Tawas kalium

Tawas kalium, potasium alum, atau kalium aluminium sulfat adalah sebuah senyawa kimia: sulfat ganda dari kalium dan aluminium, dengan rumus kimia KAl(SO₄)₂. Umumnya dijumpai sebagai dodekahidrat, KAl(SO₄)₂·12H₂O. Ia mengkristal dalam struktur oktahedral dalam larutan netral dan struktur kubik dalam larutan alkali dengan grup ruang P a −3 dan parameter kisi 12,18 Å. ^[1] Senyawa ini merupakan anggota paling penting dari golongan senyawa umum yang disebut tawas, dan sering disebut dengan tawas saja. ^[2]

Tawas kalium umumnya digunakan dalam penjernihan air, penyamakan kulit, pewarnaan, ^[3] tekstil tahan api, dan baking powder dengan nomor E E522. Ia juga memiliki kegunaan kosmetik sebagai deodoran, sebagai perawatan setelah bercukur dan sebagai obat penahan darah untuk pendarahan ringan akibat bercukur. ^{[4] [5]}

Tawas kalium juga dikenal oleh orang Mesir Kuno, yang memperolehnya dari evaporit di gurun Barat dan dilaporkan telah menggunakannya sejak tahun 1500 SM untuk mengurangi kekeruhan air. {{cn

Tawas kalium dideskripsikan dengan nama alumen atau salsugoterrae oleh Pliny, ^[6] dan jelas sama dengan stypteria (στυπτηρία) yang didefinisikan oleh Dioscorides. ^[7] Namun, nama tawas dan nama lain yang digunakan untuk bahan ini — seperti misy, sory, chalcanthum, dan atramentum sutorium — sering kali digunakan untuk produk lain dengan sifat atau kegunaan yang agak mirip, seperti besi sulfat atau "vitriol hijau". ^[8] 

Produksi tawas kalium dari alunit dibuktikan secara arkeologis di pulau Lesbos. ^[9] Situs ini ditinggalkan pada abad ke-7 tetapi setidaknya sudah ada sejak abad ke-2 Masehi.

Tawas kalium disebutkan dalam beberapa^{[yang mana?]} teks Ayurveda dengan nama seperti sphaṭika kṣāra, phitkari, atau saurashtri.^{[butuh rujukan]} Bahan ini juga digunakan dalam pengobatan tradisional Tiongkok dengan nama mingfan.

Tawas kalium diimpor ke Inggris terutama dari Timur Tengah, dan, sejak akhir abad ke-15 dan seterusnya, dari Negara Kepausan selama ratusan tahun. Kegunaannya di sana adalah sebagai bahan pengikat pewarna (mordant) untuk wol (yang merupakan salah satu industri primer di Inggris, yang nilainya meningkat secara signifikan jika diwarnai). 

Namun sumber-sumber ini tidak dapat diandalkan, dan ada dorongan untuk mengembangkan sumber tawas di Inggris terutama karena impor dari Negara Kepausan dihentikan setelah ekskomunikasi Henry VIII. ^[10]

Secara historis, tawas kalium digunakan secara luas dalam industri wol ^[11] dari zaman Klasik, selama Abad Pertengahan, dan hingga abad ke-19 sebagai mordan atau fiksatif pewarna dalam proses mengubah wol menjadi potongan kain yang diwarnai.^{[butuh rujukan]}

Pada abad ke-13 dan ke-14, tawas (dari alunit) merupakan impor utama dari Phocaea (Teluk Smyrna di Byzantium) oleh orang Genoa dan Venesia (dan menjadi penyebab perang antara Genoa dan Venesia) dan kemudian oleh Florence. Setelah jatuhnya Konstantinopel, alunit (sumber tawas) ditemukan di Tolfa di Negara Kepausan (1461). Industri pewarnaan tekstil di Bruges, dan banyak lokasi di Italia, dan kemudian di Inggris, memerlukan tawas untuk menstabilkan pewarna pada kain dan juga untuk mencerahkan warna. ^{[12] [13]}

