materi.docx
TRANSCRIPT
![Page 1: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/1.jpg)
MAKALAH
KIMIA ANALISIS INSTRUMEN
ELEKTROKIMIA
DISUSUN OLEH :
KELOMPOK 6
DELI KUSUMA WARDANI ( 061440411699 )
ENDAH DHITA PRATIWI ( 061440411700 )
MUHAMMAD ROBY JULIANSYAH ( 061440411707 )
KELAS : I EGC
DOSEN PEMBIMBING : Dr. Ir. Rusdianasari, M.Si
NIP : 196902191994032002
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
TAHUN PELAJARAN 2014 / 2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan atas kehadiran Tuhan Yang Maha Esa,
karena berkat rahmat dan karunia-Nya, kami selaku mahasiswa dari
Politeknik Negeri Sriwijaya, jurusan Teknik Kimia, program studi Teknik
![Page 2: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/2.jpg)
Energi, kami dapat menyelesaikan sebuah makalah tentang
“Elektrokimia” dengan tepat waktu.
Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh
dosen serta bisa dijadikan referensi yang lengkap untuk menambah
sebuah pengetahuan. Substansi dari makalah ini berasal dari referensi
yang ada pada media elektronik yaitu internet. Dalam makalah ini dibahas
tentang elektrokimia, instrument pada elektrokimia, serta aplikasi
elektrokimia pada bidang industry, dan lain sebagainya.
Namun, dalam penulisan makalah ini, masih terdapat banyak
kekurangan. Kami mengharapkan masukan berupa kritik dan saran untuk
kesempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita
semua. Amien.
Palembang. 19 Maret 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
![Page 3: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/3.jpg)
BAB I. LATAR BELAKANG
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
BAB III. INSTRUMEN
BAB IV. APLIKASI PADA INDUSTRI
BAB V. PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
LATAR BELAKANG
Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dan
reaksi kimia. Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia
dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron yang dimiliki. Dengan kata
lain adalah cabang ilmu kimia yang berhubungan dengan arus listrik dan
potensi.
Metode elektrokimia adalah metode yang didasarkan pada reaksi
redoks, yakni gabungan dari reaksi reduksi dan oksidasi, yang berlangsung
pada elektroda yang sama / berbeda dalam suatu sistem elektrokimia.
Sistem elektrokimia meliputi sel elektrokimia dan reaksi elektrokimia.
![Page 4: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/4.jpg)
Secara garis besar, sel elektrokimia dapat digolongkan menjadi :
a. Sel Galvani
b. Sel elektrolisis
Elektrokimia sendiri memiliki banyak manfaat dalam bidang industri,
diantaranya:
a. Ekstraksi berbagai logam dari senyawanya seperti alumunium, na
trium, kalium, magnesium, seng dan kalsium.
b. Pemurnian tembaga.
c. Produksi natrium hidroksida dan klor dari larutan natrium klorida.
d. Pelapisan kromium, nekel, timah, seng pada baja.
e. Penyepuhan emas dan perak.
f. Mengisi ”AKI”.
g. Pelapisan alumuniun oksida pada permukaan alumunium (anodasi
).
Dan, elektrokimia juga memiliki banyak manfaat dalam bidang analisis
kimia, diantaranya:
a. Elektroanalisis,
b. Elektrosistesis,
c. Elektrodialisis,
d. Elektrowining,
e. Elektrofining,
f. Elektropalting, dsb.
Sel elektrolisis merupakan pemanfaatan arus listrik untuk
menghasilkan reaksi redoks. Oleh karena itu, elektrolisis adalah proses
penguraian suatu senyawa dengan pengaliran arus listrik yang melaluinya.
Dalam elektrolisis terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Sel
elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta karena listrik digunakan
![Page 5: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/5.jpg)
untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan. Proses elektrolisis
dimulai dengan masuknya elektron dari arus listrik searah kedalam larutan
melalui kutub negatif. Sehingga, diharapkan makalah ini dapat membahas
secara lebih detail tentang sel elektrokimia.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. PENGERTIAN SEL ELEKTROKIMIA
Definisi elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aksi antara
sifat-sifat listrik dengan reaksi kimia. Misalnya perubahan energi
kimia menjadi energy listrik pada elemen elektrokimia, reaksi
oksidasi-oksidasi secara spontan pada elemen yang dijadikan
sumber arus listrik, dan perpindahan elektron dan perpindahan
elektron dalam larutan elektrolit dan terjadi pada aki. Elektrokimia ini
dikenal dengan dalam bahasa inggrisnya adalah electo chemistry.
Adapun berbagai definisi elektrokimia lainnya yaitu :
1. Elektrokimia adalah cabang kimia yang mempelajari reaksi
kimia yang berlangsung dalam larutan pada antarmuka
konduktor elektron (logam atau semikonduktor) dan
konduktor ionik (elektrolit), dan melibatkan perpindahan
elektron antara elektroda dan elektrolit atau sejenis dalam
larutan.Jika reaksi kimia didorong oleh tegangan eksternal,
maka akan seperti elektrolisis, atau jika tegangan yang
dibuat oleh reaksi kimia seperti di baterai, maka akan terjadi
reaksi elektrokimia. Sebaliknya, reaksi kimia terjadi di mana
![Page 6: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/6.jpg)
elektron yang ditransfer antara molekul yang disebut oksidasi
/ reduksi (redoks) reaksi. Secara umum, elektrokimia
berkaitan dengan situasi di mana oksidasi dan reduksi reaksi
dipisahkan dalam ruang atau waktu, dihubungkan oleh
sebuah sirkuit listrik eksternal.
2. Elektrokimia adalah ilmu tentang hubungan antara senyawa
listrik dan kimia. Elektrokimia merupakan studi yang
mempelajari bagaimana reaksi kimia dapat menimbulkan
tegangan listrik dan tegangan listrik terbalik dapat
menyebabkan reaksi kimia dalam sel elektrokimia. Konversi
energi dari bentuk kimia ke bentuk listrik dan sebaliknya
adalah inti dari elektrokimia. Ada dua jenis sel elektrokimia,
yaitu sel galvanik dan elektrolit. Sel galvanik adalah sel yang
menghasilkan tenaga listrik ketika sel mengalami reaksi
kimia sedangkan Sel elektrolit adalah sel yang mengalami
reaksi kimia ketika tegangan listrik diterapkan. Elektrolisis
dan korosi adalah contoh dari proses penting seperti yang
ada pada elektrokimia. Prinsip-prinsip dasar elektrokimia
didasarkan pada rasio tegangan antara dua zat dan memiliki
kemampuan untuk bereaksi satu sama lain. Semakin lama
logam dalam elemen galvanik yang terpisah dalam seri
tegangan elektrokimia, semakin kuat listrik akan terekstrak.
