caustic soda), $\text{NaOH}$ adalah basa kuat yang sangat umum. Dalam air, ia terdisosiasi hampir sempurna:
$$\text{NaOH} (aq) \rightarrow \text{Na}^+ (aq) + \text{OH}^- (aq)$$Larutan $\text{NaOH}$ banyak digunakan dalam pembuatan sabun (saponifikasi), pemurnian bauksit untuk produksi aluminium, dan sebagai bahan pembersih industri karena sifatnya yang sangat korosif dan kemampuannya untuk menyabunkan lemak.
Kalium hidroksida, atau abu lesi (potash), adalah basa kuat lain yang setara dengan $\text{NaOH}$ dalam hal kekuatan, namun biasanya lebih larut dalam alkohol. Fungsinya mirip dengan $\text{NaOH}$, sering digunakan dalam produksi sabun cair lunak (sabun kalium) dan sebagai elektrolit dalam baterai alkalin tertentu.
$$\text{KOH} (aq) \rightarrow \text{K}^+ (aq) + \text{OH}^- (aq)$$Dikenal sebagai kapur mati atau air kapur. Meskipun $\text{Ca}(\text{OH})_2$ adalah basa kuat, kelarutannya dalam air relatif rendah dibandingkan $\text{NaOH}$ atau $\text{KOH}$. Namun, larutan jenuhnya masih sangat basa.
$$\text{Ca}(\text{OH})_2 (s) \rightleftharpoons \text{Ca}^{2+} (aq) + 2\text{OH}^- (aq)$$Aplikasi utamanya adalah dalam industri konstruksi (semen dan mortar), pengolahan air limbah untuk menaikkan pH dan mengendapkan logam berat, serta dalam pertanian untuk menetralkan tanah asam.
Meskipun kurang umum dalam skala besar dibandingkan $\text{NaOH}$ dan $\text{KOH}$, $\text{LiOH}$ penting dalam aplikasi khusus, terutama sebagai elektrolit dalam baterai lithium-ion tertentu dan dalam sistem pendingin reaktor nuklir karena sifatnya yang tidak terlalu korosif terhadap baja tertentu.
Larutan alkali hidroksida memiliki beberapa karakteristik penting yang harus diperhatikan:
Penggunaan dan penanganan contoh larutan alkali hidroksida harus selalu dilakukan dengan alat pelindung diri (APD) yang memadai, termasuk sarung tangan tahan bahan kimia, pelindung mata, dan bekerja di bawah tudung asap jika diperlukan.
Selain contoh di atas, larutan alkali hidroksida memegang peranan krusial dalam berbagai sektor:
Di industri kertas dan pulp, larutan $\text{NaOH}$ digunakan dalam proses kraft untuk memecah lignin dari serat kayu. Dalam industri tekstil, $\text{NaOH}$ digunakan dalam proses mercerisasi kapas untuk meningkatkan kekuatan dan kilau benang.
Demikian pula, larutan basa digunakan secara ekstensif dalam industri petrokimia untuk menghilangkan kontaminan asam dari aliran gas alam atau minyak mentah melalui proses yang disebut sweetening.
Memahami sifat dan contoh larutan alkali hidroksida sangat fundamental dalam kimia dasar karena senyawa-senyawa ini tidak hanya digunakan sebagai reagen laboratorium, tetapi juga merupakan tulang punggung banyak proses industri modern yang menghasilkan produk sehari-hari.