Sel Elektrolisis

2. Sel Elektrolisis

• Terjadi perubahan : energi listrik Æ energi kimia •

Elektrolisa adalah reaksi non-spontan yang berjalan akibat adanya arus (aliran elektron) eksternal yang dihasilkan oleh suatu pembangkit listrik..

Pada sel elektrolitik

– Katoda bermuatan negatif atau disebut elektroda – Terjadi reaksi reduksi

Jenis logam tidak diper- hatikan, kecuali logam Alkali (IA) dengan Alkali tanah(IIA), Al dan Mn - Reaksi :

2H + (aq) + 2e - ÆH 2(g) ion golongan IA/IIA tidak direduksi; dan penggantinya air 2H O

2 (l) +2e Æ basa + H 2(g)

ion-ion lain direduksi – Anoda bermuatan positif (+) atau disebut elektroda + - Terjadi reaksi oksidasi - Jenis logam diperhatikan

a. Anoda : Pt atau C (elektroda inert) reaksi :

2 O (l)

# 4OH - (aq) Æ 2H +O

2(g) + 4e

# gugus asam beroksigen tidak teroksidasi, diganti oleh

2H 2 O (l) Æ asam + O 2(g)

# golongan VIIA (halogen) Æ gas

b. Anoda bukan : Pt atau C reaksi : bereaksi dengan anoda membentuk garam atau senyawa lain.

Gambar 9.10. Elektrolisa cairan NaCl Gambar 9.10. Elektrolisa cairan NaCl

1. Elektroplatting

Gambar 9.11. Elektroplatting

Elektroplatting adalah aplikasi elektrolisis pada pelapisan suatu logam atas logam yang lain. Teknik ini bisa dipakai untuk memperbaiki penampakan dan daya tahan suatu logam. Contohnya, suatu lapisan tipis logam chromium pada bemper baja mobil untuk membuatnya menarik dan melindunginya dari karat. Pelapisan emas dan perak dilakukan pada barang-barang perhiasan yang berasal dari bahan-bahan logam yang murah. Berbagai lapisan-lapisan tipis logam tersebut ketebalannya berkisar antara 0,03 s/d 0,05 mm.

2. Pembuatan Aluminium Bauksit adalah biji aluminium yang mengandung Al O - 2 3 . Untuk mendapatkan aluminium, bijih tersebut dimurnikan dan Al 2 O 3 nya dilarutkan dan didisosiasikan dalam larutan elektrolit ‚eryolite’. Pada katoda, ion-ion aluminium direduksi menghasilkan logam yang terbentuk sebagai lapisan tipis dibagian bawah wadah elektrolit. Pada anoda yang terbuat

dari karbon, ion oksida teroksidasi menghasilkan O 2 bebas. Reaksinya adalah : Al 3+ +3e - Æ Al (l) (katoda)

2 O 2- Æ O 2(g) - +4e (anoda)

4 Al 3+ +6 O 2- Æ 4Al (l) +3O 2(g) (total)

3. Pembuatan Magnesium Sumber utama magnesium adalah air laut. Mg 2+ mempunyai kelimpahan terbesar ketiga dalam laut, kalahannya oleh ion natrium dan ion klorida. Untuk 3. Pembuatan Magnesium Sumber utama magnesium adalah air laut. Mg 2+ mempunyai kelimpahan terbesar ketiga dalam laut, kalahannya oleh ion natrium dan ion klorida. Untuk

Mg(OH) 2 + 2HCl Æ MgCl 2 + 2H 2 O

Larutan MgCl 2 diuapkan dan menghasilkan MgCl 2 padat yang lalu dilelehkan dan akhirnya dielektrolisa. Magnesium bebas akan diendapkan pada katoda dan gas klorin dihasilkan pada anoda.

MgCl 2(l) Æ Mg (l) + Cl 2(g)

4. Penyulingan Tembaga Salah satu elektrolisis yang paling menarik adalah pemurnian atau penyulingan logam tembaga. Tembaga dapat dimbil dari bijinya, edngan cara ini sampai ke tingkat kemurnian 99%. Pengotornya sebagian besar adalah perak, emas, platina, besi dan seng menurunkan konduktivitas listrik tembaga secara drastis sehingga harus disuling ulang sebelum dipakai sebagai kawat atau kabel.

Gambar 9.12. Sel penyulingan tembaga

Tembaga tidak murni dipakai sebagai elektroda sebagai anoda pada sel elektrolisis yang mengandung larutan tembaga sulfat dan asam sulfat (sebagai elektrolit). Katoda pada sistem ini adalah tembaga dengan kemurnian tinggi. Jika selnya dijalankan pada tegangan yang diperlukan, hanay tembaga dan pengotornya yang lebih mudah teroksidasi daripada tembaga, seng dan besi yang larut disekitar anoda. Logam-logam yang kurang aktif akan runtuh dan mengendap dibagian dasar wadah. Pada katoda, ion tembaga direduksi tetapi ion seng dan ion besi tertinggal dilarutan karena lebih sukar tereduksi dari pada tembaga. Secara pelan-pelan Tembaga tidak murni dipakai sebagai elektroda sebagai anoda pada sel elektrolisis yang mengandung larutan tembaga sulfat dan asam sulfat (sebagai elektrolit). Katoda pada sistem ini adalah tembaga dengan kemurnian tinggi. Jika selnya dijalankan pada tegangan yang diperlukan, hanay tembaga dan pengotornya yang lebih mudah teroksidasi daripada tembaga, seng dan besi yang larut disekitar anoda. Logam-logam yang kurang aktif akan runtuh dan mengendap dibagian dasar wadah. Pada katoda, ion tembaga direduksi tetapi ion seng dan ion besi tertinggal dilarutan karena lebih sukar tereduksi dari pada tembaga. Secara pelan-pelan

Kotoran yang terkumpul dibagian bawah biasanya disebut sebgai anoda, dapat dipindahkan secara periodik dan nilai perak, emas dan platina dapat pula dihitung untuk memperoleh total efisiensi pelaksanaan proses penyulingan.

5. Elektrolisis Brine Brine (=’air asin’) adalah larutan natrium klorida jenuh. Pada katoda, air lebih mudah direduksi daripada ion

natrium dan gas H 2 akan terbentuk.

Reaksi : 2e - + 2H 2 O ÆH 2(g) + 2OH - (aq)

Walaupun air lebih mudah teroksidasi daripada ion klorida, namun seperti telah disebut bahwa ada faktor-faktor yang kompleks yang mempengaruhi sehingga yang teroksidasi adalah ion klorida.