Senyawa Yang Mengandung Fosfor Memudahkan Ekstraksi Litium Dari Air Garam Alami
KALBARNEWS.CO.ID (RUSIA) - Alkil ester asam salisilat dan padanannya yang
mengandung fosfor dapat digunakan untuk memperoleh litium dari air garam alami
dengan kandungan natrium dan kalium yang tinggi.
Demikian kesimpulan para ilmuwan dari Frumkin
Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of the Russian Academy of
Sciences (RAS) dan sejumlah lembaga khusus RAS berdasarkan penelitian yang
hasilnya telah dipublikasikan di jurnal Desalination. .
Biasanya, air garam alami yang mengandung
litium memiliki konsentrasi zat asing yang tinggi, termasuk natrium dan kalium.
Salah satu metode untuk mengekstraksi litium
dari air garam tersebut adalah konsentrasi matahari yang diikuti dengan
pengendapan karbonat.
Larutan alami dengan konsentrasi litium 20
miligram hingga 1 gram per liter disimpan di bawah sinar matahari selama
beberapa tahun, akibatnya air menguap dan konsentrasi litium meningkat hingga
10 gram per liter.
Pertama, metode kimia digunakan untuk
menghilangkan logam alkali tanah, yaitu magnesium dan kalsium, dari zat
tersebut, diikuti dengan kalium. Natrium karbonat ditambahkan ke dalam larutan
untuk memisahkan litium dari natrium: reaksi pertukaran mengarah pada
pembentukan endapan – litium karbonat yang sukar larut, yang merupakan senyawa
target. Namun, karena siklusnya yang panjang, metode ini tidak terlalu hemat
biaya.
Alternatifnya adalah
ekstraksi litium berdasarkan distribusi litium, natrium, dan kalium yang
bervariasi antara dua cairan yang tidak dapat bercampur. Peran ekstraktor
dimainkan oleh zat asing yang mampu mengekstraksi litium secara selektif dari
larutan dengan kandungan litium rendah, serta konsentrasi natrium dan kalium
yang tinggi.
Pada tahun 2022, para ilmuwan
dari Institut Kimia Fisika dan Elektrokimia RAS menemukan bahwa ekstraktor ini
mengandung alkil ester asam salisilat, serta trioctylphosphine oxide (TOPO),
senyawa yang mengandung fosfor padat berwarna putih yang mudah bereaksi dengan
ion logam.
Pada tahun 2024, para ilmuwan
menemukan sifat serupa pada fenol tersubstitusi orto yang mengandung fosfor –
setara dengan alkil ester, di mana gugus karbonil digantikan oleh gugus
fosforil.
“Agar suatu zat dapat
mengekstraksi litium dengan baik, senyawa kompleks yang dibentuknya dengan
litium harus, pertama, lebih stabil dibandingkan senyawa kompleks dengan logam
alkali lainnya dan, kedua, harus larut dengan baik dalam bahan organik.
Kami melakukan perhitungan
kimia kuantum dan menemukan bahwa perolehan energi dari pembentukan kompleks
2-hidroksifenilfosfonat dengan litium lebih tinggi dibandingkan dari kompleks
dengan natrium atau kalium.
Kemudian, kami mensintesis
senyawa yang diperlukan dan mempelajari sistem ekstraksi berdasarkan senyawa
tersebut secara mendetail. Ternyata mereka memang menunjukkan selektivitas
litium yang tinggi,” kata Alexei Bezdomnikov, kandidat ilmu kimia, seperti
dikutip oleh Institut Kimia Fisika dan Elektrokimia RAS.
Sebelumnya diperkirakan bahwa
2-hidroksifenilfosfonat tidak dapat digunakan untuk mengekstrak litium, karena
membentuk senyawa kompleks yang tidak larut dengan kation logam alkali.
Masalah ini diselesaikan
dengan menggunakan aditif pelarut yang meningkatkan kelarutannya. Para ilmuwan
menggunakan trioctylphosphine oxide (TOPO) yang disebutkan di atas untuk tujuan
tersebut, yang menjadi salah satu inovasi dalam penelitian ini. (Tim Liputan)
Editor : Aan
.jpeg)