Teori Elektro-kimia dan metode elektrokimia memiliki aplikasi
praktis dalam teknologi dan industri dalam banyak cara.
Penemuan dan pemahaman reaksi elektrokimia telah
memberikan kontribusi untuk mengembangkan sel bahan
bakar dan baterai, dan pemahaman logam relatif terhadap
satu sama lain dalam elektrolisis dan korosi.
3. Elektrokimia adalah cabang kimia yang mempelajari reaksi
kimia dalam larutan melibatkan konduktor (logam atau
![Page 7: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/7.jpg)
semikonduktor) dan konduktor ionik (elektrolit), yang
melibatkan pertukaran elektron antara elektroda dan
elektrolit. Bidang Ini mencakup bidang ilmiah yaitu proses
kimia yang melibatkan semua perpindahan elektron antar
zat, sehingga transformasi energi kimia menjadi energi listrik.
Ketika proses ini terjadi, menghasilkan perpindahan elektron
yang terjadi secara spontan dan memproduksi arus listrik
ketika terhubung ke sebuah sirkuit listrik, memproduksi atau
perbedaan potensial antar dua kutub, disebut sel atau baterai
(yang sering terdiri dari beberapa sel). Ketika proses ini
terjadi dan disebabkan oleh aksi arus listrik dari sumber
eksternal, proses ini disebut elektrolisis.
4. Elektrokimia adalah cabang kimia yang mempelajari
perpindahan antara energi listrik dan energi kimia. Dengan
kata lain, reaksi kimia yang terjadi pada antarmuka
konduktor listrik (disebut elektroda yang dapat menjadi
logam atau semikonduktor) dan konduktor ionik (elektrolit)
dapat menjadi solusi dan dalam beberapa kasus khusus, zat
padat . Jika reaksi kimia didorong oleh beda potensial maka,
secara eksternal disebut elektrolisis. Namun, jika penurunan
potensi listrik dibuat sebagai hasil dari reaksi kimia, yang
dikenal sebagai "daya baterai", juga disebut sel baterai atau
galvanik. Reaksi kimia yang menghasilkan perpindahan
elektron antara molekul yang dikenal sebagai reaksi redoks,
dan pentingnya dalam elektrokimia sangat penting, karena
melalui reaksi tersebut dilakukan proses yang menghasilkan
listrik atau sebaliknya, yang diproduksi sebagai
konsekuensinya. Secara umum, studi elektrokimia menangani
situasi di mana terdapat reaksi oksidasi-reduksi ditemukan
dipisahkan secara fisik atau sementara, berada di lingkungan
![Page 8: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/8.jpg)
yang terhubung ke sebuah sirkuit listrik. Penelitian yang
terakhir adalah kimia analitik dalam subdiscipline dikenal
sebagai analisis potensiometri.
Reaksi elektrokimia melibatkan perpindahan elektron –
elektron bebas dari suatu logam kepada komponen di dalam larutan.
Kesetimbangan reaksi elektrokimia penting dalam sel galvani (yang
menghasilkan arus listrik) dan sel elektrolisis (yang menggunakan
arus listrik). Pengukuran daya gerak listrik (DGL) suatu sel
elektrokimia dalam jangkauan suhu tertentu dapat digunakan untuk
menentukan nilai – nilai termodinamika reaksi yang berlangsung
serta koefisien aktifitas dari elektrolit yang terlibat.
Sel elektrokimia adalah alat yang digunakan untuk
melangsungkan perubahan di atas. Dalam sebuah sel, energi listrik
dihasilkan dengan jalan pelepasan elektron pada suatu elektroda
(oksidasi) dan penerimaan elektron pada elektroda lainnya (reduksi).
Elektroda yang melepaskan elektron dinamakan anoda sedangkan
elektroda yang menerima elektron dinamakan katoda. Jadi sebuah
sel elektrokimia selalu terdiri :
a. Anoda : Elektroda tempat berlangsungnya reaksi oksidasi
b. Katoda : Elektroda tempat berlangsungnya reaksi reduksi.
c. Larutan elektrolit, larutan ionik dapat menghantarkan arus, larutan
ionik dianggap seperti ”resistor” dalam suatu sirkuit maka ukuran
dari sifat-sifat larutan adalah tahanan, R, ( atau ekuivalent dengan
konductan, L) mengikuti hukum Ohm.
a. DERET VOLTA
![Page 9: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/9.jpg)
Makin ke kanan, mudah direduksi atau sukar dioksidasi. Makin ke kiri
mudah dioksidasi, makin aktif dan sukar direduksi.
b. NOTASI SEL
Contoh : Zn/Zn+2//Cu+2/Cu
Dimana : / = potensial ½ sel
// = potensial sambungan sel (jembatan
garam)
Macam-Macam Sel Volta
1) Sel Kering atau Sel Leclance
Sel ini sering dipakai untuk radio, tape, senter, mainan anak-
anak, dll. Katodanya sebagai terminal positif terdiri atas karbon
(dalam bentuk grafit) terlindungi oleh pasta karbon, MnO2dan
NH4Cl2 . Anodanya adalah lapisan luar yang terbuat dari seng dan
muncul dibagian bawah baterai sebagai terminal negatif. Reaksi
Anoda adalah oksidasi dari seng :
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
Reaksi Katoda :
2MnO2(s) + 2NH4+(aq) + 2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O
Amonia yang terbentuk pada katoda akan bereaksi dengan
Zn2+ yang dihasilkan pada anoda dan membentuk ion Zn(NH3)42+
2) Sel Aki
Katoda : PbO2
![Page 10: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/10.jpg)
Anoda : Pb
Elektrolit : Larutan H2SO4
Reaksinya adalah sebagai berikut :
PbO2(s) + 4H+(aq) + SO4
2-(aq) → PbSO4(s) + 2H2O (katoda)
Pb (s) + SO42-
(aq) → PbSO4(s) + 2e- (anoda)
PbO2(s) + Pb (s) + 4H+(aq) + 2SO4
2-(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O
(total)
Pada saat selnya berfungsi, konsentrasi asam sulfat akan
berkurang karena ia terlibat dalam reaksi tersebut. Keuntungan dari
baterai jenis ini adalah bahwa ia dapat diisi ulang (recharge) dengan
memberinya tegangan dari sumber luar melalui proses elektrolisis,
dengan reaksi :
2PbSO4(s) + 2H2O(l) → PbO2(s) + Pb(s) + 4H+(aq) + 2SO4
2-(aq) (total)
Kerugian dari baterai jenis ini adalah, secara bentuk, ia terlalu berat
dan lagi ia mengandung asam sulfat yang dapat saja tercecer ketika
dipindah-pindahkan.
