APLIKASI SEL ELEKTROLISIS DALAM KEHIDUPAN

APLIKASI ELEKTROLISIS Elektrolisis banyak digunakan dalam bidang industri, di antaranya: 1.Pembuatan Beberapa Bahan Kimia 2.Pemurnian Logam 3.Penyepuhan Logam (Electroplating)

1. Pembuatan Beberapa Bahan Kimia Beberapa bahan kimia dibuat secara elektrolisis. seperti: 1.Logam alkali, Alkali tanah, dan Aluminium 2.Gas hidrogen,Gas oksigen, dan Gas klorin 3.Natrium hidroksida Beberapa zat kimia yang dapat diperolehdengan proses elektrolisis adalah natrium, kalsium, magnesium, aluminium, tembaga, seng, perak, hidrogen, klor, fluor, natrium hidroksida, kalium dikromat, dan kalium permanganat

Contoh Pembuatan logam Alkali Pembuatan logam natrium dengan mengelektrolisis lelehan NaCl yang dicampur dengan CaCl2

PROSES CELL DOWNS

Natrium dapat diperoleh dari elektrolisis leburan NaCl dengan menambahkan CaCl 2 menggunakan proses downs cell. Penambahan CaCl 2 bertujuan menurunkan titih leleh NaCl dari 801ºC menjadi 580 ºC. Proses ini dilakukan dalam sel silinder meggunakan anoda dari grafit dan katoda dari besi atau tembaga. Selama proses elektrolisis berlangsung, ion-ion Na + bergerak menuju katoda kemudian mengendap dan menempel pada katoda, sedangkan ion Cl‾ membentuk gas Cl 2 pada anoda. Reaksi yang terjadi pada proses elektrolisis natrium dari lelehan NaCl: Peleburan NaCl ―→ Na + + Cl‾ Katoda : Na + + e ―→ Na Anoda : 2Cl‾ ―→ Cl 2 + 2e Reaksi elektrolisis: Na + + Cl‾―→ Na + Cl 2

Pembuatan NaOH dan gas Klor Salah satu proses elektrolisis yang penting untuk keperluan komersial adalah elektrolisis larutan natrium klorida. Proses elektrolisis larutan natrium klorida disebut proses klor-alkali. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan natrium hidroksida di katode dan gas klor di anode. Reaksi secara keseluruhan sebagai berikut.

Proses klor-alkali/ Sel diafragma t Permasalahan yang muncul pada proses klor-alkali adalah bagaimana menjaga agar gas klor yang terbentuk tidak kontak dengan larutan NaOH. Dalam larutan alkali Cl 2 akan terdispro-porsionasi menghasilkan ClO – dan Cl –. Untuk mencegah hal tersebut, maka ruang katode dan anode dipisahkan menggunakan sekat yang disebut sel diafragma. Sel diafragma juga menjaga bercampurnya gas hidrogen dan gas klor, karena kedua gas tersebut dapat menyebabkan terjadinya ledakan apabila bercampur.

Sel diafragma terbuat dari suatu selaput berpori yang dapat dilalui ion-ion, namun tetap dapat menahan percampuran larutan. Anode pada sel diafragma dibuat khusus dari logam titanium. Diafragma dan katode terdiri atas unit yang terbuat dari polimer asbes ditempatkan pada logam berpori. Ruang katode yang dipisahkan oleh sel diafragma mengan- dung campuran NaOH (10-12%) dan NaCl (14-16%). Larutan dari ruang katode tersebut dipekatkan dengan penguapan dan pemurnian dengan pengkristalan natrium klorida. Hasil akhir dalam proses klor-alkali ini adalah 50% NaOH(aq) dengan 1% NaCl sebagai pengotor. Klor yang dihasilkan juga terdapat 1,5% O2(g) sebagai pengotor yang disebabkan proses oksidasi.

