Stoikiometri Disodium Phosphate
Stoikiometri Disodium Phosphate adalah salah satu jenis garam fosfat terbentuk dari kombinasi antara dua ion natrium (Na⁺) dan satu ion hidrogen (HPO₄²⁻). Senyawa ini termasuk garam anorganik sangat umum berguna di berbagai industri karena sifatnya stabil & mudah larut di air. Oleh karena itu, bentuknya paling umum, sodium fosfat hadir sebagai bubuk atau kristal putih tidak berbau. Di industri pangan, natrium fosfat berfungsi sebagai pengatur keasaman (pH regulator), emulsifier, & agen penstabil. Peran pentingnya adalah menjaga keseimbangan pH agar makanan tetap stabil & tidak mudah rusak.
Senyawa ini juga membantu mempertahankan tekstur produk makanan seperti susu olahan, keju, puding, & minuman instan sehingga kualitasnya tetap terjaga selama penyimpanan. Selain menjaga kestabilan pH, senyawa ini mampu mencegah penggumpalan produk pangan tertentu. Hal ini karena sifatnya dapat mengikat ion mineral sehingga konsistensi produk menjadi lebih homogen. Industri minuman, natrium phosphate sering berguna membantu proses pelarutan bahan bubuk agar lebih mudah tercampur secara merata. Dunia farmasi, senyawa ini juga memiliki peran penting.
Stoikiometri Disodium Phosphate merupakan dasar penting untuk memahami bagaimana senyawa ini terbentuk, bereaksi, & berguna di berbagai proses industri maupun laboratorium.
Senyawa berguna pada formulasi obat sebagai buffer untuk memastikan obat tetap berada pada tingkat keasaman sesuai. Sodium phosphate juga dapat menemukan larutan infus atau cairan injeksi tertentu, di mana kestabilan pH menjadi faktor sangat krusial bagi keamanan pasien. Di luar sektor pangan & farmasi, disodium phosphate banyak memanfaatkan di berbagai aplikasi industri. Misalnya industri pembersih, senyawa ini berguna melunakkan air sehingga deterjen dapat bekerja lebih efektif. Pengolahan air, natrium phosphate membantu mengontrol kadar mineral & mencegah kerak dapat mengganggu sistem perpipaan.

Dengan beragam fungsi tersebut, sodium phosphate menjadi salah satu bahan kimia banyak berguna di berbagai bidang industri. Keamanannya telah mengatur oleh lembaga pengawas pangan & kesehatan di banyak negara, sehingga penggunaannya harus mengikuti batasan tertentu. Secara keseluruhan, stoikiometri disodium phosphate adalah senyawa serbaguna mendukung kualitas, stabilitas, & efektivitas berbagai produk modern.
Pembahasan stoikiometri mencakup konsep mol, reaksi netralisasi, reaksi asam-basa, koefisien aksi, & hubungan massa dengan jumlah partikel kimia.
-
Struktur & Komposisi Stoikiometri Natrium Fosfat
Natrium phosphate memiliki rumus kimia Na₂HPO₄. Rumus menjelaskan bahwa setiap satu molekul terdapat:
- 2 atom natrium (Na)
- 1 atom hidrogen (H)
- 1 atom fosfor (P)
- 4 atom oksigen (O)
Secara stoikiometrik, menunjukkan bahwa komposisi molar unsur-unsurnya mengikuti rasio 2 : 1 : 1 : 4. Rasio penting perhitungan aksi kimia, misalnya untuk menentukan massa molar atau untuk menghitung kebutuhan bahan pereaksi saat memproduksi stoikiometri disodium phosphate skala industri.
Untuk menghitung massa molar Na₂HPO₄:
- Na = 23 g/mol × 2 = 46 g/mol
- H = 1 g/mol × 1 = 1 g/mol
- P = 31 g/mol × 1 = 31 g/mol
- O = 16 g/mol × 4 = 64 g/mol
- Total massa molar = 142 g/mol
Massa molar berperan penting stoikiometri, terutama saat menghitung konsumsi bahan baku atau konsentrasi larutan proses industri & laboratorium.
-
Stoikiometri Pembentukan Melalui Reaksi Netralisasi
Stoikiometri disodium fosfat terbentuk melalui aksi netralisasi antara asam (H₃PO₄) & natrium hidroksida (NaOH). Oleh karena itu, aksi lengkap pembentukannya melibatkan penggantian dua atom hidrogen dari asam oleh ion natrium.
