2 Als + 2 OH- + 6 H2O 2 AlOH4- + 3 H2g
Atau CaH2 dengan air CaH2s + 2 H2O
Ca2+ + 2 OH- + 2 H2g
2.2. Elektrolisis Air
Elektrolisis air adalah peristiwa penguraian senyawa air H
2
O menjadi oksigen O
2
dan hidrogen gas H
2
dengan menggunakan arus listrik yang melalui air tersebut. Pada katode, dua molekul air bereaksi dengan menangkap
dua elektron, tereduksi menjadi gas H
2
dan ion hidrokida OH
-
. Sementara itu pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen O
2
, melepaskan 4 ion H
+
serta mengalirkan elektron ke katode. Ion H
+
dan OH
-
mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan
yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan menjadi 2H
2
O
l
2H
2g
+ O
2g
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektrode dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian
dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida H
2
O
2
yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen. Pada elektrolisis
larutan elektrolit akan dihasilkan zat-zat hasil reaksi yang tergantung pada harga potensial reduksi ion-ion yang ada dalam larutan dan elektrode yang digunakan.
Jumlah zat hasil elektrolisis bergantung besarnya jumlah listrik yang digunakan, untuk menghasilkan gas Hidrogen dan gas Oksigen dapat digunakan larutan
elektolit dari Kalium Hidroksida KOH atau menggunakan garam sulfat atau karbonat dari unsur-unsur golongan IA seperti Natrium Sulfat Na
2
SO
4
, Natrium Karbonat Na
2
CO
3
, Natrium Hidroksida NaOH atau garam lain yang mudah didapat dan ekonomis.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Proses Elektrolisis air lit 14
Reaksi : Elektrolisis larutan KOH dalam air :
Katoda : [2H
2
Ol + 2e → 2OH
-
aq + H
2
g] x 2 Anoda : 4OH
-
aq → 2H
2
Ol + O
2
g + 4e + 2H
2
Ol → 2 H
2
g + O
2
g
Reaksi : Elektrolisis larutan Na
2
CO
3
dalam air :
Katoda : [2H
2
Ol + 2e → 2OH
-
aq + H
2
g] x 2 Anoda : 2H
2
Ol → 4H
+
aq + O
2
g + 4e + 2H
2
Ol → 2 H
2
g + O
2
g Pada elektrolisis larutan yang mengandung ion-ion golongan IA Na
+
, K
+
, ion-ion tersebut tidak tereduksi pada katode tetapi air yang mengalami reduksi
karena potensial reduksi air lebih besar dari potensial reduksi ion Natrium atau ion Kalium E
o
H
2
OH
2
= - 0,83 volt dan E
o
Na
+
Na = - 2,71 volt
14
.
2.3.
Bahan Bakar Etanol
Etanol adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan
sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat
rekreasi yang paling tua. Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia
C2H5OH dan rumus empiris C2H6O. Ia merupakan isomer konstitusional dari
Universitas Sumatera Utara
dimetil eter. Etanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan Et merupakan singkatan dari gugus etil C2H5.
Fermentasi gula menjadi etanol merupakan salah satu reaksi organik paling awal yang pernah dilakukan manusia. Efek dari konsumsi etanol yang
memabukkan juga telah diketahui sejak dulu. Pada zaman modern, etanol yang ditujukan untuk kegunaan industri dihasilkan dari produk sampingan pengilangan
minyak bumi. Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia
yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah
pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.
Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma yang khas. Ia terbakar tanpa asap dengan lidah api berwarna biru yang kadang-
kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa. Sifat-sifat fisika etanol utamanya dipengaruhi oleh keberadaan gugus hidroksil dan pendeknya rantai karbon etanol.
Gugus hidroksil dapat berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen, sehingga membuatnya cair dan lebih sulit menguap dari pada senyawa organik lainnya
dengan massa molekul yang sama. Campuran etanol-air memiliki volume yang lebih kecil daripada jumlah
kedua cairan tersebut secara terpisah. Campuran etanol dan air dengan volume yang sama akan menghasilkan campuran yang volumenya hanya 1,92 kali jumlah
volume awal. Pencampuran etanol dan air bersifat eksotermik dengan energi sekitar 777 Jmol dibebaskan pada 298 K.
Campuran etanol dan air akan membentuk azeotrop dengan perbandingkan kira-kira 89 mol etanol dan 11 mol air. Perbandingan ini juga dapat
dinyatakan sebagai 96 volume etanol dan 4 volume air pada tekanan normal dan T = 351 K. Komposisi azeotropik ini sangat tergantung pada suhu dan
tekanan. Ia akan menghilang pada temperatur di bawah 303 K. Ikatan hidrogen menyebabkan etanol murni sangat higroskopis,
sedemikiannya ia akan menyerap air dari udara. Sifat gugus hidroksil yang polar menyebabkannya dapat larut dalam banyak senyawa ion, utamanya natrium
Universitas Sumatera Utara
hidroksida, kalium hidroksida, magnesium klorida, kalsium klorida, amonium klorida, amonium bromida, dan natrium bromida. Natrium klorida dan kalium
klorida sedikit larut dalam etanol. Penambahan beberapa persen etanol dalam air akan menurunkan tegangan permukaan air secara drastis. Campuran etanol
dengan air yang lebih dari 50 etanol bersifat mudah terbakar dan mudah menyala. Campuran yang kurang dari 50 etanol juga dapat menyala apabila
larutan tersebut dipanaskan terlebih dahulu. Yang mengartikan semakin banyak air dalam etanol, larutan akan semakin suslit terbakar, dan sebaliknya.
Etanol dapat dimurnikan dengan memisahkannya dari air dengan cara destilasi dan dehidrasi. Proses ini menjadikan etanol 96 menjadi etanol 99
dengan kadar air hanya 1 atau sekitar 91,78 mol etanol dan 2,75 mol air. Hal ini membuat nilai kalor dari campuran etanol akan naik dikarenakan air yang
sudah dikurangi. Pembakaran etanol akan menghasilkan karbon dioksida dan air menurut
rumus: C
2
H
5
OHg + 3 O
2
g → 2 CO
2
g + 3 H
2
Ol;ΔH
r
= −1409 kJmol
2.4. Proses Fermentasi
Kategori