Upaya pendanaan negara telah dilakukan sepanjang abad ke-16, namun tidak membuahkan hasil hingga awal abad ke-17. Sebuah industri didirikan di Yorkshire untuk memproses serpih, yang mengandung bahan utama, aluminium sulfat, dan memberikan kontribusi penting terhadap Revolusi Industri. Salah satu situs bersejarah tertua untuk produksi tawas dari serpih dan urin manusia adalah pabrik tawas Peak di Ravenscar, Yorkshire Utara. Pada abad ke-18, lanskap timur laut Yorkshire telah hancur akibat proses ini, yang melibatkan konstruksi pembakaran tumpukan serpih setinggi 100-kaki (30 m) dan mengisinya dengan kayu bakar secara terus menerus selama berbulan-bulan. Proses produksi selanjutnya terdiri dari penggalian, ekstraksi, perendaman abu serpih dengan rumput laut dalam urin, perebusan, penguapan, kristalisasi, penggilingan, dan pemuatan ke dalam karung untuk diekspor. Penambangan memakan tebing-tebing di kawasan itu, hutan ditebang untuk dijadikan arang, dan tanah tercemar oleh asam sulfat dan abu. ^[14]

Pada awal tahun 1700-an, Georg Ernst Stahl menyatakan bahwa mereaksikan asam sulfat dengan batu kapur menghasilkan sejenis tawas. ^[15] Kesalahan tersebut segera diperbaiki oleh Johann Pott dan Andreas Marggraf, yang menunjukkan bahwa endapan yang diperoleh ketika alkali dituangkan ke dalam larutan tawas, yaitu alumina, sangat berbeda dengan kapur, dan merupakan salah satu bahan dalam tanah liat pada umumnya. ^{[16] [17]}

Marggraf juga menunjukkan bahwa kristal sempurna dengan sifat tawas dapat diperoleh dengan melarutkan alumina dalam asam sulfat dan menambahkan kalium atau amonia ke dalam larutan pekat. ^{[18] [19]} Pada tahun 1767, Torbern Bergman mengamati diperlukannya kalium atau amonium sulfat untuk mengubah aluminium sulfat menjadi tawas, sedangkan natrium atau kalsium tidak dapat digunakan. ^{[18] [20]}

Pada saat itu, potasium ("kalium") diyakini hanya ditemukan pada tanaman. Namun, pada tahun 1797, Martin Klaproth menemukan keberadaan kalium dalam mineral leucite dan lepidolite. ^{[21] [22]}

Louis Vauquelin kemudian menduga bahwa potasium juga merupakan bahan dalam banyak mineral lainnya. Berdasarkan percobaan Marggraf dan Bergman, dia menduga bahwa alkali ini merupakan unsur penting dalam tawas alami. Pada tahun 1797 ia menerbitkan disertasi yang menunjukkan bahwa tawas adalah garam ganda, terdiri dari asam sulfat, alumina, dan kalium. ^[23] Dalam volume jurnal yang sama, Jean-Antoine Chaptal menerbitkan analisis empat jenis tawas, yaitu tawas Romawi, tawas Levant, tawas Inggris, dan tawas yang diproduksi sendiri, ^[24] membenarkan hasil Vauquelin. ^[18]

Kalium tawas mengkristal dalam bentuk oktahedra biasa dengan sudut rata dan sangat larut dalam air. Larutannya sedikit asam dan rasanya sepat. Penetralan larutan tawas dengan kalium hidroksida akan mulai menyebabkan terjadinya pemisahan alumina Al(OH)₃.^{[butuh rujukan]}

Ketika dipanaskan hingga mendekati panas merah, ia menghasilkan massa yang berpori dan gembur, yang dikenal sebagai "tawas terbakar". Bahan ini menyatu pada temperatur 92 °C (198 °F) dalam air kristalisasinya sendiri. ^{[butuh rujukan]}

Tawas kalium dodekahidrat terdapat di alam sebagai mineral sulfat yang disebut tawas-(K), biasanya sebagai kerak pada batuan di area pelapukan dan oksidasi mineral sulfida dan mineral yang mengandung kalium.^{[butuh rujukan]}

Di masa lalu, tawas kalium diperoleh dari alunit (KAl(SO₄)₂·2Al(OH)₃), ditambang dari sedimen vulkanik yang mengandung belerang. ^[25] Alunit adalah rekanan dan kemungkinan besar merupakan sumber kalium dan aluminium. ^{[26] [27]} Keberadaannya telah dilaporkan di Vesuvius, Italia; sebelah timur Springsure, Queensland; di Gua Alum, Tennessee; Alum Gulch, Santa Cruz County, Arizona, dan pulau Cebu di Filipina.