Reaksi kimia menunjukkan pembentukan natrium phosphate adalah:
H₃PO₄ + 2 NaOH → Na₂HPO₄ + 2 H₂O
Koefisien reaksi di atas menunjukkan stoikiometri sebagai berikut:
- 1 mol H₃PO₄ bereaksi sempurna dengan 2 mol NaOH
- menghasilkan 1 mol Na₂HPO₄
- dan 2 mol air (H₂O)
Rasio molar sangat penting, terutama skala industri, untuk memastikan tidak ada pereaksi berlebihan karena hal itu dapat mempengaruhi kualitas produk atau menimbulkan biaya tambahan proses pemurnian.
Jika salah satu bahan berlebih, maka senyawa fosfat lain dapat terbentuk:
- Jika NaOH berlebih → tribasic sodium phosphate (Na₃PO₄)
- Jika NaOH kurang → monosodium phosphate (NaH₂PO₄)
Dengan demikian, pengendalian stoikiometri sangat penting untuk memastikan produk akhir terbentuk adalah disodium phosphate, bukan bentuk lain dari fosfat.
-
Stoikiometri Reaksi Asam-Basa
Sodium phosphate bersifat amfoter lemah karena mengandung ion HPO₄²⁻ dapat bertindak sebagai asam maupun basa. Di air, HPO₄²⁻ dapat menerima atau melepaskan proton (H⁺). Yang terpenting, hal menyebabkan natrium phosphate memiliki kapasitas buffer sangat baik.
Reaksi sebagai basa:
HPO₄²⁻ + H⁺ → H₂PO₄⁻
Reaksi sebagai asam:
HPO₄²⁻ → PO₄³⁻ + H⁺
Stoikiometri di atas menunjukkan hubungan 1:1 pertukaran proton, membuat larutan stoikiometri disodium phosphate sangat stabil menjaga pH larutan. Dengan kata lain, menjadi salah satu alasan utama mengapa berguna pada buffer (phosphate buffer solution) di laboratorium biokimia.
-
Stoikiometri Larutan: Penggunaan Buffer Fosfat
Buffer fosfat adalah salah satu buffer paling umum berguna di laboratorium biologi & kimia. Buffer membuat dari campuran sodium phosphate (Na₂HPO₄) & monosodium phosphate (NaH₂PO₄).
Stoikiometri antara kedua senyawa tersebut menentukan nilai pH buffer. Persamaan Henderson–Hasselbalch berguna untuk menghitung perbandingan molar antara basa konjugasi (Na₂HPO₄) & asam konjugasi (NaH₂PO₄):
pH = pKa + log ([HPO₄²⁻] / [H₂PO₄⁻])
Jika lebih banyak natrium phosphate (basa), pH larutan naik.
Jika lebih banyak monosodium phosphate (asam), pH larutan turun.
Stoikiometri sangat penting untuk pembuatan buffer pada pH tertentu, misalnya pH 7.4 umum berguna untuk kultur sel & reaksi enzim.
-
Stoikiometri Reaksi dengan Ion Logam
Stoikiometri sodium phosphate juga dapat bereaksi dengan ion logam seperti kalsium, magnesium, atau besi. Reaksi-reaksi sering terjadi pengolahan air atau aplikasi industri lain.
Contoh reaksi dengan Ca²⁺:
Na₂HPO₄ + CaCl₂ → CaHPO₄↓ + 2 NaCl
Stoikiometri menunjukkan:
- 1 mol natrium phosphate bereaksi dengan 1 mol CaCl₂
- menghasilkan 1 mol kalsium (CaHPO₄) sebagai endapan
- & 2 mol NaCl
Reaksi ini berguna penghilangan mineral keras (kesadahan) dari air serta produksi suplemen kalsium fosfat.
-
Stoikiometri Penghitungan Kadar Fosfat di Industri
Di industri pangan & kimia, disodium phosphate sering menghitung berdasarkan kadar fosfat (PO₄³⁻). Stoikiometri penting dalam:
- menghitung kandungan fosfor nutrisi pada makanan
- menentukan dosis pakan ternak
- mengontrol jumlah fosfat formulasi produk
Setiap molekul Na₂HPO₄ mengandung 1 atom fosfor, sehingga hubungan stoikiometri antara massa senyawa & kandungan fosfor dapat menghitung dengan mudah.
