Post on 07-Mar-2023
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari, tanpa kita sadari sangat
banyak peran serta sel elektrokimia yang membantu kita
seiring berkembangnya teknologi sampai era sekarang ini.
Mulai dari hal yang sebut saja tidak terlihat bahkan
sering kita abaikan sampai hal yang sangat terlihat.
Pembakaran bensin dalam mesin mobil dan pembakaran
kayu merupakan contoh aplikasi akan adanya sel
elektrokimia dalam kehidupan kita. Penggunaan baterai pada
alat-alat elektronik seperti radio dan telepon genggam
juga merupakan contoh aplikasi adanya sel elektrokimia
yang semakin berkembangnya zaman juga terjadi perubahan
teknologi yang semakin canggih. Bahan-bahan kimia yang
semula selalu kita anggap membahayakan ternyata tidak
semuanya bersifat seperti itu. Namun bagaimana hal
tersebut terjadi? Bagaimana proses selama pengubahan kedua
energi tersebut? Itu akan kita bahas lebih lanjut dalam
bab pembahasan.
B. Rumusan Masalah
a. Apa itu sel volta? Apa saja pembahasan dalam sel
volta? Apa saja aplikasi sel volta dalam kehidupan
sehari-hari?
b. Apa itu sel aki? Apa saja pembahasan dalam sel aki?
c. Apa itu sel baterai kering? Apa saja pembahasan dalam
sel baterai kering?
1
d. Apa itu sel baterai alkalin? Apa saja pembahasan
dalam sel baterai alkalin?
e. Apa itu sel bahan bakar? Apa saja pembahasan dalam
sel bahan bakar?
C. Tujuan
a. Mengetahui apa itu sel volta, pembahasan dalam sel
volta dan apa saja aplikasi sel volta dalam kehidupan
sehari-hari.
b. Mengetahui apa itu sel aki dan pembahasan dalam sel
aki.
c. Mengatahui apa itu sel baterai kering dan pembahasan
dalam sel baterai kering.
d. Mengetahui itu sel baterai alkalin dan pembahasan
dalam sel baterai alkalin.
e. Mengetahui itu sel bahan bakar dan pembahasan dalam
sel bahan bakar.
BAB II
PEMBAHASAN
A. SEL VOLTA
1. Definisi Sel Volta
Sel Volta adalah penataan bahan kimia dan penghantar
listrik yang memberikan aliran elektron lewat rangkaian
luar dari suatu zat kimia yang teroksidasi ke zat kimia
yang direduksi. Dalam sel Volta, oksidasi berarti
2
Anode (oksidasi) Jembatan garam Katode (reduksi)
Elektrode / ion-ion dalam larutan || ion-ion dalam
larutan / elektrode
dilepaskannya elektron oleh atom, molekul, atau ion.
Sedangkan reduksi berarti diperolehnya elektron oleh
partikel-partikel ini.
Contoh oksidasi dan reduksi spontan yang sederhana,
perhatikan reaksi seng dengan tembaga berikut :
Zn(s) + CuSO4(aq) → ZnSO4(aq) + Cu(s)
Reaksi spontan ion tembaga berubah menjadi logam
tembaga akan menyepuh (melapisi) lembaran seng, lembaran
seng melarut, dan dibebaskan energi panas. Reaksi tersebut
dapat dituliskan dalam bentuk persamaan ion sebagai berikut
:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
Tiap atom seng kehilangan dua elektron untuk menjadi
sebuah ion seng dan tiap ion tembaga akan memperoleh dua
elektron menjadi sebuah atom tembaga.
