ASAM BORAT DAN KEGUNAANNYA

ASAM BORAT, juga disebut hidrogen borat, asam borakat, asam ortoborat dan acidum boricum, adalah suatu asam lemah dari boron sering digunakan sebagai antiseptik, insektisida, flame retardant, penyerap netron (neutron absorber), atau prekursor bagi senyawa kimia lain. Asam borat memiliki rumus kimia H3BO3 (terkadang ditulis B(OH)3), dan terdapat dalam bentuk kristal tak berbawarna atau serbuk putih yang larut dalam air. Bila terjadi sebagai mineral, ia disebut sassolite.

Nama dan Ciri-ciri Asam Borat

 

Nama dan ciri-ciri asam borat dapat dilihat dalam table-1 di bawah ini.

 

Tabel-1. Nama dan Ciri-ciri Asam Borat

Nama Asam Borat

Nama IUPAC

Nama Lain

Asam borat, Trihidroksidoboron

Asam ortoborat, Asam borakat, Sassolite, Optibor, Borofax

Sifat-sifat Asam Borat

Rumus molekul

H3BO3

Berat molekul

61,83 gr mol−1

Penampilan

Kristal padat berwarna putih

Densitas

1,435 gr/cm3

Titik leleh

170,9 °C, 444 K, 340 °F

Titik didih

300 °C, 573 K, 572 °F

 

Kelarutan dalam air

2,52 gr/100 mL (0 °C)
4,72 gr/100 mL (20 °C)

5,70 gr/100 mL (25 °C)

19,10 gr/100 mL (80 °C)
27,53 g/100 mL (100 °C)

Kelarutan dalam pelarut lain

Larut dalam alcohol yang lebih rendah;

Larut sedang dalam piridin;

Sangat sedikit larut dalam aseton

Keasaman (pKa)

9,24 (lihat teks)

Struktur Asam Borat

Bentuk molekul

Trigonal planar

Momen dipol

Nol

Bahaya

MSDS

Klasifikasi Uni Eropa

NFPA 704

Titik Nyala

LD50

MSDS Eksternal

Sangat berbahaya (Xn) Repr. Cat. 2

010

Tidak menyala

2660 mg/kg, oral (tikus)

Senyawa Terkait

Senyawa terkait

Boron trioksida dan Boraks

 

 

Terjadinya di Alam

Asam bebas aslinya ditemukan di distrik-distrik vulkanik tertentu seperti Tuscany, Kepulauan Lipari dan Nevada, mengeluarkan uap yang bercampur, dari celah di dalam tanah, asam bebas ini juga ditemukan sebagai konstituen dari banyak mineral – boraks, boracite, boronatrocaicite dan colemanite. Adanya asam borat dan garam-garamnya telah diperhatikan dalam air laut. Asam borat juga terdapat dalam tanaman dan terutama di hampir semua buah-buahan.

Asam borat pertama kali dibuat oleh Wilhelm Homberg (1652 – 1715) dari boraks, melalui aksi asam-asam mineral, dan diberi nama sal sedativum Hombergi (“garam sedatif dari Homberg”). Namun Borat, termasuk asam borat, telah digunakan sejak masa Yunani untuk pembersih, pengawet bahan makanan, dan aktivitas lain.

Pembuatan

Asam borat dapat dibuat dengan mereaksikan boraks (natrium tetraborat dekahidrat) dengan suatu asam mineral, seperti asam hidroklorida (HCl), reaksinya sebagai berikut:

Na2B4O7·10H2O + 2 HCl → 4 B(OH)3 + 2 NaCl + 5 H2O

Asam borat juga terbentuk sebagai hasil-samping dari hidrolisis boron trihalida dan diboran, reaksinya sebagai berikut:

B2H6 + 6 H2O → 2 B(OH)3 + 6 H2

BX3 + 3 H2O → B(OH)3 + 3 HX

(dinama X = Cl, Br, I)

