Stoikiometri Monosodium Phosphate

Stoikiometri Monosodium Phosphate adalah senyawa kimia anorganik termasuk dalam kelompok garam fosfat dengan rumus kimia NaH₂PO₄. Senyawa ini merupakan hasil netralisasi parsial asam fosfat (H₃PO₄) dengan monosodium hidroksida (NaOH) atau monosodium karbonat (Na₂CO₃). Dalam bentuk padat, natrium phosphate biasanya berupa kristal putih atau bubuk higroskopis mudah larut dalam air. Karena sifat kelarutannya baik, monosodium fosfat sering berguna di berbagai aplikasi industri maupun pangan. Secara kimia, monosodium fosfat termasuk golongan asam garam, karena masih mengandung ion hidrogen (H⁺) bersifat asam.

Hal ini membuatnya memiliki peran penting pada sistem penyangga (buffer), terutama larutan yang membutuhkan kestabilan pH. Dalam laboratorium, monosodium fosfat kerap berguna sebagai bagian dari larutan buffer phosphate menjaga pH tetap stabil di rentang tertentu, sehingga banyak berguna pada penelitian biologi, kimia, maupun farmasi. Dalam bidang pangan, natrium phosphate berguna sebagai aditif makanan dengan kode E339(i). Fungsi utamanya adalah sebagai pengatur keasaman, pengemulsi, serta agen pengikat.

Berikut informasi lebih lanjut mengenai Stoikiometri Monosodium Phosphate.

Monosodium fosfat membantu menjaga tekstur, kestabilan, maupun kualitas produk pangan seperti daging olahan, produk susu, ataupun minuman bubuk. Selain itu, monosodium fosfat juga dapat meningkatkan daya larut protein serta mempertahankan kelembapan pada produk makanan tertentu. Penggunaan monosodium phosphate juga meluas di bidang industri non-pangan. Natrium phosphate memanfaatkan  proses pengolahan air, deterjen, serta sebagai bahan baku pembuatan larutan pembersih. Dalam bidang farmasi, monosodium phosphate berguna sebagai komponen formulasi obat atau suplemen mineral phosphate, karena fosfat berperan penting metabolisme energi tubuh.

Dengan sifat multifungsi tersebut, monosodium fosfat menjadi salah satu senyawa fosfat memiliki nilai komersial tinggi. Secara keseluruhan, phosphate monosodium adalah senyawa phosphate natrium memiliki fungsi beragam, baik industri pangan, farmasi, laboratorium, maupun industri kimia lainnya. Keunggulannya terletak pada sifat larut dalam air, kemampuan mengatur pH, serta perannya sebagai aditif yang aman berguna sesuai dengan standar regulasi. Dengan karakteristik ini, stoikiometri monosodium fosfat menjadi bahan penting mendukung berbagai kebutuhan industri modern sekaligus aplikasi kehidupan sehari-hari.

Untuk memahami stoikiometri monosodium fosfat, kita perlu menelaah bagaimana senyawa ini terbentuk, sifat kimianya larutan, hingga bagaimana ia berperan di berbagai reaksi.

1. Dasar Stoikiometri dalam Pembentukan

Monosodium fosfat terbentuk dari reaksi asam fosfat (H₃PO₄) dengan basa natrium hidroksida (NaOH) dalam perbandingan molar tertentu. Karena asam phosphate merupakan asam triprotik, ia dapat melepaskan hingga tiga proton (H⁺). Apabila hanya satu proton menggantikan oleh ion natrium (Na⁺), maka terbentuklah stoikiometri monosodium phosphate. Persamaan reaksinya dapat menulis sebagai berikut:

𝐻3𝑃𝑂4+𝑁𝑎𝑂𝐻→𝑁𝑎𝐻2𝑃𝑂4+𝐻2𝑂

Dari persamaan tersebut terlihat bahwa stoikiometrik pembentukan natrium phosphate mengikuti perbandingan molar 1:1 antara asam fosfat serta natrium hidroksida. Artinya, satu mol H₃PO₄ bereaksi dengan satu mol NaOH menghasilkan satu mol NaH₂PO₄ dan satu mol air. Jika basa menambahkan lebih banyak, reaksi bisa berlanjut menghasilkan disodium phosphate (Na₂HPO₄) atau trisodium phosphate (Na₃PO₄). Oleh karena itu, pengendalian jumlah reaktan sangat penting pada proses produksi untuk memastikan produk utama terbentuk adalah phosphate monosodium.

2. Massa Molar dan Perhitungan Stoikiometri Natrium Fosfat

Untuk memahami perhitungan lebih jauh, kita dapat menghitung massa molar stoikiometri monosodium fosfat (NaH₂PO₄). Dengan menggunakan massa atom relatif (Ar): Na = 23, H = 1, P = 31, dan O = 16, maka:

𝑀(𝑁𝑎𝐻2𝑃𝑂4)=(23)+(2×1)+(31)+(4×16)=23+2+31+64=120𝑔/𝑚𝑜𝑙

Artinya, satu mol  natrium phosphate memiliki massa 120 gram. Jika reaksi pembentukan kita ingin menghasilkan 120 gram NaH₂PO₄, maka membutuhkan 1 mol H₃PO₄ (98 g) dan 1 mol NaOH (40 g). Perbandingan inilah menjadi inti stoikiometrik: hubungan kuantitatif yang pasti antara reaktan & produk.