Oksidasi : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e
Reduksi : Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)
2. Notasi sel Volta
Susunan sel Volta dinyatakan suatu notasi singkat
yang disebut diagram sel. Diagram sel tersebut dirumuskan
sebagai berikut :
Kedua garis vertikal yang sejajar menyatakan jembatan
garam yang memisahkan kedua elektrode. Contoh notasi sel
Volta sebagai berikut :
Zn(s)/Zn2+(aq) || Cu2+(aq)/Cu(s)
Tanda koma dapat menggantikan tanda (/) untuk
komponen terpisah dengan fasa yang sama. Sebuah sel yang
3
terbuat dari elektrode platina dengan reaksi keseluruhan
H2 + Cl2 →2HCl dapat ditulis notasinya sebagai berikut :
Pt/H2(g) / H+(aq) || Cl- (aq) / Cl2,Pt(g)
3. Potensial elektrode standar
Potensial elektrode standar adalah gaya dorong (gaya
gerak listrik) dari reaksi redoks yang diukur pada keadaan
standar (kemolaran 1 M pada tekanan 1 atm dan suhu 25oC).
Potensial sel standar disimbolkan dengan E°sel. Pada sel
Daniell, potensial ini sebenarnya merupakan selisih
potensial listrik antara seng dan tembaga yang mendorong
elektron mengalir. Perbedaan potensial listrik keduanya
diakibatkan adanya perbedaan rapatan muatan antara
elektrode Zn dan elektrode Cu. Perbedaan rapatan muatan
kedua elektrode disebabkan perbedaan kecenderungan kedua
elektrode untuk melepaskan elektron. Seng lebih mudah
melepaskan elektron (teroksidasi) dibandingkan dengan
tembaga.
4. Potensial elektrode
Para ahli kimia memilih elektrode hidrogen standar
dengan harga potensialnya nol sebagai elektrode pembanding
standar. Voltase sel ini diambil sebagai pengukuran
kecenderungan setengah sel zat untuk menjalani reaksi
oksidasi atau reduksi, jika dibandingkan dengan
kecenderungan setengah sel H2 / H+.
Dalam sel pembanding ideal, elektrode hidrogen
merupakan setengah sel yang satu dan elektrode standar dari
zat yang akan dibandingkan merupakan setengah sel yang
lain. Misal elektrode tembaga standar, voltase ideal yang
ditunjukkan oleh voltmeter adalah 0,34 V.
Anode : H2(g) → 2H+(aq) + 2e (oksidasi)
Katode : Cu2+(aq) + 2e → Cu(s) (reduksi) +
4
Reaksi sel: H2 (g)+ Cu2+(aq)→ 2H+(aq) + Cu(s)
Jika elektrodenya adalah magnesium, voltase idealnya
adalah 2,37 V dengan simpangan jarum voltmeter pada arah
yang berlawanan. Simpangan ini berarti bahwa atom magnesium
yang dioksidasi dengan memberikan elektronnya, bukan
hidrogen.
Anode: Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e (oksidasi)
Katode : 2H+(aq) + 2e → H2(g) (reduksi) +
Reaksi sel : Mg(s) + 2H+(aq) → Mg2+(aq)+ H2(g)
Jika elektrodenya adalah nikel, maka arah simpangan
voltmeter sama dengan arah untuk magnesium, di mana voltase
ideal 0,25 V. Voltase yang lebih rendah menunjukkan bahwa
kecenderungan nikel menyerahkan elektron kepada ion
hidrogen lebih rendah daripada magnesium.
Reaksi keseluruhan yang berlangsung spontan dalam sel-
sel pembanding adalah sebagai berikut :
Mg(s) + 2H+(aq) → Mg2+(aq) + H2(g) (oksidasi Mg, E° =
+2,37 V)
Ni(s) + 2H+ (aq) → Ni2+(aq) + H2(g) (oksidasi Ni,
E° = + 0,25 V)
H2(g) + Cu2+ (aq) → 2H+ (aq) + Cu(s) (reduksi Cu2+, E°
= +0,34 V)
Berdasarkan uraian data di atas, dapat diperoleh susunan
ketiga unsur berdasarkan kecenderungannya teroksidasi,
yaitu Mg > Ni > Cu.