Sifat-sifat

Asam borat larut dalam air mendidih. Bila dipanaskan di atas suhu 170 °C, ia terdehidrasi (melepaskan air), mem-bentuk asam metaborat (HBO2):

H3BO3 → HBO2 + H2O

Asam metaborat adalah zat padat berbentuk kristal kubus, berwarna putih dan hanya sedikit larut dalam air. Asam metaborat meleleh pada suhu sekitar 236 °C, dan bila dipanaskan di atas suhu 300 °C dehidrasi berlanjut, mem-bentuk asam tetraborat atau asam piroborat  (H2B4O7):

4 HBO2 → H2B4O7 + H2O

Istilah asam borat terkadang mengacu pada senyawa tersebut. Pemanasan lebih lanjut menghasilkan boron trioksida, reaksinya sebagai berikut:

H2B4O7 → 2 B2O3 + H2O

Asam borat tidak terurai dalam larutan encer sebagai asam Brønsted, tetapi sebagai asam Lewis yang berinteraksi dengan molekul-molekul air untuk membentuk ion tetra-hidroksiborat, seperti yang dikonfirmasikan dengan spektros-kopi Raman:

B(OH)3 + H2O =  B(OH)4─  + H+

(Ka = 5,8 x 10−10 mol/l; pKa = 9,24)

Anion poliborat terbentuk pada pH 7–10 bila konsentrasi boron lebih tinggi dari sekitar 0,025 mol/L. Yang terkenal dari anion tersebut ialah ion tetraborat, yang ditemukan dalam mineral boraks:

4 B(OH)4 + 2 H =  B4O2−7 + 9 H2O (reaksi timbal-balik)

Asam borat membuat kontribusi penting untuk penyerapan suara frekuensi rendah dalam air laut.

Toksikologi

Berdasarkan pada dosis mematikan median (median lethal dose—LD50 mamalia tingkat  2.660 mg/kg berat badan, asam borat  beracun bila terasup atau terhirup secara internal dengan sebesar itu. Edisi ke-3 dari Merck Index menunjukkan bahwa  LD50 dari asam borat ialah 5,14 gr/kg untuk dosis oral yang diberikan pada tikus, dan 5–20 gr/kg telah menyebabkan kematian pada manusia dewasa. Demi perbandingan, LD50 dari garam dilaporkan menjadi 3,75 gr/kg pada tikus menurut Merck Index.

Pajanan jangka panjang terhadap asam borat mungkin lebih banyak perhatian, penyebab kerusakan ginjal dan akhirnya gagal ginjal.  Meskipun tidak muncul untuk menjadi karsinogenik, penelitian pada anjing telah dilaporkan atrofi testis setelah terpapar 32 mg / kg berat badan / hari selama 90 hari. Tingkat ini jauh lebih rendah dari LD50.

Menurut Dataset IUCLID asam borat yang diterbitkan oleh Komisi Eropa, asam borat dalam dosis tinggi menunjukkan perkembangan toksisitas dan teratogenik yang signifikan pada kelinci, tikus, dan janin tikus serta cacat jantung, berbagai  rangka, lesi ginjal ringan.

Akibatnya, pada bulan Agustus 2008, di ATP ke-30  untuk direktif Uni Eropa 67/548/EEC, EC memutuskan untuk mengubah klasifikasi sebagai kategori reprotoxic 2 dan menerapkan frase risiko R60 (dapat mengganggu kesuburan) dan R61 (dapat menyebabkan kerusakan pada janin.

Pada Pertemuan Asosiasi Manufaktur Diagnostik Eropa (EDMA) terbaru, beberapa tambahan baru bagi calon Substansi Kepedulian Sangat Tinggi (SVHC) mencantumkan dalam hubungannya dengan Registrasi, Evaluasi, Otorisasi dan  pembatasn Peraturan Zat Kimia 2007 (REACH) dibicarakan. Registrasi dan tinjauan lengkap sebagai bagian dari REACH mengandung makna klasifikasi terbaru Asam Borat CAS 10043-35-3/11113-50-1 sejak 1 Desember 2010 akan dicantumkan sebagai H360FD (Dapat merusak kesuburan. Dapat merusak janin.)

