Sel Elektrokimia Potensial Elektroda

2.4. Sel Elektrokimia

Sel elektrokimia adalah sel yang menghasilkan transfer bentuk energi listrik menjadi energi kimia atau sebaliknya, melalui saling interaksi antara arus listrik dan reaksi redoks Hiskia,A.,1992. Reaksi redoks merupakan akibat dari aliran arus listrik yang diberikan dan berlangsung pada bagian yang disebut elektroda. Pertemuan antara dua fase dengan komposisi yang berlainan akan menyebabkan perbedaaan potensial antara dua fase tersebut, sehingga terjadi pemisahan muatan listrik. Transfortasi muatan listrik antar fase dapat terjadi pada fase elektrolit dan fase elektroda. Elektroda adalah fase tempat muatan listrik dibawa oleh gerakan elektron. Sedangkan elektrolit adalah fase tempat muatan listrik dibawa oleh gerakan ion – ion Hiskia,A.,1992. Secara umum sel elektrokimia didefinisikan sebagai 2 elektroda yang dipisahkan oleh paling sedikit satu fase elektrolit. Elektroda tempat terjadinya oksidasi disebut anoda dan elektroda tempat terjadinya reduksi disebut katoda. Oksidasi yaitu suatu perubahan kimia, jika : a.Suatu zat memberikan atau melepaskan elektron b.Suatu unsur mengalami pertambahan bilangan oksidasi atau tingkat oksidasi c.Terjadi pada anoda atau elektroda positif suatu sel elektrokimia Reduksi ialah suatu perubahan kimia, jika : a.Suatu zat menangkap atau menerima elektron b.Suatu unsur mengalami pengurangan bilangan oksidasi atau tingkat oksidasi c.Terjadi pada katoda atau elektroda negatif suatu sel elektrokimia Hiskia,A.,1992.

2.5. Potensial Elektroda

Suatu reaksi reduksi dapat menimbulkan potensial listrik tertentu yang disebut potensial elektroda E . Makin mudah suatu unsur mengalami reduksi, makin besar E yang ditimbulkannya. Terdapat perbedaan potensial antara dua elektroda pada kondisi ada arus ataupun tidak ada arus. Dengan membuat potensial elektroda lebih negatif, energi elektron akan meningkat dan akan mencapai tingkat yang cukup untuk mengisi keadaan kosong pada spesi dalam elektrolit. Dalam hal ini terjadi aliran elektron dari elektroda ke larutan sehingga menimbulkan arus reduksi. Sedangkan dengan membuat potensial elektroda lebih positif, energi elektroda dapat direndahkan. Beberapa titik elektron dalam larutan elektrolit akan mencari energi yang lebih sesuai pada elektroda dan menyebabkan terjadinya perpindahan elektron dari larutan elektrolit ke elektroda sehingga menimbulkan arus oksidasi Putra,M., 2000. Harga E yang dipakai adalah harga E relatif yang dibandingkan terhadap suatu elektroda standar sehingga disebut harga E yaitu potensial elektroda standar. Sebagai standar dalam menentukan E adalah elektroda hidrogen. Gas hidrogen murni dialirkan pada elektroda platina yang bersentuhan dengan larutan asam H + . Pada permukaan platina terdapat kesetimbangan : 2H + + 2e H 2 Harga E pada reaksi ini ditetapkan 0 Volt. Harga E dari semua reaksi reduksi adalah harga yang dibandingkan terhadap E Hidrogen Putra,M., 2000. Berdasarkan harga E yang tercantum dalam daftar, disusun suatu deret unsur-unsur yang disebut deret potensial logam deret volta mulai dari unsur- unsur yang memiliki E terkecil sampai kepada unsur yang memiliki E terbesar Putra,M., 2000. Reaksi katoda atau reduksi ditunjukkan dalam tabel 2.1. Dalam hal ini, apabila elektroda bertindak sebagai anoda dan menjalani oksidasi, maka reaksinya adalah kebalikan dari yang dalam tabel tersebut Keenan,C.W., 1999. Tabel 2.1. Potensial Reduksi Standar Keenan,C.W., 1999 Reaksi Katoda Reduksi E °V F 2 g + 2 e – 2 F – aq + 2.87 H 2 O 2 aq + 2 H + aq + 2 e – 2 H 2 O + 1.78 PbO 2 s + SO 4 2– aq + 4 H + aq + 2 e – PbSO 4 s + 2 H 2 O + 1.69 2 HCOaq + 2 H + aq + 2 e – C 2 g + 2 H 2 O + 1.63 MnO 4 – aq + 8 H + aq + 5 e – Mn 2+ aq + 4 H 2 O + 1.51 Au 3+ aq + 3 e – Aus + 1.50 PbO 2 s + 4 H + aq + 2 e – Pb 2+ aq + 2 H 2 O + 1.46 C 2 g + 2 e – 2 C – aq + 1.36 Cr 2 O 7 2– aq + 14 H + aq + 6 e – 2 Cr 3+ aq + 7 H 2 O + 1.33 O 2 g + 4 H + aq + 4 e – 2 H 2 O + 1.23 Br 2  + 2 e – 2 Br – aq + 1.07 Ag + aq + e – Ags + 0.80 Fe 3+ aq + e – Fe 2+ aq + 0.77 O 2 g + 2 H + aq + 2 e – H 2 O 2 aq + 0.68 I 2 s + 2 e – 2 I – aq + 0.54 O 2 g + 2 H 2 O + 4 e – 4 OH – aq + 0.40 Cu 2+ aq + 2 e – Cus + 0.34 2 H + aq + 2 e – H 2 g 0 .00 Pb 2+ aq + 2 e – Pbs – 0.13 Sn 2+ aq + 2 e – Sns – 0.14 Ni 2+ aq + 2 e – Nis – 0.25 Co 2+ aq + 2 e – Cos – 0.28 PbSO 4 s + 2 e – Pbs + SO 4 2– aq – 0.36 Fe 2+ aq + 2 e – Fes – 0.44 Zn 2+ aq + 2 e – Zns – 0.76 2 H 2 O + 2 e – H 2 g + 2 OH – aq – 0.83 Mn 2+ aq + 2 e – Mns – 1.18 A 3+ aq + 3 e – As – 1.66 Mg 2+ aq + 2 e – Mgs – 2.37 Na + aq + e – Nas – 2.71 Ca 2+ aq + 2 e – Cas – 2.87 Ba 2+ aq + 2 e – Bas – 2.90 K + aq + e – Ks – 2.93 Li + aq + e – Lis – 3.04

2.6. Elekrokoagulasi