Potensial sel yang dihasilkan oleh suatu elektrode
dengan elektrode hidrogen disebut potensial elektrode
disimbolkan dengan E°. Elektrode yang lebih mudah mengalami
reduksi dibandingkan elektrode hidrogen mempunyai potensial
elektrode bertanda positif, sedangkan elektrode yang lebih
sulit mengalami reduksi diberi tanda negatif. Pada Tabel
2.1 dapat diamati bahwa elektrode yang mempunyai potensial
5
negatif diletakkan di atas elektrode hidrogen, sedangkan
yang bertanda positif diletakkan di bawah elektrode
hidrogen.
Menurut kesepakatan, potensial elektrode dikaitkan
dengan reaksi reduksi, sehingga potensial elektrode sama
dengan potensial reduksi. Sedangkan potensial oksidasi sama
dengan potensial reduksi, tetapi tandanya berlawanan.
5. Potensial sel standar (E°sel)
Potensial sel Volta dapat ditentukan melalui
eksperimen dengan menggunakan voltmeter. Selain itu, data
potensial elektrode positif (katode) dan potensial
elektrode negatif (anode) juga dapat digunakan untuk
menentukan potensial sel standar dengan rumus sebagai
berikut.
E°sel = E°(katode) – E°(anode) atau E°sel = E°(reduksi) –
E°(oksidasi)
Contoh :
Berdasarkan potensial standar elektrode diketahui.
Mg2+(aq) + 2e → Mg(s) E° = 2,37 V
Br2(g) + 2e → 2Br-(aq) E° = +1,07 V
a. Tentukan potensial sel standar (E°sel)
b. Tuliskan reaksi selnya.
Jawab :
a. E°sel = E°(katode) – E°(anode)
E°sel = 1,07 V – (- 2,37 V) = 3,44 V
Brom memiliki potensial elektrode standar positif,
sehingga sebagai katode (kutub positif) dan magnesium
sebagai anode (kutub negatif).
b. Reaksi sel
Katode : Br2(g) + 2e → 2Br- (aq) E° = +1,07 V
(reaksi reduksi)
6
Anode : Mg2+(aq) + 2e → Mg(s) E° = + 2,37 V (reaksi
reduksi)
Pada katode terjadi reaksi reduksi, sedangkan pada
anode terjadi reaksi oksidasi, maka persamaan reaksi di
atas yang terjadi pada anode harus dibalik reaksinya
supaya menjadi reaksi oksidasi. Magnesium sebagai
anode, maka reaksinya harus dibalik sehingga reaksi sel
yang terjadi sebagai berikut :
Katode: Br2(g) + 2e → 2Br- (aq) Eo =
+1,07 V
Anode : Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e Eo = +2,37 V
+
Reaksi sel : Br2(g) + Mg(s) → 2Br- (aq)+ Mg2+(aq)
Eosel = +3,44 V
Contoh 2 :
Menentukan potensial sel Volta berdasarkan potensial sel
lain yang menggunakan elektrode sama. Diketahui:
Mg(s) / Mg2+(aq) || Cu2+(aq) / Cu(s) Eo = +2,71 V
Zn(s) / Zn2+(aq) || Cu2+(aq) / Cu(s) Eo = +1,1 V
Tentukan potensial sel standar Mg(s) / Mg2+(aq) || Zn2+
(aq) / Zn(s).
Jawab :
Untuk menjawab pertanyaan ini, harus disusun sel-sel yang
diketahui sehingga jika dijumlahkan akan menghasilkan sel
yang dimaksud.
