Bab Vii Elektrogravimetri

7/26/2019 Bab Vii Elektrogravimetri

1/60

PEMISAHAN KIMIA

Elektrogravimetri1

Pada bab ini anda akan mempelajari tentangelektrogravimetri,

komponen alat dan fungsi elektrogravimetri, teori kromatogra

cair kinerja tinggi, prinsip kerja elektrogravimetri, danaplikasi

elektrogravimetri dalam berbagai bidang.

Sumber gambar:

http://trdocs.org/pars_docs/refs/!"/!#!$/!#!

$_html_m!#cca%!&.gif


2/60

ELEKTROGRAVIMETRI

PEMISAHAN KIMIA

Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan metode elektrogravimetri, beberapa hukum yang

mendasari analisis elektrogravimetri dan halhal yang terkait

elektrogravimetri.

!. Menjelaskan metode elektrogravimetri.". Menjelaskan jenisjenis elektrogravimetri.

#. Menjelaskan bagianbagian dan alat serta prinsip kerja

emisahan kimia mempunyai beberapa tujuan khusus. Selain untuk

memurnikan senya$a, pemisahan sering diperlukan untuk langkah

a$al dalam suatu analisis senya$a. Pemisahan bisa berlangsung

secara kualitatif maupun kuantitaf. Pemisahan kuantitatifumumnya digunakan untuk mengetahui dengan pasti berat komponen yang

terceraiberai untuk dilakukan perhitungan selanjutnya. %emi tujuan ini maka

endapan yang dipisahkan harus kuat menempel padat dan halus, sehingga

bila dilakukan pencucian, pengeringan serta penimbangan tidak akan

mengalami kehilangan berat.

P&lektrogravimetri adalah metode yang menggunakan pemisahan dan

pengukuran ion dari sampel, biasanya dari logam. %alam proses ini sampel

larutan dikerjakan melalui proses elektrolisis. 'eduksi elektrokimia

menyebabkan analit mengendap pada katoda. (asil pada katoda ditimbang

sebelum dan setelah percobaan, dan perbedan dapat digunakan dengan

menghitung persentase dari sampel dalam larutan.

Elektrogravimetri!


3/60

PEMISAHAN KIMIA

)eberapa istilah yang dipakai dalam analisis elektrogravimetri yaitu :

sel volta *galvani+ dan elektolisis. suatu sel terdiri dari dua elektroda dan satu

atau lebih larutan dalam tempat yang sesuai. ika suatu sel dapat

mengalirkan energi listrik kepada suatu sistem luar *eksternal+, maka disebut

sel volta *galvani+. &nergi kimia diubah menjadi energi listrik, tetapi sebagian

dari energi tersebut terbuang sebagai kalor *panas+. ika energi listrik

diberikan dari suatu sumber luar, sel yang mengalir disebut elektrolisis.

&lektrogravimetri digunakan pada analisa kuantitatif, pemisahan,

prekonsentrasi, elektrosintesis, dan pemurnian logam.

7.1 Pengertian Elektrogravimetri&lektrogravimetri adalah metode penentuan kadar ion-unsur

berdasarkan hasil penimbangan berat at yang mengendap pada salah satu

elektroda pada reaksi elektrolisis terhadap larutan cuplikan- metode yang

menggunakan pemisahan dan pengukuran ion dari sampel, biasanya dari

logam. %alam proses ini sampel larutan dikerjakan melalui proses elektrolisis.

'eduksi elektrokimia menyebabkan endapan pada katoda. (asil pada katoda

ditimbang sebelum dan setelah percobaan, dan perbedan dapat digunakan

dengan menghitung persentase dari sampel dalam larutan. Pada reaksi

elektrolisis ini, energi listrik akan diubah menjadi reaksi kimia. 'eaksi yang

terjadi pada elektrolisis bergantung pada:

a. Sumber arus searah(ukum /araday pertama tentang elektrolisis menyatakan bah$a :

0umlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya

muatan listrik yang mele$ati suatu elektrolisis. (ukum kedua tentang

elektrolisis menyatakan bah$a : 0Sejumlah tertentu arus listrik

menghasilkan jumlah ekivalen yang sama dari benda apa saja dalam

suatu elektrolisis.b. enis elektroda

Elektrogravimetri"


4/60

PEMISAHAN KIMIA

enis elektroda yang digunakan dalam proses elektrolisis sangat

berpengaruh pada hasil elektrolisis. &lektroda dapat dibedakan menjadi

dua berdasarkan kereaktifannya, yaitu:

&lektroda tidak aktif atau tidak ikut bereaksi atau inert, seperti 2, Pt, 3u.