Sebagai contoh, jika suatu industri ingin menghasilkan 600 kg monosodium phosphate, maka jumlah mol yang membutuhkan dapat menghitung:

600.000𝑔÷120𝑔/𝑚𝑜𝑙=5000𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐻2𝑃𝑂4

Oleh karena perbandingan molar dengan H₃PO₄ dan NaOH adalah 1:1, maka memerlukan masing-masing 5000 mol H₃PO₄ dan 5000 mol NaOH. Konversi ke massa:

H₃PO₄: 5000 mol × 98 g/mol = 490.000 g = 490 kg

NaOH: 5000 mol × 40 g/mol = 200.000 g = 200 kg

Dari perhitungan ini terlihat bahwa dengan 490 kg asam fosfat dan 200 kg monosodium hidroksida, dapat menghasilkan 600 kg phosphate monosodium, menambah 90 kg air sebagai produk samping.

3. Stoikiometri dalam Larutan dan pH

Stoikiometri monosodium fosfat adalah garam asam yang larut dalam air. Ketika larut, ia dapat terionisasi menjadi:

𝑁𝑎𝐻2𝑃𝑂4→𝑁𝑎++𝐻2𝑃𝑂4−

Ion H₂PO₄⁻ bersifat amfiprotik, artinya dapat bertindak sebagai asam maupun basa tergantung kondisi larutan. Dalam konteks stoikiometri larutan, konsentrasi ion ini penting pada sistem buffer. Misalnya, ketika stoikiometri monosodium phosphate mengombinasikan dengan sodium phosphate (Na₂HPO₄), terbentuklah sistem buffer fosfat. Sistem ini banyak memakai laboratorium biologi karena mampu mempertahankan pH sekitar 7,2–7,4.

Persamaan kesetimbangan yang relevan:

𝐻2𝑃𝑂4−⇌𝐻++𝐻𝑃𝑂42−

Dalam stoikiometri buffer, perbandingan konsentrasi antara H₂PO₄⁻ (dari NaH₂PO₄) dan HPO₄²⁻ (dari Na₂HPO₄) mengikuti persamaan Henderson-Hasselbalch. Dengan mengatur jumlah mol kedua komponen, pH larutan dapat memprediksi serta menjaga tetap stabil. Hal ini menunjukkan bahwa stoikiometri tidak hanya relevan pada reaksi pembentukan, tetapi juga pada aplikasi larutan sehari-hari.

4. Reaksi Lanjutan dan Konsep Stoikiometri

Stoikiometri natrium phosphate juga dapat terlibat dalam berbagai reaksi lanjutan. Misalnya, ketika memanaskan pada suhu tinggi, NaH₂PO₄ dapat mengalami dehidrasi menghasilkan natrium pirofosfat:

2𝑁𝑎𝐻2𝑃𝑂4→𝑁𝑎2𝐻2𝑃2𝑂7+𝐻2𝑂

Dalam reaksi ini, dua mol stoikiometri monosodium fosfat menghasilkan satu mol natrium pirofosfat (Na₂H₂P₂O₇) dan satu mol air. Hubungan kuantitatif semacam ini sangat penting di industri makanan maupun kimia, karena natrium pirofosfat memiliki fungsi berbeda, misalnya sebagai pengemulsi dan pengikat ion logam.

Reaksi stoikiometri lain adalah netralisasi lebih lanjut. Jika ke larutan stoikiometri natrium phosphate menambahkan satu mol NaOH, maka terbentuk sodium phosphate:

𝑁𝑎𝐻2𝑃𝑂4+𝑁𝑎𝑂𝐻→𝑁𝑎2𝐻𝑃𝑂4+𝐻2𝑂

Jika menambahkan lagi satu mol NaOH, terbentuk trisodium phosphate:

𝑁𝑎2𝐻𝑃𝑂4+𝑁𝑎𝑂𝐻→𝑁𝑎3𝑃𝑂4+𝐻2𝑂

Dari persamaan ini terlihat bahwa stoikiometri asam-basa sangat menentukan produk akhir yang menghasilkan.

5. Aplikasi Stoikiometri Natrium Fosfat di Industri

Pemahaman stoikiometri monosodium phosphate memiliki implikasi besar di industri. Dalam industri pangan, jumlah NaH₂PO₄ menambahkan sebagai aditif harus tepat agar pH terjaga tanpa mengubah rasa secara signifikan. Pada industri farmasi, perhitungan stoikiometri untuk memastikan konsentrasi buffer sesuai standar, karena kesalahan kecil pada konsentrasi dapat mengubah efektivitas obat. Dalam pengolahan air, jumlah NaH₂PO₄ yang berguna juga menghitung secara stoikiometri untuk menghindari pemborosan bahan kimia sekaligus mencegah ketidakseimbangan pH.

Demikian informasi mengenai Stoikiometri Monosodium Phosphate, silahkan hubungi kami dibawah ini, kami akan berikan harga terbaik untuk anda!