Cu2+(aq) / Cu(s) || Zn2+(aq) /Zn(s) Eo = 1,1 V
Mg(s) / Mg2+(aq) || Cu2+(aq) / Cu(s) Eo = +2,71 V
+
Mg(s) / Mg2+(aq) || Zn2+(aq) / Zn(s) Eosel= +1,61 V
7
6. Spontanitas reaksi redoks
Jika potensial sel yang dihitung bernilai positif,
maka reaksi sel berlangsung secara spontan dan sel akan
menghasilkan arus. Seperti yang terlihat dalam reaksi
antara Mg dengan Zn2+ sebagai berikut :
Mg(s) / Zn2+(aq) || Mg2+(aq) /Zn(s) Eosel= +1,61 V (reaksi
spontan)
Jika reaksi dibalik, maka diperoleh :
Mg2+(aq)+ Zn(s) → Mg(s) + Zn2+(aq) Eo sel = –1,61 V (reaksi
tidak spontan)
7. Persamaan Nerst
Potensial sel yang telah dibahas di atas mengenai
harga-harga Eosel, artinya potensial sel yang bekerja pada
keadaan standar. Untuk sel pada kemolaran tertentu dan
bukan pada keadaan standar dapat dihitung menggunakan
persamaan Nerst. Walther Nerst adalah seorang ahli kimia
fisika yang pada tahun 1889 mengemukakan hubungan potensial
sel eksperimen dengan potensial sel standar sebagai berikut
:
dengan
Esel = potensial sel eksperimen (V)
Eosel = potensial sel standar (V)
n = banyaknya mol elektron (mol)
Q= perbandingan kemolaran hasil reaksi dengan kemolaran
pereaksi
Contoh :
Hitung potensial sel dari Mg(s)/ Mg2+(aq)(1 M) || Zn2+(aq)
(0,5 M/Zn(s) Eosel= +1,61 V.
Jawab :
8
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb H CuHg Ag Au
Jumlah elektron yang terlibat dalam reaksi adalah 2.
Esel = 1,61 V – 0,01 V = +1,60 V
Jadi, potensial selnya sebesar + 1,60 V
8. Deret Volta
Susunan unsur-unsur logam berdasarkan potensial
elektrode standarnya disebut deret Volta. Adapun deretnya
sebagai berikut :
Atom H (potensialnya nol) merupakan batas antara logam
dengan potensial negatif dengan potensial positif. Deret
Volta di atas dimulai dari logam dengan potensial elektrode
paling negatif sehingga :
a. Makin ke kiri letak logam dalam deret Volta, maka
o logam makin reaktif (mudah melepaskan elektron)
o logam merupakan reduktor (unsur yang mengalami
oksidasi) yang semakin kuat
b. Makin ke kanan letak logam dalam deret Volta, maka
o logam makin kurang reaktif (makin sulit melepas
elektron)
o logam merupakan oksidator (unsur yang mengalami
reduksi) yang semakin kuat
Konsekuensi dari deret Volta adalah logam yang
terletak di sebelah kiri lebih reaktif dibandingkan logam
yang terletak di sebelah kanannya. Hal ini merupakan
reaksi pendesakan.
Contoh :
Periksa apa reaksi berikut dapat berlangsung atau tidak
pada keadaan standar?
a. Fe(s) + Zn2+(aq) → Fe2+(aq) + Zn(s)
b. Mg(s) + Cu2+(aq) → Mg2+ + Cu(s)
9
Jawab :
a. Fe(s) + Zn2+(aq) → Fe2+(aq) + Zn(s)
Fe berada di sebelah kanan Zn sehingga Fe tidak dapat
mendesak Zn. Akibatnya reaksi tidak dapat berlangsung.
b. Mg(s) + Cu2+(aq) → Mg2+ + Cu(s)
Mg berada di sebelah kiri Cu sehingga Mg dapat mendesak
Cu dan reaksi dapat berlangsung.
B. SEL AKI
Aki atau Storage Battery adalah sebuah sel atau
elemen sekunder dan merupakansumber arus listrik searah
yang dapat mengubah energy kimia menjadi energy listrik.