3) Sel Bahan Bakar
Sel bahan bakar adalah suatu sel Galvani dimana selalu
tersedia pereaksi yang dialirkan ke elektroda sehingga sel selalu
bekerja secara kontinyu. Sel Bacon terdiri dari anoda nikel dan
katoda nikel. Nikel oksida dengan elektrolit larutan KOH. Elektroda
tersebut berpori dan gas- gas berdifusi sehingga bersentuhan
dengan eletroda.
Reaksi anoda (-) 2H2 + 4OH → 4H2O +4e-
Reaksi katoda (+) 2H2O+O2+4e- → 4OH-
Reaksi sel 2H2O+O2 → 2H2O
![Page 11: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/11.jpg)
4) Baterai Ni-Cd
Disebut juga baterai ni-cad yang dapat diisi ulang muatannya
dan yang umum dipakai pada alat-alat elektronik peka. Potensialnya
adalah 1,4 Volt.
Katodanya adalah NiO2 dengan sedikit air
Anodanya adalah Cd
Reaksinya adalah sebagai beikut :
Cd(s) + 2OH- (aq) → Cd(OH)2(s) + 2e-
2e- + NiO2(s) + 2H2O → Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq)
Baterai ini lebih mahal dari baterai biasa.
B. PENGGOLONGAN SEL ELKETROKIMIA
Pengolongan sel elektrokimia antara lain ;
1. SEL GALVANI
![Page 12: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/12.jpg)
Sel galvani adalah sel elektrokimia yang dapat menghasilkan
energi listrik yang disebabkan oleh terjadinya reaksi redoks yang
spontan. Contoh sel galvani adalah sel Daniell yang gambarnya
dapat dilihat pada gambar 1. Jika kedua elektrodanya
dihubungkan dengan sirkuit luar, dihasilkan arus litrik yang dapat
dibuktikan dengan meyimpangnya jarum galvanometer yang
dipasang pada rangkaian luar dari sel tersebut.
2. SEL DANIELL
![Page 13: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/13.jpg)
Gambar 1. Sel Daniell
Sel Daniell sering pula dimodifikasi seperti yang terlihat pada
gambar 2. Kedua setengah sel dihubungkan dengan jembatan
garam
Gambar 2. Sel Daniell dengan jembatan garam
Ketika sel Daniell digunakan sebagai sumber listrik terjadi
perubahan dari Zn menjadi Zn2+ yang larut
![Page 14: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/14.jpg)
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- (reaksi oksidasi)
Hal ini dapat diketahui dari semakin berkurangnya massa Zn
sebelum dan sesudah reaksi. Di sisi lain, elektroda Cu semakin
bertambah massanya karena terjadi pengendapan Cu dari
Cu2+ dalam larutan.
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) (reaksi reduksi)
Pada sel tersebut elektroda Zn bertindak sebagai anoda dan
elektroda Cu sebagai katoda.
Ketika sel Daniell “disetting”, terjadi arus elektron dari
elektroda seng (Zn) ke elektroda tembaga (Cu) pada sirkuat luar.
Oleh karena itu logam seng bertindak sebagai kutub negatif dan
logam tembaga sebagai kutub positif. Bersamaan dengan itu
pada larutan dalam sel tersebut terjadi arus positif dari kiri ke
kanan sebagai akibat dari mengalirnya sebagian ion Zn2+ (karena
dalam larutan sebelah kiri terjadi kelebihan ion Zn2+ dibandingkan
dengan ion SO42-yang ada).
Reaksi total yang terjadi pada sel Daniell adalah :
Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)
![Page 15: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/15.jpg)
Reaksi tersebut merupakan reaksi redoks yang spontan yang
dapat digunakan untuk memproduksi listrik melalui suatu
rangkaian sel elektrokimia.
3. SEL ELEKTROLISIS
Sel elektrolisis adalah sel yang menggunakan arus listrik. Pada
sel elektrolisis, reaksi kimia tidak terjadi secara spontan tetapi
melalui perbedaan potensial yang dipicu dari luar sistem. Anoda
berfungsi sebagai elektroda bermuatan positif dan katoda
bermuatan negatif, sehingga arus listrik mengalir dari anoda ke
katoda. Sel elektrolisis banyak digunakan untuk produksi
alumunium atau pemurnian tembaga.
![Page 16: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/17.jpg)
Perbedaan antara sel volta dengan sel elektrolisis adalah :
Sel Volta
· reaksi kimia diubah menjadi
energi listrik
· Reaksi redoks spontan
· Katoda (+) dan anoda (-)
Contoh : sel aki
sel elektrolisis
· energi listrik diubah menjadi
reaksi kimia
· Reaksi redoks tak spontan
· Katoda (-) dan anoda (+)
BAB III
INSTRUMEN PADA ELEKTROKIMIA
![Page 18: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/18.jpg)
BAB IV
APLIKASI ELEKTROKIMIA PADA INDUSTRI DAN BIDANG
ANALISIS KIMIA
1. APLIKASI ELEKTROKIMIA PADA BIDANG INDUSTRI
Terdapat beberapa proses elektrokimia yang penting artinya b
agi ilmu
pengetahuan dan industri. Penggunaan energi listrik pada produksi k
omersial dari
hidrogen, oksigen, ozon, hidrogen peroksida, sodium hidrksida, seny
awa
oksigen dan halogen. Aplikasi lainnya dari elektrokimia termasuk pro
duksi dari
bahan kimia lainnya, seperti elektrorefining dari metal, elektroplating
dari metal dan campuran metal, serta prduksi peralatan dari metal d
engan elektrodeposisi.
Elektrolisis banyak diaplikasikan pada berbagai produksi, antar
a lain :
1. Ekstraksi berbagai logam dari senyawanya seperti alumuni
um, natrium, kalium, magnesium, seng dan kalsium.