Untuk memperoleh tawas dari alunit, ia dikalsinasi dan kemudian terpapar udara dalam waktu yang cukup lama. Selama paparan ini, ia terus-menerus dibasahi dengan air, sehingga pada akhirnya menjadi bubuk yang sangat halus. Bubuk ini kemudian dilixiviasi dengan air panas, cairan dituang, dan tawas dibiarkan mengkristal. ^{[butuh rujukan]}

Wujud undekahidrat juga hadir sebagai mineral berserat kalinit ( KAl(SO₄)₂·11H₂O). ^[28]

Kalium tawas secara historis sebagian besar diekstraksi dari alunit.

Tawas kalium sekarang diproduksi secara industri dengan menambahkan kalium sulfat ke dalam larutan pekat aluminium sulfat. ^[29] Aluminium sulfat biasanya diperoleh dengan mengolah mineral seperti sekis tawas, bauksit, dan kriolit dengan asam sulfat. ^[30] Jika terdapat banyak zat besi dalam sulfat, maka lebih baik menggunakan kalium klorida sebagai pengganti kalium sulfat. ^[30]

Tawas kalium digunakan dalam pengobatan terutama sebagai astringen (atau obat penahan darah) dan antiseptik.

Pensil obat penahan darah adalah batangan yang terbuat dari tawas kalium atau aluminium sulfat, digunakan secara topikal untuk mengurangi pendarahan pada luka kecil (terutama akibat bercukur) dan lecet, mimisan, dan wasir, serta untuk menghilangkan rasa sakit akibat sengatan dan gigitan.^{[butuh rujukan]} Blok tawas kalium dioleskan pada kulit basah setelah bercukur. ^[5]

Tawas kalium juga digunakan secara topikal untuk menghilangkan jerawat, dan untuk membakar bisul aphthous di mulut dan sariawan, karena memiliki efek pengeringan yang signifikan pada area tersebut dan mengurangi iritasi yang dirasakan di lokasi tersebut. ^{[31] [32]} Bahan ini telah digunakan untuk menghentikan pendarahan pada kasus sistitis hemoragik ^[33] dan digunakan di beberapa negara sebagai obat hiperhidrosis. ^{[butuh rujukan]}

Bahan ini digunakan dalam kedokteran gigi (terutama pada tali retraksi gingiva) karena sifat astringen dan hemostatiknya.^{[butuh rujukan]}

Tawas kalium dan tawas amonium merupakan bahan aktif dalam beberapa antiperspiran dan deodoran, yang bekerja dengan menghambat pertumbuhan bakteri penyebab bau badan. Sifat antiperspiran dan antibakteri tawas ^{[34] [35]} berkontribusi pada penggunaan tradisionalnya sebagai deodoran ketiak. ^[6] Bahan ini telah digunakan untuk tujuan tersebut di Eropa, Meksiko, Thailand (disebut sarn-som), di seluruh Asia dan di Filipina (disebut tawas). Saat ini, tawas kalium atau tawas amonium dijual secara komersial untuk tujuan tersebut sebagai "kristal deodoran". ^{[36] [4]} Mulai tahun 2005, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS tidak lagi mengakuinya sebagai peredam basah, namun masih tersedia dan digunakan di beberapa negara lain, terutama di Asia. ^{[butuh rujukan]}

Tawas kalium adalah bahan pembantu imunologi utama yang digunakan untuk meningkatkan kemanjuran vaksin, dan telah digunakan sejak tahun 1920-an. ^[37] Namun bahan ini hampir seluruhnya telah digantikan oleh aluminium hidroksida dan aluminium fosfat dalam vaksin komersial. ^[38]

Tawas dapat digunakan dalam lilin obat menghilangkan rambut yang digunakan untuk menghilangkan bulu tubuh atau dioleskan pada kulit yang baru di-wax sebagai bahan yang menenangkan.