KEGUNAAN

Medis

Asam borat dapat digunakan sebagai antiseptik untuk luka bakar ringan atau luka dan kadang-kadang digunakan  sebagai dressing atau salep. Asam borat digunakan dalam larutan yang sangat encer sebagai pencuci mata. Asam borat encer dapat digunakan sebagai douche vagina untuk mengobati vaginosis bakteri karena alkalinitas berlebihan.

Sebagai senyawa anti-bakteri, asam borat dapat juga digunakan untuk mengobati jerawat. Asam ini juga digunakan sebagai pencegahan kaki atlet, dengan memasukkan bubuk dalam kaus kaki atau stoking, dan sebagai larutan dapat digunakan untuk mengobati beberapa jenis otitis eksterna (infeksi telinga) pada manusia dan hewan. Pengawet dalam botol sampel urin (tutupi merah) di Inggris adalah asam borat.

Larutan asam borat yang digunakan sebagai pencuci mata atau pada kulit terkelupas diketahui terutama beracun untuk bayi, khususnya setelah penggunaan berulang karena laju eliminasi yang lambat.

Insektisida

Asam borat pertama kali terdaftar  sebagai insektisida di Amerika Serikat pada tahun 1948 untuk mengontrol  kecoa, rayap, semut api, kutu, ngengat, dan banyak serangga lainnya. Produk ini secara umum dianggap aman untuk digunakan di dapur rumah tangga untuk mengontrol kecoa dan semut. Asam borat bertindak sebagai sebagai racun perut mempengaruhi metabolisme serangga, dan bubuk kering abrasif untuk eksoskeleton serangga.

Pengawet

Sebagai kombinasi dengan kegunaannya sebagai insektisida, asam borat juga mencegah dan merusak adanya busuk basah dan kering pada kayu. Asam ini dapat digunakan dalam kombinasi dengan pembawa etilena glikol untuk mengobati kayu bagian luar terhadap serangan jamur dan serangga.

Hal ini dimungkinkan untuk membeli batang yang diresapi-borat untuk dimasukkan ke dalam kayu melalui lubang bor di mana kelembaban dan air diketahui berkumpul dan duduk.

Asam borat semacam ini tersedia dalam bentuk gel dan pasta yang disuntikkan untuk mengobati batang kayu yang terkena pembusukan tanpa harus menggantikan kayu. Konsentrat dari  pengolahan berbasis borat dapat digunakan untuk mencegah pembentukan lendir, pertumbuhan misel-ium dan ganggang, bahkan dalam lingkungan perairan.

Asam borat yang ditambahkan pada garam dalam kari janin sapi, kulit anak sapi dan kulit domba. Hal ini membantu untuk mengontrol perkembangan bakteri dan membantu untuk mengendalikan serangga.

Pelumasan

Suspensi koloid nanopartikel dari asam borat yang dilarutkan dalam minyak bumi atau minyak nabati dapat membentuk pelumas yang luar biasa pada permukaan keramin dan logam dengan dengan koefisien gesekan kinetik yang berkurang dengan meningkatnya tekanan untuk nilai yang berkisar dari 0,10-0,02.

Pelumasan-sendiri film H3BO3 dihasilkan dari reaksi kimia spontan antara molekul air dan B2O3 yang melapisi di dalam lingkungan yang lembab. Pada skala-curah, terdapat hubungan terbalik antara koefisien gesekan dan tekanan kontak Hertzian disebabkan oleh beban yang diberikan.

Asam borat digunakan untuk melumasi papan karambol dan novuss, yang memungkinkan permainan bisa lebih cepat.