2. Pemurnian tembaga.
3. Produksi natrium hidroksida dan klor dari larutan natrium kl
orida.
4. Pelapisan kromium, nekel, timah, seng pada baja.
![Page 19: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/19.jpg)
5. Mengisi ”AKI”.
6. Pelapisan alumuniun oksida pada permukaan alumunium (a
nodasi).
Selama ini kita hanya mendengar bahwa metode elektrokimia
selalu didayagunakan atau berkonotasi dengan kata pemurnian
logam dan proses penyepuhan/elektroplating (melindungi logam dari
korosi). Ini termasuk juga dengan pandangan penulis dan mungkin
rekan-rekan lainnya selama ini. Sebuah pandangan yang tidak
sepenuhnya salah karena memang aplikasi utama dari metode
elektrokimia adalah untuk pemurnian logam dan elektroplating.
Selain itu di laboratorium pun, memang kita paling sering melakukan
percobaan elektrokimia terutama percobaan sel elektrolisis,
sehingga memang klop rasanya jika kita menyandarkan kata
elektrokimia dengan elektroplating dan pemurnian logam.
Sesuai dengan namanya, metode elektrokimia adalah metode
yang didasarkan pada reaksi redoks, yakni gabungan dari reaksi
reduksi dan oksidasi, yang berlangsung pada elektroda yang
sama/berbeda dalam suatu sistim elektrokimia. Sistem elektrokimia
meliputi sel elektrokimia dan reaksi elektrokimia. Sel elektrokimia
yang menghasilkan listrik karena terjadinya reaksi spontan di
dalamnya di sebut sel galvani. Sedangkan sel elektrokimia di mana
reaksi tak-spontan terjadi di dalamnya di sebut sel elektrolisis.
Peralatan dasar dari sel elektrokimia adalah dua elektroda -
umumnya konduktor logam- yang dicelupkan ke dalam elektrolit
konduktor ion (yang dapat berupa larutan maupun cairan) dan
sumber arus. Karena didasarkan pada reaksi redoks, pereaksi utama
yang berperan dalam metode ini adalah elektron yang di pasok dari
suatu sumber listrik. Sesuai dengan reaksi yang berlangsung,
elektroda dalam suatu sistem elektrokimia dapat dibedakan menjadi
![Page 20: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/20.jpg)
katoda, yakni elektroda di mana reaksi reduksi (reaksi katodik)
berlangsung dan anoda di mana reaksi oksidasi (reaksi anodik)
berlangsung.
Aplikasi metode elektrokimia dalam industri pada umumnya
didasarkan pada proses elektrolisis, yakni terjadinya reaksi kimia
dalam suatu sistem elektrokimia akibat pemberian arus listrik dari
suatu sumber luar. Proses ini merupakan kebalikan dari proses
Galvani, di mana reaksi kimia yang berlangsung dalam suatu sistem
elektrokimia dimanfaatkan untuk menghasilkan arus listrik, misalnya
dalam sel bahan bakar (fuel-cell). Aplikasi lainnya dari metode
elektrokimia selain pemurnian logam dan elektroplating adalah
elektroanalitik, elektrokoagulasi, elektrokatalis, elektrodialisis dan
elektrorefining.
Sedangkan aplikasi lain yang tidak kalah pentingnya dari
metode elektrokimia dan sekarang sedang marak dikembangkan
oleh para peneliti adalah elektrosintesis. Teknik/metode
elektrosintesis adalah suatu cara untuk mensintesis/membuat dan
atau memproduksi suatu bahan yang didasarkan pada teknik
elektrokimia. Pada metode ini terjadi perubahan unsur/senyawa
kimia menjadi senyawa yang sesuai dengan yang diinginkan.
Penggunaan metode ini oleh para peneliti dalam mensintesis bahan
didasarkan oleh berbagai keuntungan yang ditawarkan seperti
peralatan yang diperlukan sangat sederhana, yakni terdiri dari
dua/tiga batang elektroda yang dihubungkan dengan sumber arus
listrik, potensial elektroda dan rapat arusnya dapat diatur sehingga
selektivitas dan kecepatan reaksinya dapat ditempatkan pada batas-
batas yang diinginkan melalui pengaturan besarnya potensial listrik
serta tingkat polusi sangat rendah dan mudah dikontrol. Dari
keuntungan yang ditawarkan menyebabkan teknik elektrosintesis
lebih menguntungkan dibandingkan metode sintesis secara
![Page 21: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/21.jpg)
konvensional, yang sangat dipengaruhi oleh tekanan, suhu, katalis
dan konsentrasi. Selain itu proses elektrosintesis juga dimungkinkan
untuk dilakukan pada tekanan atmosfer dan pada suhu antara 100-
900oC terutama untuk sintesis senyawa organik, sehingga
memungkinkan penggunaan materi yang murah.
A. Pembuatan Gas di Laboratorium
Sel elektrolisis banyak digunakan dalam industri pembuatan
gas misalnyapembuatan gas oksigen, gas hydrogen, atau gas klorin.
Untuk menghasilkan gasoksigen dan hydrogen, Anda dapat
menggunakan larutan elektrrolit dari kationgolongan utama
(K+,Na+) dan anion yang mengandung oksigen ( SO 42−¿¿, NO3−¿¿
)dengan electrode Pt atau karbon. Reaksi elektrolisis yang
mengahsilkan gas,misalnya elektrolisis larutan Na2SO4
menggunakan electrode karbon.
Reaksi yang terjadi : Na2SO4 (aq) 2Na+¿¿(aq) +
SO 42−¿¿
Katode (C) : 2H2O (l) +2e−¿¿ 2OH- (aq) + H2 (g)
Anode (C) : 2H2O (l) 4 e−¿¿ + 4 H+¿¿ + O2 (g)
Karena pada katode dan anode yang bereaksi adalah air,
semakin lama air semakin berkurang sehingga perlu ditambahkan.
Perlu diingat bahwa walaupunyang bereaksi air, tidak berarti
elektrolit Na2SO4 tidak diperlukan. Elektrolit iniberguna sebagai
penghantar arus listrik.
