25
2.5.2. Hukum Elektrolisis Faraday
Pada awal abad ke-19, Faraday menyelidiki hubungan antara jumlah listrik yang mengalir dalam sel dengan kuantitas kimia yang berubah di elektroda. Pada
tahun 1833, Ia menyimpulkan hasil penelitiannya dalam dua hukum.
1. Jumlah zat yang dihasilkan di elektroda sebanding dengan jumlah arus listrik yang mengalir melalui sel.
2. Bila sejumlah tertentu arus listrik melalui sel, jumlah mol zat yang berubah di elektroda adalah konstan tidak bergantung jenis zat. Misalnya, bila kuantitas
listrik yang diperlukan untuk mengendapkan 1 mol logam monovalen adalah 96485 C Coulomb tidak bergantung pada jenis logamnya
Salomgea.com, 2009
. C Coulomb adalah satuan muatan listrik, 1 C adalah muatan yang dihasilkan
bila arus 1 A mengalir selama 1 s. Bila 1 mol elektron = 6,02 x 10
23
e dan muatan 1 e = 1,6 x 10¯
19
C, maka muatan 1 mol e = 6,02 x 10
23
x 1,6 x 10¯
19
C ≈ 96500 C.
Nilai ini disebut dengan konstanta Faraday F = 9,65 x 10
4
C, yaitu tetapan fundamental listrik atau didefinisikan sebagai kuantitas listrik yang dibawa oleh 1
mol elektron. Sehingga dimungkinkan untuk menghitung kuantitas mol perubahan kimia yang disebabkan oleh aliran arus listrik yang tetap mengalir untuk rentang
waktu tertentu. Akibat aliran arus listrik searah ke dalam larutan elektrolit akan terjadi
perubahan kimia dalam larutan tersebut. Lewatnya arus 1 F mengakibatkan oksidasi 1 massa ekivalen suatu zat pada suatu elektroda anoda dan reduksi 1 massa ekivalen
suatu zat pada elektroda yang lain katoda.
Universitas Sumatera Utara
26 w
≈ Q
w ≈ I.t
w = e.I.t w
= massa zat yang diendapkan g. Q
= jumlah arus listrik = muatan listrik C e
= tetapan = grek : F Sebagai syarat berlangsungnya elektrolisis, ion harus dapat bermigrasi ke
elektroda. Salah satu cara yang paling jelas agar ion mempunyai mobilitas adalah dengan menggunakan larutan dalam air Salomgea.com, 2009. Karena dalam kasus
proses elektrokoagulasi, ion-ion berada dalam air sebagai elektrolit, sehingga air lebih mudah direduksi dari pada ion aluminum berdasarkan harga potensial reduksi standar
sebagaimana yang ditunjukkan di bawah ini. Al
3+
+ 3e
-
→
Al E
= - 1,662 V 2.25
2 H
2
O + 2e
-
→
H
2
+ 2 OH
-
E = - 0,828 V
2.26 Dalam elektrokimia kita mengenal yang disebut deret volta, yaitu deret yang
menunjukkan kecenderungan logam-logam yang lebih mudah mengalami reduksi atau oksidasi berdasarkan harga potensial reduksi standar E
. K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg,
Ag, Pt, Au. Dengan memakai deret volta, kita memperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Logam-logam yang terletak di sebelah kiri H memiliki E negatif, sedangkan
logam-logam yang terletak di sebelah kanan H memiliki E positif.
Universitas Sumatera Utara
27 b. Harga E
logam semakin ke kanan makin besar. Hal ini berarti bahwa logam- logam di sebelah kanan lebih mudah mengalami reduksi menangkap elektron
atau sukar mengalami oksidasi melepaskan elektron, begitu pula sebaliknya. Oleh sebab itulah emas paling sukar teroksidasi.
c. Makin ke kanan, sifat reduktor makin lemah sukar teroksidasi. Makin ke kiri, sifat reduktor makin kuat mudah teroksidasi. Itulah sebabnya, unsur-unsur
dalam deret volta hanya mampu mereduksi unsur-unsur di sebelah kanannya.
2.6. Koagulasi dan Flokulasi
Kategori