Aki termasuk elemen elektrokimia yang dapat mempengaruhi
zat pereaksinya, sehingga disebut elemen sekunder. Aki
merupakan baterai penyimpanan sebuah automobil yang dapat
diisi ulang. Aki disusun dari lempeng timbel mirip bunga
karang dan timbel dioksida secara selang-seling yang
disekat dengan kayu atau serat kaca dan dibenamkan dalam
suatu elektrolit. Elektrolit tersebut adalah asam sulfat
dalam air. Jika aki memberikan arus, maka lempeng timbal
(Pb) bertindak sebagai anode dan lempeng timbal dioksida
(PbO2) sebagai katode. Reaksi keseluruhan yang terjadi
sebagai berikut :
Anode : Pb(s) + HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+
(aq) + 2e
Katode: PbO2(s) + HSO4–(aq) + 3H+(aq) + 2e → PbSO4(s) +
2H2O(l) +
Reaksi : Pb(s) + PbO2(s) + 2HSO4–(aq) + 2H+(aq) →
2PbSO4(s) + 2H2O(l)
Perhatikan bahwa timbal sulfat terbentuk pada kedua
elektrode. Karena tak dapat larut, maka timbal sulfat
10
terdepositokan pada kedua elektrode di mana garam ini
terbentuk. Asam sulfat terpakai dan terbentuk air. Karena
asam sulfat encer kurang rapat dibandingkan asam sulfat
pekat aslinya, maka rapatan larutan elektrolit ini
biasanya diukur untuk menetapkan sejauh mana aki telah
dipakai.
Pengisian ulang aki merupakan suatu pemaksaan
terhadap elektron untuk melewati aki dengan arah
berlawanan. Dalam proses elektrolisis ini semua perubahan
kimia di atas dibalik. Timbal sulfat dan air diubah
kembali menjadi timbal, timbal dioksida, dan asam sulfat.
Reaksi pengisian kembali sebagai berikut :
2PbSO4(S) + 2H2O(l) → Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq)
Jika diisi penuh, maka sebuah aki mempunyai potensial sel
sekitar 2,1 V. Aki mobil dengan enam sel mempunyai
potensial sekitar 12 V.
Tahukah Kalian ... !
Baterai udara menggunakan O2(g) dari udara sebagai
oksidator Seng atau aluminium berperan sebagai reduktor.
Pada baterai udara aluminium, oksidasi terjadi di anode
aluminium dan reduksi di katode karbon. Larutan elektrolit
yang digunakan melewati baterai adalah NaOH. Aluminium
dioksidasi menghasilkan Al3+, karena kemolaran OH pekat
maka terbentuk ion kompleks [Al(OH)]- dengan reaksi
keseluruhannya sebagai berikut :
Anode : 3{O2(g) + 2H2O(l) + 4e– → 4OH- (aq)}
Katode: 4{Al(s) + 4OH- (aq) → [Al(OH)4]-
(aq) +3e–} +
Reaksi : 4{Al(s) +4O2(g) + 6H2O(l) + 4OH- (aq)→ 4[Al(OH)4]-
(aq)
11
Baterai udara dapat digunakan untuk menggerakan mobil
beberapa km sebelum bahan bakar ditambahkan.
• Pada aki, PbO2
sebagai katoda dan
H2SO4 sebagai
elektrolit. Sel jenis
ini termasuk sel
sekunder karena zat-
zat hasil reaksi
dapat diubah menjadi zat-zat semula
• Sel aki merupakan sel galvani yang dihubungkan seri
untuk menghasilkan suatu voltase yang lebih besar.
• Suatu sel aki 6 V tersusun dari tiga sel yang
dihubungkan secara seri. Masing-masing sel menghasilkan ±
2V.
Kelebihan dan kekurangan dari sel aki antara lain :
Kelebihan :
1. Mampu menyediakan sumber energi yang lebih besar
(sebagai starter).
2. Mempunyai waktu hidup relatif panjang.
3. Efektif pada suhu rendah.
Kerugian :
1. Kapasitas dapat hilang: PbSO4 yang dibutuhkan saat
tahap recharge, melapisi lempeng baterai setelah
baterai didischarge, terjadi pengurangan PbSO4.