B. Proses penyepuhan
Penyepuhan suatu logam emas, perak, atau nikel, bertujuan
menutupi logam yangpenampilannya kurang baik atau
menutupilogam yang mudah berkarat. Logam-logam ini dilapiasi
![Page 22: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/22.jpg)
dengan logam lain yangpenampilan dan daya tahannya lebih baik
agar tidak berkarat. Misalnya mesinkendaraan bermotor yang
terbuat dari bajaumumya dilapisi kromium agar terhindar dari
korosi . Beberapa alat rumah tangga juga disepuh dengan perak
sehingga lebihawet dan penampilannya tampak lebih baik.Badan
sepede titanium dilapisi titanium oksida (TiO2)yang bersifat keras
dantidak dapat ditembus oleh oksigen atau uap air sehingga
terhindar dari reaksioksida yang menyebabkan korosi.Prinsip kerja
proses penyepuhan adalah penggunaan sel dengan elektrolit
larutandan electrode reaktif. Contoh jika logam atau cincin dari besi
akan dewlaps emasdigunakan larutan elektrolit AuCl3(aq). Logam
besi (Fe) dijadikan sebagai katode, sedangkan logam emasnya (Au)
sebagai anode. Apa yang terjadi jikakedua logam ini ditukar
posisinya?Mengapa? Reaksi yang berlangsung dalam proses
penyepuhan besi dengan emas yaitu :
Reaksi yang terjadi : AuCl3 (aq) Au3+¿ ¿ (aq) + 3Cl−¿¿ (aq)
Katode (cincin Fe) : Au3+¿ ¿ (aq) + 3e−¿¿ Au (s)
Anode (Au) : Au (s) Au3+¿ ¿ (aq) + 3e−¿¿
Proses yang terjadi yaitu oksidasi logam emas (anode) menjadi
Au3+(aq) Kationini akan bergerak ke katode menggantikan kation
Au3+ yang direduksidi katode.Kation Au3+ di katode direduksi
membentuk endapan logam emas yang melapisilogam atau cincin
besi. Proses ini cukup murah karena emas yang melapisi besihanya
berupa lapisan tipis.
C. Proses Pemurnian logam kotor
Proses pemurnian logam kotor banyak dilakukan dalm
pertambangan . logam transisi yang kotor dapat dimurnikan dengan
![Page 23: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/23.jpg)
cara menempatkannya sebagai anode dan logam murni sebagai
katode. Elektrolit yang digunkan adalah elektrolit yang mengandung
kation logam yang dimurnikan. Contoh : prose pemurnian nikel
menggunakan larutan NiSO4 . nikel murni digunkan sebagai katode,
sedangkan nikel kotor (logam yang dimurnikan ) digunakan sebagai
anode. Reaksi yang terjadi, yaitu :
Reaksi yang terjadi : NiSO4 (aq) ¿2+¿¿ (aq) + SO 42−¿¿ (aq)
Katode (Ni murni) : ¿2+¿¿ (aq) + 2e−¿¿ Ni (s)
Anode ( Ni kotor) : Ni (s) ¿2+¿¿ (aq) + 2e−¿¿
Logam nikel yang kotor pada anodedioksidasi menjdi ion Ni2+.
Kemudian, ionNi2+ pada katode direduksi membentuk logam Ni dan
bergabung dengan katode yang merupakan logam murni. Kation
Ni2+di anode bergerak ke daerah katodemenggantikan kation yang
direduksi. Untuk mendapatkan logam nikel murni(di katode)harus
ada penyaringan sehinggga kotoran(tanah, pasir danlain-lain) hanya
berada dianode dan tidak berpindah ke katodesehingga daerah di
katode merupakan daerah yang bersih.
D. Pemurnian Logam
Pada pemurnian logam, anoda yang dipakai adalah logam tak
murni (kotor). Pengotor akan terlepasselama proses elektrolisis
ketika logam bergerak dari anoda ke katoda. Selama proses ini,
katodamengandung dekomposisi logam murni dari larutan yang
berisi ion logam. Sebagai contoh, tembagadimurnikan melalui
elektrolisis yang membutuhkan konduktivitas listrik yang tinggi. Pada
proses ini,katoda adalah tembaga murni, sedangkan anoda adalah
tembaga kotor. Ion Cu2+ dari anoda bergerakmelalui larutan
tembaga(II) sulfat menuju katoda dan berubah menjadi padatan
![Page 24: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/24.jpg)
tembaga. Selamaproses berlangsung, pengotor akan mengendap di
dasar tangki. Hasil samping berupa pengotor disebutsebagai lumpur
anoda.
E. Proses Klor-alkali
Elektrolisis air laut dapat menghasilkan klorin dan basa
natrium hidroksida. Ada tiga macam metodeberbeda dimana dua
komponen tersebut dihasilkan, yaitu sel membran, sel diafragma,
dan proses selmerkuri.
F. Proses sel membran
Proses ini lebih efisien daripada yang lain karena tidak
menggunakan merkuri dan tidak membutuhkan energi yang besar.
Mengandung membran penukar kation yang biasanya terbuat dari
polimerfluorokarbon.
G. Sel diafragma
Pada sel diafragma, Cl2 dilepaskan dari anoda ketika H2
dilepaskan dari katoda. Jika Cl2 bergabungdengan NaOH, Cl akan
berubah menjadi produk lain. Dengan demikian sel diafragma
mempunyai NaCldalam jumlah besar, dan jumlah kecil pada larutan
pada katoda untuk NaCl berhubungan dengan larutanlain,
menghindari laju balik NaOH.
H. Proses sel merkuri
Elektrolisis air laut dalam merkuri menghasilkan klorin dan
larutan natrium hodroksida pada waktu yangsama. Metode ini
melibatkan merkuri sebagai katoda dan grafit sebagai anoda.
Merkuri menarik ionnatrium dan kalium dan membentuk amalgam.
Meskipun demikan ketika amalgam terkena airmembentuk natrium
![Page 25: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/25.jpg)
hidroksida dan hidrogen meninggalkan merkuri dan nantinya dapat
digunakankembali. Gas klorin tersisa pada anoda.
2. APLIKASI ELEKTROKIMIA DALAM BIDANG ANALISIS KIMIA
Elektrokimia memiliki banyak metode yang digunakan dalam
bidang analisis kimia. Namun, aplikasi / metode-metode tersebut
sangat jarang kita dengarkan. Sesuai dengan namanya, Sesuai
dengan namanya, metode elektrokimia adalah metode yang
didasarkan pada reaksi redoks, yakni gabungan dari reaksi reduksi
dan oksidasi, yang berlangsung pada elektroda yang sama/berbeda
dalam suatu sistim elektrokimia.