Proses elektrolisis dengan elektrode inert hanya berlangsung reaksi

elektrolitnya saja. &lektoda inert adalah elektroda yang tidak terlibat

dalam reaksi.&lektroda aktif atau ikut bereaksi selain 2, Pt, 3u pada proses elektrolisis.

Pada proses elektrolisis dengan elektroda aktif berlangsung reaksi

elektroda dan reaksi elektrolit. Potensial tambahan yang digunakan,

sehingga suatu reaksi elektrolisis dapat terjadi *over potensial+.c. 4arutan elektrolit

4arutan elektrolit merupakan larutan yang dibentuk dari at elektrolit.

Sedangkan at elektrolit itu sendiri merupakan atat yang di dalam air

terurai membentuk ionionnya. 5at elektrolit yang terurai sempurna di

dalam air disebut elektrolit kuat dan larutan yang dibentuknya disebut

larutan elektrolit kuat. 5at elektrolit yang hanya terurai sebagian

membentuk ionionnya di dalam air disebut elektrolit lemah dan larutan

yang dibentuknya disebut larutan elektrolit lemah.Makin elektrolit suatu

larutan *elektrolit kuat+ maka semakin baik dalam reaksi elektrolisisnya.

%alam bentuk yang biasa, elektrogravimetri melibatkan penyalutan

suatu logam pada katoda platinum yang telah ditimbang dan kemudian

penimbangan kembali untuk menetapkan kuantitas logam itu. Penetapan

tembaga merupakan contoh, sampel itu, barangkali suatu aliense tembaga,

dilarutkan dalam asam nitrat, katoda kasa platinum, yang telah dibersihkan

dalam asam nitrat, dibilas, dikeringkan dalam oven, dan ditimbang,kemudian dicelupkan kedalam larutan dan dibuat hubungan listrik dengan

menggunakan sejenis jepitan. 6oltase luar dinaikkan sampai ammeter itu

menunjukkan suatu arus dan katoda tampak kemerahan *dari tembaga+.

3kan tampak gelembung yang timbul dari anoda. )eberapa seharusnya

menambahkan suatu voltase ekstra untuk memastikan bah$a elektrolisis itu

Elektrogravimetri#


5/60

PEMISAHAN KIMIA

berjalan. Pada akhir elektrolisis, katoda diambil dari larutan, sementara

votase luar masih dikenakan *untuk mencegah melarutnya kembali lapisan

tembaga itu oleh kerja galvani+. 7atoda itu dibilas dengan air suling,

kemudian dicelupkan kedalam etanol atau aseton untuk memudahkan

pengeringan, dikeringkan dengan cepat dalam oven untuk menghindari

oksidasi pada permukaan tembaga dan akhirnya didinginkan dan ditimbang.

%engan menurunnya konsentrasi 2u!8oleh elektrolisis katoda menjadi

negatif sampai mulai reduksi nitrat.

9"8 1; (88


6/60

PEMISAHAN KIMIA

t @ $aktu *detik+

/ @ tetapan /araday BC# @ arus *3mper+

& @ tegangan *6olt+' @ tahanan *hm+adi,

1. &lektrolisis tergantung pada i *arus+!. &lektrolisis tergantung pada & *potensial+

7.1.& 'al #ang terkait $engan Elektrogravimetri

a. (atuan Keli%trikan

ElektrogravimetriC


7/60

PEMISAHAN KIMIA

Satuan arus listrik secara internasional adalah ampere, yang

didenisikan sebagai arus yang akan menghasilkan daya sebesar !.1;D

ne$ton per meter. Satuan potensial listrik adalah volt,yang didenisikan

sebagai beda potensial antar dua titik pada suatu ka$at penghantar yang

memba$a arus konstan sebesar satu ampere,bila daya yang terdissipasi di

antara dua titik tersebut adalah satu $att atau satu joule per detik. Satuan

tahanan *resisten+ adalah ohm,yang didenisikan sebagai resistensi diantara

dua titik suatu penghantar bila diaplikasikan beda potensial tetap sebesar

satu volt untuk menghasilkan arus sebesar satu ampere.

)esaran listrik satuan coulomb dan didenisikan sebagai besaran

kelistrikan yang mengalir satu ampere per detik. Satu coulomb listrik akan

mampu mengendapkan 3g sebanyak 1,11< miligram. umlah *berat+ unsur

yang dihasilkan dengan pengaliran satu coulomb kelistrikan disebut ekivalen

elektrokimia unsur tersebut. &kivalen 3g adalah 1;D,


8/60

PEMISAHAN KIMIA

dinaikkan arus akan bertambah hingga mencapai suatu harga.