Apabila terus menerus terjadi maka makin hilang
kapasitasnya, dan tidak dapat lagi diisi kembali.
2. Resiko keselamatan: sel yang sudah lama
menimbulkan kerak dan dapat kehilangan air jika
digunakan. Selama pengisian kembali, terkadang air
12
akan terhidrolisis menghasilkan H2 dan O2, dimana
dapat meledak jika disulut, dan kepercikan H2SO4.
Solusi menghemat aki :
Bila mana aki yang setelah kurang lebih satu tahun kita
pakai mulai rewel, ada beberapa tips yang dapat dicoba
untuk lebih memperlama umur aki, mengingat harganya cukup
mahal.
1. Sebelum 'disetrum' ulang, buang seluruh cairan asam
sulfat yang tersisa dalam aki. Lalu dibilas dengan
air murni sebanyak empat kali, dan isi dengan cairan
accu zuur. Setelah itu dapat 'disetrum'. Pada
pemakaian normal, aki dapat bertahan selama satu
sampai tiga bulan.
2. Atau dapat juga setelah mobil atau motor diparkir,
lepaskan salah satu kabel pada kutub positif aki,
sehingga pada aki tak ada arus yang benar-benar
mengalir. Dan sebaiknya jangan menyalakan
perlengkapan yang memerlukan arus (radio atau tape)
saat mobil sedang tidak dijalankan.
3. Sebelum terjadi dua hal di atas, perawatan dan
pengecekan terhadap tinggi permukaan air aki harus
diperhatikan. Dan selain itu juga massa jenis air aki
juga harus diukur dengan hidrometer secara berkala.
Bila ternyata ketiga cara di atas tidak maksimal, mungkin
sudah saatnya kita perlu membeli aki baru. Kita juga harus
ingat, semua barang memiliki umur ekonomis, artinya
setelah jangka waktu tertentu digunakan, barang tersebut
secara perlahan-lahan akan berkurang kemampuannya dan
rusak.
C. SEL BATERAI KERING
13
Baterai yang paling umum digunakan orang disebut sel
atau baterai kering. Baterai ini ditemukan oleh Leclanche
yang mendapat hak paten pada
tahun 1866. Susunan baterai
kering diperlihatkan dalam
gambar. Logam seng bertindak
sebagai elektrode negatif dan
juga sebagai wadah untuk
komponen baterai yang lain.
Elektrode positif adalah karbon
tak reaktif yang diletakkan di
pusat kaleng.
Baterai ini disebut
“kering” karena kandungan air relatif rendah, meskipun
demikian kelembaban mutlak diperlukan agar ion-ion dalam
larutan dapat berdifusi di antara elektrode – elektrode
itu. Jika baterai memberikan arus, maka reaksi pada
elektrode negatif melibatkan oksidasi seng. Reaksi pada
elektrode positif cukup rumit, tetapi secara garis besar
dapat dinyatakan sebagai berikut :
Anode : Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e
Katode: 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) + 2e → Mn2O3(s) + 2NH3(aq)
+ H2O(l) +
Reaksi : Zn(s) + 2NH4+(aq) + 2MnO2(s) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) +
2NH3(aq) + H2O(l)
Sebuah baterai kering mempunyai potensial sebesar 1,5 volt
dan tidak dapat diisi ulang. Baterai ini banyak digunakan
untuk peralatan yang menggunakan arus kecil seperti radio
dan kalkulator.
Contoh Sel Baterai Kering :
14
Baterai Nikel Kadmium
Baterai Nikel Kadmium adalah baterai kering yang
dapat diisi kembali. Sel jenis ini dapat menghasilkan
potensial ± 1,4 V dan dapat digunakan untuk baterai alat
elektronik.
BateraiMerkurium
• Baterai merkurium merupakan
baterai kecil pertama yang
dikembangkan secara komersil
pada awal tahun 1940-an.