Sistem elektrokimia meliputi sel elektrokimia dan reaksi
elektrokimia. Sel elektrokimia yang menghasilkan listrik karena
terjadinya reaksi spontan di dalamnya di sebut sel galvani.
Sedangkan sel elektrokimia di mana reaksi tak-spontan terjadi di
dalamnya di sebut sel elektrolisis. Peralatan dasar dari sel
elektrokimia adalah dua elektroda -umumnya konduktor logam- yang
dicelupkan ke dalam elektrolit konduktor ion (yang dapat berupa
larutan maupun cairan) dan sumber arus. Karena didasarkan pada
reaksi redoks, pereaksi utama yang berperan dalam metode ini
adalah elektron yang di pasok dari suatu sumber listrik. Sesuai
dengan reaksi yang berlangsung, elektroda dalam suatu sistem
elektrokimia dapat dibedakan menjadi katoda, yakni elektroda di
mana reaksi reduksi (reaksi katodik) berlangsung dan anoda di mana
reaksi oksidasi (reaksi anodik) berlangsung.
A. Elektroanalisis
![Page 26: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/26.jpg)
Kimia elektroanalisis merupakan metode analisis kuantitatif
berdasarkan pengukuran sifat larutan analit ( sebagai bagian dari
elektrokimia).
System pengukuran terdiri dari :
a. Elektrolit yang mampu menghantarkan arus listrik
b. Alat ukur ( rangkaian luar), untuk mengukur signal listrik
c. Elektroda, koduktor yang berfungsi mengabungkan system alat
ukur dengan elektrolit.
Contoh metoda elektroanalisis adalah potensiometrik.
Potensiometrik adalah satu cara elektrokimia untuk analisa ion
secara kuantitatif berdasarkan pengukuran potensial dari elektroda
yang peka terhadap ion yang bersangkutan. Potensiometri
digunakan untuk menentukan konsentrasi
Suatu ion,pH larutan , dan titik akhir titrasi. Potensiometri
digunakan sebagai salah satu metode untuk mengukur konsentrasi
suatu larutan,yang dijelaskan melalaui persamaan Nerst .
Elemen yang digunakan dalam potensiometri adalah Elektroda
pembanding,elektroda Indikator,Jembatan garam dan larutan yang
dianalisis.
Elektroda pembanding dibagi menjadi dua ,yaitu elektroda
pembanding primer dan elektroda pembanding skunder ( elektroda
kalomel dan elektroda perak ).
Elektroda Indikator dibagi menjadi dua yaitu elektroda Logam
dan elektroda membran.elektroda Logam terdiri dari tiga
macam,antara lain elektroda jenis pertama ,kedua dan
ketiga .sedangkan elektroda membran dibagi menjadi elektroda
membran kaca,elektroda membran padat,elektroda membran cair
dan elektroda membran gas.
![Page 27: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/27.jpg)
Proses titrasi potensiometri dapat dilakukan dengan bantuan
elektroda indikator dan elektroda pembanding yang sesuai. Cara
potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok
untuk menentukan titik akhir titrasi .
B. elektrosintesis
Aplikasi lain yang tidak kalah pentingnya dari metode
elektrokimia dan sekarang sedang marak dikembangkan oleh para
peneliti adalah elektrosintesis. Teknik / metode elektrosintesis adalah
suatu cara untuk mensintesis atau memproduksi suatu bahan yang
didasarkan pada teknik elektrokimia. Pada metode ini terjadi
perubahan unsur / senyawa kimia menjadi senyawa yang sesuai
dengan yang diinginkan. Penggunaan metode ini oleh para peneliti
dalam mensintesis bahan didasarkan oleh berbagai keuntungan yang
ditawarkan seperti peralatan yang diperlukan sangat sederhana,
yakni terdiri dari dua/tiga batang elektroda yang dihubungkan
dengan sumber arus listrik, potensial elektroda dan rapat arusnya
dapat diatur sehingga selektivitas dan kecepatan reaksinya dapat
ditempatkan pada batas-batas yang diinginkan melalui pengaturan
besarnya potensial listrik serta tingkat polusi sangat rendah dan
mudah dikontrol. Dari keuntungan yang ditawarkan menyebabkan
teknik elektrosintesis lebih menguntungkan dibandingkan metode
sintesis secara konvensional, yang sangat dipengaruhi oleh tekanan,
suhu, katalis dan konsentrasi. Selain itu proses elektrosintesis juga
dimungkinkan untuk dilakukan pada tekanan atmosfer dan pada
suhu antara 100-900 oC terutama untuk sintesis senyawa organik,
sehingga memungkinkan penggunaan materi yang murah.
Prinsip Elektrosintesis
![Page 28: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/28.jpg)
Prinsip dari metode elektrosintesis didasarkan pada penerapan
teori-teori elektrokimia biasa sebagaimana telah dijelaskan
sebelumnya. Baik teknik elektrosintesis maupun metode sintesis
secara konvensional, mempunyai variabel-variabel yang sama
seperti suhu, pelarut, pH, konsentrasi reaktan, metode pencampuran
dan waktu. Akan tetapi perbedaannya, jika di elektrosintesis
mempunyai variabel tambahan yakni variabel listrik dan fisik seperti
elektroda, jenis elektrolit, lapisan listrik ganda, materi/jenis
elektroda, jenis sel elektrolisis yang digunakan, media elektrolisis
dan derajat pengadukan.
Pada dasarnya semua jenis sel elektrolisis termasuk
elektrosintesis selalu berlaku hukum Faraday yakni:
i. Jumlah perubahan kimia yang terjadi dalam sel elektrolisis,
sebanding dengan muatan listrik yang dilewatkan di dalam sel
tersebut
ii. Jumlah muatan listrik sebanyak 96.500 coulomb akan
menyebabkan perubahan suatu senyawa sebanyak 1,0 gram
ekivalen (grek)
Sebelum melaksanakan elektrosintesis, sangatlah penting
untuk memahami reaksi yang terjadi pada elektroda. Di dalam sel
elektrolisis akan terjadi perubahan kimia pada daerah sekitar
elektroda, karena adanya aliran listrik. Jika tidak terjadi reaksi kimia,
maka elektroda hanya akan terpolarisasi, akibat potensial listrik yang
diberikan.
