LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : ELEKTROLISIS
KELOMPOK KOMPETENSI C
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Kimia SMA
47
5. Kegunaan Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis banyak digunakan dalam bidang industri, di antaranya proses penyepuhan atau pelapisan Logam Elektroplating, proses pemurnian logam, dan
produksi logam.
a. Proses Penyepuhan Logam
Penyepuhan dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan. Proses penyepuhan adalah pelapisan
permukaan suatu logam dengan logam lain. Contohnya penyepuhan sendok yang terbuat dari besi oleh perak. Perhatikan Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Penyepuhan sendok besi dengan perak.
Pada proses elektrolisis ini, sendok sebagai katoda dan perak murni sebagai anoda. Larutan elektrolitnya adalah larutan perak nitrat. Reaksi yang terjadi:
Katoda Fe : Ag
+
aq + e
-
Ags Anoda Ag
: Ags Ag
+
aq + e
-
Pada penyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katoda sedangkan logam pelapis sebagai anoda. Elektroda itu dicelupkan dalam larutan garam
dari logam penyepuh.
b. Pemurnian Logam tembaga
Electrorefining logam melibatkan pengendapan logam murni di katoda, dari larutan yang mengandung ion logam. Tembaga yang diproduksi dari
peleburan bijih memiliki kemurnian yang cukup untuk beberapa penggunaan, seperti pipa, tetapi tidak cukup murni untuk penggunaan kawat listrik.
Meskipun bijih tembaga mengandung 99 Cu, namun kandungan zat pengotor yang hanya 1 mampu menurunkan konduktivitas listrik secara
berarti. Zat pengotor ini antara lain Ag, AU, Pt, Fe, dan Zn. Oleh karena itu,
PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: ELEKTROLISIS
KELOMPOK KOMPETENSI C
48
Cu harus dimurnikan lebih lanjut sebelum dapat digunakan sebagai kawat listrik. Gambar 2.8 menunjukkan pemurnian tembaga secara elekrolisis.
Gambar 2.8. Pemurnian
tembaga Cu dengan elektrolisis
Sumber : Silberberg, 2007,
Principles of General Chemistry, Second
Edition
Sumber : J.M.C. Johari, M. Rachmawati., 2004.
Kimia SMA untuk Kelas XII.
Sel terdiri dari anoda Cu kotor dan katoda yang dilapisi Cu murni. Larutan elektrolit yang digunakan adalah CuSO
4
. Pada katoda, ion Cu
2+
dalam larutan akan tereduksi dan mengendap. Sedangkan pada anoda, Cu akan teroksidasi
menjadi Cu
2+
. Zat pengotor pada anoda, yaitu Fe dan Zn juga teroksidasi dan larut. Namun,
tidak seperti Cu
2+
yang mengendap pada katoda, ion-ion Zn dan Fe tetap berada dalam larutan. Ini disebabkan Zn dan Fe lebih sukar tereduksi
dibandingkan Cu. Sementara zat pengotor lainnya, yaitu Ag, Au, dan Pt hanya lepas dari anoda dan mengendap di dasar sel.
Elektrolisis menghasilkan logam Cu dengan kemurnian 99,96 pada katoda, dan diperlukan waktu 28 hari untuk proses ini. Endapan di dasar sel yang
terdiri Ag, Au dan Pt mempunyai nilai jual tinggi dan digunakan untuk membiayai proses pemurnian Cu ini.
c. Pemurnian logam
Logam yang mempunyai kerektifan tinggi tidak ditemukan dalam bentuk unsur di alam, tetapi dalam bentuk senyawanya yang bersifat sangat stabil.
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : ELEKTROLISIS
KELOMPOK KOMPETENSI C
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Kimia SMA
49
Salah satu metoda yang digunakan untuk ekstraksi logam reaktif dari senyawanya adalah dengan proses elektrolisis.
1 Aluminium Pengambilan aluminium Al dari oksidanya, Al
2
O
3
dalam bijih bauksit, merupakan contoh aplikasi elektrolisis pada industri aluminium dewasa ini.
Proses elektrolisis yang digunakan adalah proses Hall-Héroult Gambar 9.
Gambar 2.9. Proses
Hall-Héroult untuk ekstraksi logam Al.
Sumber : J.M.C. Johari, M. Rachmawati., 2004. Kimia SMA untuk Kelas XII.
Sel terdiri dari anoda dan katoda karbon, Al
2
O
3
dilarutkan ke dalam lelehan kriolit Na
3
AlF
6
di mana Al
2
O
3
terdisosiasi menjadi Al
3+
dan O
2-
, reaksi elektrolisis yang terjadi:
Katoda : Al
3+
l + 3e
-
All Anoda : 2O
2-
l O
2
g + 4e
-
Sel : 4Al
3+
l + 6O
2-
l 4All + 3O
2
g Reaksi sel seperti seperti tampak pada reaksi sel di atas. Akan tetapi, dalam
proses ini anoda karbon akan bereaksi dengan O
2
membentuk CO
2
. Reaksi secara keseluruhan adalah sebagai berikut :
4Al
3+
l + 6O
2-
l + 3Cs 4All + 3CO
2
g Di katoda, Al
3+
tereduksi menjadi logam Al cair. Selanjutnya, lelehan Al membentuk lapisan di dasar sel dan diambil secara berkala.
+ [
’