Tenaga Nuklir

Asam borat digunakan dalam pembangkit tenaga nuklir sebagai racun netron untuk memperlambat laju pada mana reaksi fisi terjadi. Reaksi rantai fisi umumnya dikendalikan dengan jumlah netron yang ada (sebagai produk dari fisi sebelumnya). Boron alami adalah 20% boron-10 dan sekitar 80% boron-11. Boron-10 memiliki penampang-lintang tinggi untuk penyerapan netron energi (termal) rendah. Dengan menambah asam borat lebih banyak pada zat pendingin reaktor yang bersirkulasi melalui reaktor tersebut, ke-mungkinan bahwa netron dapat bertahan untuk menye-babkan fisi berkurang. Oleh karena itu,  perubahan konsentrasi asam borat dengan efektif mengatur laju reaksi fisi yang berlangsung dalam reaktor. Metoda ini hanya digunakan dalam reaktor air bertekanan (PWR). Boron juga dilarutkan ke dalam kolam-kolam menghabiskan bahan bakar yang mengandung batang uranium yang digunakan. Konsentrasi yang cukup tinggi untuk menjaga pelipat-gandaan pada tingkat minimum. Asam borat yang dibuang melalui Reaktor 4 Fasilitas Nuklir Chernobyl setelah krisis untuk mencegah terjadinya reaksi lain.

Industri

Industri primer yang menggunakan asam borat adalah dalam pembuatan serat kaca monofilamen yang biasanya mengacu sebagai serat kaca tekstil. Serat kaca tekstil digunakan untuk memperkuat plastik dalam aplikasi yang berkisar dari pembuatan perahu, sampai pembuatan pipa lalu papan sirkuit komputer.

Dalam industri perhiasan, asam borat sering digunakan dalam kombinasinya dengan alkohol yang didenaturasi—yang dihilangkan sifat alaminya untuk mengurangi oksidasi permukaan dan  noda api dari pembentukan di atas logam selama operasi anil dan solder.

Asam borat digunakan dalam produksi kaca sebagai layar LCD panel flat.

Dalam electroplating, asam borat digunakan sebagai bagian dari beberapa rumus  yang ekslusif. Salah satu rumus yang dikenal seperti julukan tentang perbandingan 1:10 dari H3BO3 dengan NiSO4, satu porsi sangat kecil dari  natrium lauril sulfat dan seporsi kecil  H2SO4.

Asam borat, yang dicampur dengan boraks (natrium tetraborat dekahidrat) pada perbandingan berat 4:5, adalah sangat larut dalam air, dengan demikian mereka  tidak begitu larut secara terpisah. Larutan yang digunakan untuk penahan api dari kayu melalui peresapan.

Asam borat juga digunakan dalam pembuatan “rum-ming mass”, yaitu serbuk yang mengandung silika halus digunakan untuk memproduksi lapisan dapur dan keramik. Asam borat merupakan salah satu zat yang paling umum digunakan yang dapat menetralkan asam hidrofluorida aktif (HF). Ia bekerja dengan mengarahkan anion Fbebas menjadi garam kompleks. Proses ini kekalahan toksisitas ekstrim dari asam hidrofluorida, terutama kemampuannya untuk menye-rap ion kalsium dari serum darah yang dapat menimbulkan serangan jantung dan dekomposisi tulang; peristiwa tersebut dapat terjadi dari hanya kontak kulit ringan dengan HF.

Asam borat yang ditambahkan pada boraks untuk digunakan sebagai fluks pengelasan oleh pandai besi dan tukang besi-ladam.

Asam borat, dalam kombinasinya dengan 80 zat kimia lain, digunakan untuk pembuatan “Silly Putty”, sejenis dempul.

Asam borat, dalam kombinasinya dengan 80 zat kimia lain digunakan dalam pengeboran Marcellus Shale.***

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s