Reaksi kimia hanya akan terjadi apabila ada perpindahan
elektron dari larutan menuju ke elektroda (proses oksidasi),
sedangkan pada katoda akan terjadi aliran elektron dari katoda
menuju ke larutan (proses reduksi). Proses perpindahan elektron
dibedakan atas perpindahan elektron primer,artinya materi pokok
![Page 29: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/29.jpg)
bereaksi secara langsung pada permukaan elektroda, sedangkan
pada perpindahan elektron secara sekunder, elektron akan bereaksi
dengan elektrolit penunjang, sehingga akan dihasilkan suatu reaktan
antara (intermediate reactan), yang akan bereaksi lebih lanjut
dengan materi pokok di dalam larutan. Reaktan antara ini dapat
dihasilkan secara internal maupun eksternal:
Perpindahan elektron secara primer : O + ne → P
Perpindahan elektron secara sekunder : X + ne → I, O + I → P
Aplikasi Metode Elektrosintesis
Metode elektrosintesis telah banyak dimanfaatkan oleh para
peneliti dalam mensintesis senyawa organik (elektrosintesis organik)
dan elektrosintesis bahan konduktor organik serta yang tak kalah
bergengsinya dan sedang dikembangkan saat ini adalah
pemanfaatan polutan menjadi senyawa yang bermanfaat melalui
metode elektrosintesis. Aplikasi di luar yang penulis ketahui
sebagaimana tersebut di atas mungkin telah sangat jauh
berkembang karena memang sifat ilmu pengetahuan yang dinamis
dan selalu berkembang seiring waktu.
Untuk sintesis bahan organik, didasarkan pada reaksi
penggabungan, substitusi, siklisasi dan reaksi eliminasi yang diikuti
pengaturan kembali secara elektrokimia. Ini berbeda dengan metode
secara konvensional yang memakai dasar reduksi aldehid, oksidasi
alkohol, reduksi senyawa nitro dan oksidasi senyawa sulfur. Kesulitan
yang timbul selama elektrosintesis organik yakni apabila zat antara
yang diinginkan memiliki kestabilan yang rendah, cara mengatasinya
adalah dengan menyediakan zat perangkap (trapping agent) di
dalam larutan dengan syarat zat perangkap ini tidak bereaksi
dengan zat elektroaktif dan tidak mengalami elektrolisis.
![Page 30: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/30.jpg)
Beberapa contoh dari elektrosintesis organik adalah
pembuatan chiral drug untuk industri farmasi, sintesis p-aminofenol
melalui reduksi nitrobenzena secara elektrolisis, pembuatan soda
(NaOH) dan asam sulfat (H2SO4) dari Na2SO4 melalui proses splitting
electrochemis, reduksi senyawa Triphenylbiomoethylene menjadi
Triphenilethylene dan Triphenylethan serta ratusan senyawa organik
lainnya yang telah berhasil dibuat untuk keperluan bahan baku obat.
Untuk skala perusahaan/pabrik telah dilakukan oleh Perusahan
Monsanto (Kanada) dengan memproduksi adiponitril (bahan dasar
nylon 6,6) dan produksi fluorokarbon oleh Perusahaan Philips
(Belanda).
C. elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi merupakan proses yang dilewati oleh arus
listrik pada air. Hal tersebut telah dibuktikan betapa efisiennya
proses tersebut untuk menghilangkan kontaminan di dalam air.
Elektrokoagulasi mempunyai efisiensi yang tinggi dalam
penghilangan kontaminan dan biaya operasi yang rendah. Proses ini
berdasarkan pada prinsip ilmu dimana adanya respon air yang
mengandung kontaminan terhadap medan listrik melalui reaksi
reduksi dan oksidasi dan dapat menghilangkan beberapa kation
berat 99% serta dapat mengurangi mikroorganisme dalam air.
Beberapa ion-ion lainnya dan koloid-koloid dapat dihilangkan.
Elektrokoagulasi (EC) merupakan bukan teknologi terbaru.
Pengolahan limbah cair dengan menggunakan EC telah dipraktekan
sejak abad ke-20 (100 tahun yang lalu) dengan keberhasilan proses
yang terbatas. Dengan menggunakan listrik untuk mengolah air
merupakan hal pertama yang dilakukan di Inggris pada tahun 1889
dan aplikasi dari elektrolisis pada mineral beneficiation telah
![Page 31: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/31.jpg)
dipatenkan oleh Elmore pada tahun 1904. Prinsip proses EC telah
digunakan untuk mengolah air ”bilge” dari kapal-kapal dan
dipatenkan pertama kali oleh A. E. Dietrich pada tahun 1906.
Mekanisme Proses Elektrokoagulasi
Sebuah reaktor elektrokoagulasi adalah sel elektrokimia
dimana anoda korban ( biasanya menggunakan aluminium atau besi)
digunakan sebagai agen akoagulan .Secara simultan, gas-gas
elektrolit dihasilkan ( hidrogen pada katoda ).
Beberapa material elektroda dapat dibuat dari aluminium, besi,
stainless steel dan platina. Aluminium merupakan material anoda
yang sering digunakan. Persamaan (1) menjelaskan pelarutan anode
aluminium :
Al3+ + 3e− ↔ Al ……. (1)
Secara simultan, reaksi katodik biasanya terjadi perubahan
hidrogen. Reaksi ini terjadi pada katoda dan tergantung pada pH
Pada pH netral atau alkali, hidrogen diproduksi melalui persamaan
(2) :
2H2O+ 2e− → OH− +H2 ……..(2)
ketika dalam kondisi asam, persamaan (3) dapat menjelaskan
dengan baik perubahan hidrogen pada katoda.
2H+ +2e− → H2 ……... (3)
![Page 32: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/32.jpg)
D. elektrodialisis
elektrodialisis adalah gabungan antara elektrokimia dan
penukaran ion. Elektrodialisis yang disingkat ED merupakan proses
pemisahan elektrokimia dengan ion-ion berpisah melintas membran
selektif anion dan kation dari larutan encer kelarutan membran lebih
pekat akibat aliran arus searah atau DC.
Sedangkan ED-Balikan atau ED-Reversal atau (EDR) adalah
proses ED namun kutub/polaritas elektroda-elektrodanya dibalik
dengan daur waktu tertentu, sehingga membalik pula arah gerak ion
dalam jajaran membrannya. Sistem ini digunakan untuk mengubah
air payau menjadi air minum atau untuk memekatkan buangan atau
limbah agar dapat dipakai ulang atau juga sebagai pralakuan atas
umpan air padatan total terlarut (PTT) tinggi sebelum masuk
kesistem penukaran ion.