Anoda berupa logam seng dan
katoda berupa merkurium (II)
oksida
• Elektrolit yang digunakan larutan potassium hidroksida
(KOH) pekat.
• Potensial yang dihasilkan ± 1,35 V.
• Keuntungan baterai ini adalah potensial yang dihasilkan
mendekati konstan.
D. SEL BATERAI ALKALIN
Sel yang sering digunakan sebagai ganti baterai kering
adalah baterai alkalin. Baterai ini terdiri dari anode
seng, katode mangan dioksida dan elektrolit kalium
hidroksida. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :
Anode : Zn(s) + 2OH- (aq) → Zn(OH)2(s) + 2e
Katode: 2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e → 2Mn(OH)(s) + 2OH- (aq)
Reaksi : Zn(s) + 2H2O(l) + 2MnO2(s) → Zn(OH)2(s) + 2Mn(OH)
(s)
Baterai alkalin
bersifat basa. Potensial15
dari baterai alkalin 1,5 volt, tetapi dapat bertahan lebih
lama dan dapat menghasilkan dua kali energi total baterai
kering dengan ukuran yang sama. Baterai alkalin digunakan
untuk peralatan yang memerlukan arus lebih besar seperti
tape recorder.
Kelebihan dan kekurangan sel baterai alkalin :
Keuntungan KekuranganPada pembebanan yang tinggi dan
terus menerus, mampu memberikan
umur pelayanan 2 – 10 kali
pemakaian dari sel leclanche.
Sekali pakai
Sangat baik dioperasikan pada
temperatur rendah sampai -25
derajat celcius
Densitas energinya
rendah
Baterai yang sering digunakan
adalah zinc-alcaline manganese
oxide yang memberikan daya lebih
per penggunaannya dibandingkan
batere sekunder. zinc-alcaline
manganese oxide mempunyai umur
(waktu hidup yang lama).
Agak sulit untuk
diproduksi massal
Tahan terhadap beban berat
seperti over charging, over
discharging dan tahan lama.
Biaya metal
yang digunakan untuk
electrode sangat
mahal.
E. SEL BAHAN BAKAR
Sel bahan bakar biasanya menggunakan oksigen di
katode dan suatu gas yang dapat dioksidasi pada anode.
Reaksi yang terjadi sebagai berikut.
16
Anode : H2(g) + 2OH- (aq) → 2H2O(l) +2e
Katode: O2(g) + H2O(l) + 2e → HO2-(aq) + OH- (aq)+
Reaksi : H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l)
Penggunaan yang penting dari sel bahan bakar tetapi
sulit terealisasi
adalah sebagai
pembangkit tenaga
listrik alternatif,
yang hanya sedikit
menimbulkan
pencemaran udara
maupun pencemaran
terminal pada sungai dibandingkan dengan pembangkit tenaga
listrik dengan batubara. Sebuah sel bahan bakar hidrogen-
oksigen yang sederhana tersusun atas dua elektroda inert
dan larutan elektrolit, seperti kalium hidroksida.
Gelembung gas hidrogen dan oksigen dialirkan pada masing-
masing elektroda. Potensial yang dihasilkan adalah sebesar
1,23 volt.
KEUNTUNGAN/ KELEBIHAN :
1. Udara lebih bersih dan tak tergantung pada minyak
asing. Dengan menggunakan bahan bakar kendaraan
bermotor berbasis hidrogen berarti akan menurunkan
tingkat polusi dan mengurangi efek rumah kaca serta
pengurangan ongkos produksi.
2. Kendaraan yang memakai bahan bakar hidrogen diproduksi
dari udara dan gas alami, yang menawarkan keuntungan
yang sangat besar bagi kesehatan dan bisa menyelamatkan
3700 hingga 6400 nyawa setiap tahunnya di negara
Amerika Serikat, dengan pengurangan polusi udara.