Pembuatan NaOH dengan Sel merkuri Suatu proses elektrolisis yang menghasilkan NaOH(aq) dengan kemurnian yang lebih tinggi adalah sel merkuri. Katode merkuri mempunyai overpotensial yang lebih tinggi untuk mereduksi H 2 O menjadi OH– dan H 2 (g), sehingga reduksi yang terjadi adalah Na+(aq) menjadi Na(l) yang larut dalam merkuri membentuk suatu amalgam berupa 0,5 % Na.

+ +

Sel membran Proses klor-alkali yang ideal adalah efisien dari segi energi dan tidak membahayakan lingkungan. Jenis sel yang memberikan keuntungan ini adalah sel membran. Sel membran sama dengan sel diafragma, hanya saja diafragma berpori diganti dengan suatu membran penukar kation dari polimer.

Pemurnian Logam Pada pengolahan tembaga dari bijih kalkopirit diperoleh tembaga yang masih tercampur dengan sedikit perak, emas, dan platina. Untuk beberapa keperluan dibutuhkan tembaga murni, misalnya untuk membuat kabel. Tembaga yang tidak murni dipasang sebagai anoda dan tembaga murni dipasang sebagai katoda dalam elektrolit larutan CuSO 4 tembaga di anoda akan teroksidasi menjadi Cu 2+ selanjutnya Cu 2+ direduksi di katoda.

Pemurnian logam tembaga

APA ANDA TAHU PT. FREEPORT/ TEMBAGA PURA?

PROSES ELEKTROPLATING Elektroplating adalah pelapisan logam dengan logam lain melalui proses elektrolisis

Persyaratan Elektroplating  Larutan elektrolit  Kuat arus  Elektroda (pilih elektroda anoda yang diinginkan)  Kecepatan pengadukan

Proses Elektroplating Besi dengan Perak Contoh sendok besi dilapisi perak : -S-Sendok sebagai katoda -P-Perak sebagai anoda -L-Larutan elektrolit perak nitrat

TUGAS KELOMPOK Apakah ada anggota keluarga atau tetangga Anda yang pekerjaannya menyepuh/melapis logam? Apakah menyepuh perhiasan, melapis roda kendaraan dengan krom,dan sebagainya (sebutkan lainnya!)? Seperti perajin perak di Kota Gede, Yogyakarta. Mereka menggunakan proses pelapisan kuningan, logam tembaga, atau logam lainnya dengan logam perak. Tugas Anda adalah mencari perajin (penyepuh/pelapis logam) yang terdapat di sekitar rumah Anda. Kemudian jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Bahan-bahan apa saja yang akan disepuh? 2. Bahan-bahan apa saja yang akan digunakan untuk menyepuh? 3. Alat-alat apa saja yang digunakan untuk menyepuh? 4. Zat apa yang berfungsi sebagai katode? 5. Zat apa yang berfungsi sebagai anode? 6. Apakah zat elektrolitnya? 7. Jelaskan cara penyepuhan tersebut! 8. Buatlah bagan/skema sederhana tentang cara penyepuhan yang Anda amati! 9. Berapakah biaya untuk jasa penyepuhan tersebut? Apakah ada anggota keluarga atau tetangga Anda yang pekerjaannya menyepuh/melapis logam? Apakah menyepuh perhiasan, melapis roda kendaraan dengan krom,dan sebagainya (sebutkan lainnya!)? Seperti perajin perak di Kota Gede, Yogyakarta. Mereka menggunakan proses pelapisan kuningan, logam tembaga, atau logam lainnya dengan logam perak. Tugas Anda adalah mencari perajin (penyepuh/pelapis logam) yang terdapat di sekitar rumah Anda. Kemudian jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. 1. Bahan-bahan apa saja yang akan disepuh? 2. Bahan-bahan apa saja yang akan digunakan untuk menyepuh? 3. Alat-alat apa saja yang digunakan untuk menyepuh? 4. Zat apa yang berfungsi sebagai katode? 5. Zat apa yang berfungsi sebagai anode? 6. Apakah zat elektrolitnya? 7. Jelaskan cara penyepuhan tersebut! 8. Buatlah bagan/skema sederhana tentang cara penyepuhan yang Anda amati! 9. Berapakah biaya untuk jasa penyepuhan tersebut?