E. Elektrowining
Elektrowinning adalah proses elektrokimia yaitu proses
pengendapan logam pada kutub katoda menggunakan arus listrik
yang mengalir dalam larutan elektrolit ( hasil dari pelarutan ), hasil
yang diperoleh pada kutub katoda adalah lumpur logam emas dan
perak yang disebut cake yang dapat langsung dilebur ( smelting ).
Electrowinning adalah cara terbaru dan paling efesien
digunakan dalam ekstraksi emas dan perak yang terdapat di air
kaya / PLS ( Pregnant Liquid Solution ) dengan prinsip elektrolisa (
reaksi redoks ) dalam sebuah kompartemen. Proses ini melibatkan
penggunaan larutan alkali sianida sebagai elektrolit dalam suatu sel
sebagai anoda dan katoda antara lain dapat menggunakan :
![Page 33: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/33.jpg)
Reaksi sel yang terjadi adalah :
Anoda : 2OH- → O2 + H2O + 2e-
Kotoda : 2Au(CN)2- + 2e- → 2Au + 4CN-
Overall : 2Au(CN)2- + 2OH- → 2Au + O2 + H2O + 4CN-
Pada proses electrowinning akan melepaskan gas H+ membuat
pH menjadi turun sehingga berisiko mengasilkan gas HCN. Gas ini
sangat berbahaya dan bersifat korosif terhadap anoda, untuk itu
larutan alkali sianida harus dijaga pada pH 12,5.
Parameter suatu proses electrowinning dapat dikatakn selesai
apabila telah sesuai dengan waktu yang dibutuhkan untuk
mengendapnya logam berharga yang diinginkan di katoda dengan
kadar yang tinggi. Untuk mengetahui berapa lama suatu proses
electrowinning berlangsung hingga mencapai kadar endapan logam
berharga yang diinginkan, maka dapat dihitung berdasarkan Hukum
Faraday:
dimana,
Keterangan:
W = berat endapan (gram)
Ar = berat atom logam (gram)
W=W total−W katoda
W=Ar⋅i⋅tZF
sehingga, t=W⋅Z⋅FAr⋅i
![Page 34: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/34.jpg)
I = arus yang digunakan (ampere)
t = waktu yang digunakan untuk pengendapan logam
berharga di katoda
Z = muatan ion
F = konstanta faraday, 96.500
Mekanisme Elektowinning
Aliran listrik dialirkan melalui elektroda yang tercelup di
larutan kaya,menyebabkan logam berharga mengendap di katoda
F. Elektrofining
Proses elektrolitik yang dilakukan untuk pemurnian logam
yang biasanya telah mengalami pemurnian dengan cara lain, dengan
harapan mencapai kemurnian setinggi-tingginya.
Biasanya, terdapat 2 metoda yang digunakan :
![Page 35: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/35.jpg)
1. Bullion Kadar Ag Tinggi Proses electrorefining adalah proses
pertama, dengan prinsip yang sama dengan electrowinning.
Tetapi anoda untuk ini adalah Bullion, dan AgNO3 adalah larutan.
Perak pada katoda dan emas pada anoda, lalu peleburan
dilakukan untuk mendapatkan batangan emas dan perak. Kita
harus melakukan elektrolisis untuk mendapatkan kadar 99,99%,
dan larutan pada elektrolisis emas adalah Au(Cl)2-.
2. Bullion Kadar Au Tinggi Bullion dilebur langsung dengan aliran gas
Cl2, gas klorin akan mengambil Au dan kita akan mendapatkan
batangan Au dan Ag. Kita juga harus melakukan elektrolisis untuk
mendapatkan kadar 99,99%, dan larutan pada elektrolisis emas
adalah Au(Cl)2-.
G. elektroplating
Elektroplating merupakan salah satu cabang dari ilmu kimia
(elektrokimia) yang membahas tentang energi atau arus listrik yang
menyebabkan suatu reaksi atau perubahan kimia serta energy listrik
![Page 36: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/36.jpg)
yang di hasilkan melalui suatu reaksi kimia, hasil reaksi – reaksi pada
suhu yang amat tinggi melalui perubahan energi listrik menjadi
panas.
Dalam elektroplating proses yang terjadi adalah melalui
elektroforesis yaitu gerakan partikel koloid dalam medan listrik
dengan menghasilkan dua elektrode (suatu penghantar yang dapat
berbentuk batangan, kepingan, atau kawat yang digunakan untuk
memancarkan atau mengendalikan aliran partikel-partikel yang
bermuatan, baik dalam suatu cairan, gas, atau semi konduktor).
Yang dialiri arus kearah, koloid bermuatan negatif bergerak kearah
anode, sedangkan koloid bermuatan positif ke katode. Proses ini
digunakan untuk memisahkan atau penguraian campuran. Setelah
koloid itu terpisah atau melapisi anode tersebut sehingga terbentuk
lapisan tipis yang biasanya disebut plate.
Proses elektroplating mengubah sifat fisik, mekanik, dan sifat
teknologi suatu material. Salah satu contoh perubahan fisik ketika
material dilapis dengan nikel adalah bertambahnya daya tahan
material tersebut terhadap korosi, serta bertambahnya kapasitas
konduktifitasnya. Adapun dalam sifat mekanik, terjadi perubahan
kekuatan tarik maupun tekan dari suatu material sesudah
mengalami pelapisan dibandingkan sebelumnya.
![Page 37: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/37.jpg)
BAB V
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang didapat adalah sebagai berikut :
1. Elektrokimia adalah cabang kimia yang mempelajari reaksi kimia
yang berlangsung dalam larutan pada antar muka konduktor
elektron (logam atau semikonduktor) dan konduktor ionik (elektrolit),
dan melibatkan perpindahan elektron antara elektroda dan elektrolit
atau sejenis dalam larutan.
2. Fungsi dari jembatan garam adalah untuk menetralkan kelebihan
anion dan kation pada larutan dan untuk menutup rangkaian
sehingga reaksi dapat berlangsung terus-menerus.
![Page 38: MATERI.docx](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf9048550346703ba4a403/html5/thumbnails/38.jpg)
Adapun saran yang dapat kami ajukan adalah alangkah lebih baiknya
makalah ini mendapat kritik yang membangun agar dalam penyusunannya
dapat lebih sempurna lagi. Dan alangkah baiknya jika isi dari makalah ini
dapat dikoreksi oleh dosen pengajar agar tidak terjadi kesalahfahaman
dalam memahami materi tentang Elektrokimia ini.