17
3. Sel-sel bahan bakar bersih karena produk sampingan yang
panas dan air. Produk sampingan ini tidak dapat
membahayakan lingkungan. Sel bahan bakar memiliki
tingkat efisiensi berkisar antara – dibandingkan dengan
bensin dengan hanya tingkat efisiensi. Setiap kali
listrikdiperlukan Anda dapat menggunakan sel bahan
bakar. Ukuran sel bahan bakar scalable.
4. Sangat membantu mengurangi polusi Karbon Mioksida dan
juga Karbon Monoksida sehingga sekaligus mengurangi
efek rumah kaca (meskipun pembakaran hidrogen juga
menghasilkan polutan berupa Nitrogen Oksida dalam
jumlah kecil). Sebagai perbandingan 1 pound bensin yang
dibakar pada suhu 25 derajat Celcius dan tekanan 1
atmosfer akan menghasilkan panas antara 19.000 Btu
(44,5 kJ/g) s/d 20.360 Btu (47,5 kJ/g), sedangkan 1
pound Solar bisa menghasilkan panas antara 18.250/lb
(42,5 kJ/g) s/d 19,240 Btu (44,8 kJ/g). Hidrogen
sendiri dalam kondisi yang sama (25 derajat Celcius dan
tekanan 1 atmosfer) dengan berat yang sama mampu
menghasilan panas 51.500 Btu/lb (119,93 kJ/g) sampai
61.000 Btu (141,86 kJ/g) yang berarti hampir 3 kali
lipat dari panas yang bisa dihasilkan oleh pembakaran
bensin dan solar.
5. Jumlahnya di alam ini sangat melimpah, 93 % dari
seluruh atom yang ada di jagat raya ini adalah
Hidrogen, unsur yang paling sederhana dari semua unsur
yang ada di alam ini . Tiga perempat dari massa jagat
raya ini adalah Hidrogen. Di bumi sendiri bentuk
hidrogen yang paling umum kita kenal adalah air (H2O).
KERUGIAN/ KEKURANGAN :
18
1. Tak semua teknologi hidrogen adalah ramah lingkungan.
Para peneliti melaporkan bahwa penggunaan batubara
untuk memproduksi hidrogen juga akan lebih berpotensi
menghasilkan efek rumah kaca, daripada jika seluruh
pengemudi di Amerika Serikat menggunakan kendaraan
berbahan bakar gas atau elektrik, seperti yang tersedia
di pasaran.
2. Sifatnya sebagai sumber energi yang tidak bersifat
langsung (primer) sebagaimana halnya gas alam, minyak
atau batubara. Hidrogen adalah energi turunan
(Sekunder) sebagaimana halnya listrik yang tidak bisa
didapat langsung dari alam, melainkan harus diproduksi
dengan menggunakan sumber energi lain seperti Gas alam,
minyak, batu bara, nuklir, energi matahari dan berbagai
sumber energi lainnya.
19
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kita dapati reaksi-reaksi
redoks salah satu diantaranya berupa reaksi yang terjadi dalam
proses arus listrik sederhana, seperti reaksi yang terjadi dalam aki
mobil atau motor, baterai jam tangan, dan sebagainya.
Sel kering digolongkan sebagai sel primer karena jika
sumber energinya habis, tidak dapat diisi ulang / diisi lagi.
Kelebihan baterai Alkali jika dibandingkan sel kering ( baterai
Kering) yaitu baterai Alkali menghasilkan arus lebih besar
untuk waktu yang lebih lama daripada baterai kering biasa (sel
kering). Baterai perka oksida adalah baterai kecil yang banyak
digunakan pada arloji, kalkulator, dan berbagai jenis peralatan
elektronik lainnya. Accu termasuk sel sekunder karena apabila
zat yang ada di dalam Accu habis, maka dengan mengalirkan arus
listrik ke dalam accu zat semula akan terbentuk kembali,
sehingga sel air Accu dapat berfungsi lagi.
20