Pada tahun 1950-an, pria dengan gaya rambut cepak atau flattop terkadang menggunakan tawas pada rambut mereka, sebagai alternatif dari pomade, untuk menjaga rambut tetap berdiri.^{[butuh rujukan]}

Tawas kalium dapat menjadi bahan asam dalam baking powder untuk menghasilkan fase pengembang adonan kedua pada suhu tinggi (walaupun tawas natrium lebih umum digunakan untuk tujuan tersebut).^{[butuh rujukan]} Misalnya, tawas kalium sering digunakan dalam pengembangan adonan Youtiao, roti goreng tradisional Tiongkok. ^[39]

Tawas digunakan oleh pembuat roti di Inggris pada tahun 1800an untuk membuat roti menjadi lebih putih. Penggunaannya dalam hal ini telah diduga oleh beberapa orang, termasuk John Snow, dapat menyebabkan rakhitis. ^{[40] [41]} Undang-Undang Penjualan Makanan dan Obat-obatan tahun 1875 mencegah hal ini dan pencampuran serupa lainnya. ^[42]

Tawas kalium, dengan nama "bubuk tawas", ditemukan di bagian rempah-rempah di banyak toko kelontong di AS. Kegunaan kuliner utamanya adalah dalam resep pengasaman, untuk mengawetkan, dan menambah kerenyahan pada buah dan sayuran. ^[43]

Tawas kalium digunakan sebagai penahan api untuk membuat bahan kain, kayu, dan kertas menjadi tidak mudah terbakar. ^[29]

Tawas kalium digunakan dalam penyamakan kulit, ^[44] untuk menghilangkan kelembapan dari kulit dan mencegah pembusukan. ^{[butuh rujukan]} Tidak seperti asam tanat, tawas tidak mengikat kulit dan dapat dibilas. 

Tawas telah digunakan sejak jaman dahulu sebagai mordan untuk membentuk ikatan permanen antara pewarna dan serat tekstil alami seperti wol. ^[45] Bahan ini juga digunakan untuk tujuan serupa dalam kertas marmer. ^[46]

Tawas kalium telah digunakan sejak jaman dahulu untuk memurnikan cairan keruh. ^[47] Bahan ini masih banyak digunakan dalam pemurnian air untuk air minum dan proses industri, pengolahan limbah, dan pengolahan danau pasca badai untuk mengendapkan kontaminan. ^[48]

Antara 30 dan 40 ppm tawas ^{[47] [49]} untuk air limbah rumah tangga, seringkali lebih banyak untuk air limbah industri, ^[50] ditambahkan ke dalam air sehingga partikel koloid bermuatan negatif menggumpal menjadi " flok ", yang kemudian mengapung ke permukaan air, mengendap di bagian bawah cairan, atau dapat lebih mudah disaring dari cairan, sebelum dilakukan penyaringan dan desinfeksi air lebih lanjut. ^[29] Seperti garam serupa lainnya, garam ini bekerja dengan menetralkan lapisan ganda listrik yang mengelilingi partikel tersuspensi yang sangat halus, sehingga memungkinkan partikel tersebut bergabung menjadi flok.

Prinsip yang sama diterapkan ketika menggunakan tawas untuk meningkatkan viskositas suspensi glasir keramik; proses ini membuat glasir lebih mudah melekat dan memperlambat laju sedimentasinya.^{[butuh rujukan]}

Aluminium hidroksida dari kalium tawas berfungsi sebagai dasar bagi sebagian besar pigmen lac. ^[51]

Larutan tawas mempunyai sifat melarutkan baja tanpa mempengaruhi aluminium atau logam dasar. Larutan tawas dapat digunakan untuk melarutkan potongan perkakas baja yang tersangkut di cetakan mesin. ^{[52] [53]}

Dalam seni tradisional Jepang, tawas dan lem hewan dilarutkan dalam air, membentuk cairan yang dikenal sebagai dousa (ja:礬水), dan digunakan sebagai lapisan bawah untuk merekatkan kertas.^{[butuh rujukan]}

Tawas adalah bahan dalam beberapa resep senyawa pemodelan buatan sendiri, yang sering disebut "mainan tanah liat" atau "adonan mainan", yang ditujukan untuk digunakan oleh anak-anak.^{[butuh rujukan]}

Tawas kalium sebelumnya digunakan sebagai pengeras emulsi fotografi (film dan kertas), biasanya sebagai bagian dari bahan pengikat. Sekarang penggunaannya telah digantikan oleh bahan kimia lainnya.

Tawas kalium mungkin dapat menyebabkan iritasi ringan pada kulit. ^[54]

• Amonium aluminium sulfat
• Tawas