3plikasi tegangan yang lebih besar pada saat kondisi tersebut

tercapai akan menaikkan arus secara cepat seiring kenaikan daya

dorong listrik yang diberikan. Secara umum pada saat arus listrik

naik secara tajam akan teramati adanya gelembung gas yang

keluar dari elektroda. 3pabila arus yang mengalir dialirkan terhadap

tegangan aplikasi akan dihasilkan kurva dengan pola seperti pada

gambar !.1. pada kurva tersebut terdeteksi adanya titik belok yang

mengindikasikan gejala letak potensial dekomposisi sistem.

Gambar 7.1(ubungan arus terhadap tegangan aplikasi dalam penentuan

potensial dekomposisi analit *%idik Setyo Fidodo, dkk, !;;B+.

Potensial ini merupakan potensial minimum yang harus diberikan

ke dalam sel untuk menjamin keberlangsungan proses elektrolisis.

b. Pengaru" Aru% !a$a Poten%ial (el3pabila pada suatu sel elektrokimia arus listrik mengalir,potensial

sel tidak lagi merupakan selisih potensial elektrodaelektrodanya. %ua

fenomena kelistrikan lagi, hmic drop *>' drop+ dan polarisasi, harus

diperhatikan dalam konteks sel. /enomena ini menyebabkan harga

Elektrogravimetri


9/60

PEMISAHAN KIMIA

potensial aplikasi lebih tinggi dari pada potensial termodinamik untuk

berlangsungnya elektrolisis.hmic Potensial, Sel elektrokimia memiliki karakter menahan

arus yang mele$atinya, seperti halnya suatu penghantar logam.

Gambaran dari resistensi ini diekspresikan dalam hukum

hm,sebagaimana dibicarakan diatas. >' pada persamaan hukum hm

tersebut merupakan hmic Potensial suatu sel.?ntuk membangkitkan aruis sebesar > ampere dalam sel

elektrolisis diperlukan suatu potensial eksternal sebesar >' volt lebih

tinggi dari pada potensial termodinamik &sel, sehingga

Eek%ternal) Eek%) E%el* IR%engan &eks merupakan tegangan aplikasi yang harus diberikan dari

luar *eksternal+,&sel adalah potensial termodinamik sel *selisih potensial elektroda

elektrodanya+. &eks dan > berharga positif untuk proses elektrolisis.

Gambar D.! diatas memberikan pemandangan pada pengaruh arus

terhadap potensial sel terukur dari suatu sel elektrokimia. Sel tersusun atas

sistem elektroda 3g-3g8 dan 2u-2u!8 yang dihubungkan dengan suatu

ElektrogravimetriB

cba

Gambar 7.& Pengaruh >' pada potensial sel : a+ arus >' nol b+ sel

galvani dengan 'sel@ #;H dan c+ sel elektrolisis dengan

'sel@ #;H


10/60

PEMISAHAN KIMIA

jembatan garam. Pada gambar !.! a tak ada arus yang terdeteksi pada

ammeter, karena sirkuit dalam keadaan terbuka. Pada voltmeter terukur

resisensi sel yang tinggi karena tak ada arus dari sel. Pada kondisi ini

potensial terukur merupakan potensial termodinamik, sebesar ;,#1! 6.

Gambar D.! b pada saat sirkuit ditutup arus mengalir pada tahan

variabel '4dan ammeter. )esarnya arus akan berubah dengan posisi kontak

pada '4. )ila posisi kontak adalah sedemikian hingga arus terukur di

ammeter sebesar !,;; m3, maka >' drop pada sel adalah !,;; m3 I #; J @

;,;< 6. Sehingga potensial yang mele$ati sel sebesar ;,#1! 6 K ;,;;< 6 @

;,""!6.

Pada gambar D.! c suatu sumber eksternal diaplikasikan ke dalam sel

dalam arah berla$anan dengan &sel. %engan mengatur '4 *load resistor+ arus

dapat dibalik sehingga proses galvani akan terbalik membentuk sistem

elektrolisis . )ila '4 diatur hingga arus terbaca !,;; m3 maka tegangan

aplikasi eksternal &ekslebih besar dari pada &sel,;,;< 6 atau &eks@ &sel 8 >' @

;,#1! v 8 ;,;< v @;,#B! v

Pengaruh polarisasi ,di depan telah dikenalkan bah$a

Eek%ternal) Eek% ) E%el * IR

atau

1=1

REeks

1

R+1

R+E sel

Pada kondisi arus yang sangat kecil dan periode yang singkat & selrelatifkonstan selama elektrolisis. )erdasarkan persamaan di atas apabila arus

dialurkan sebagai fungsi potensial eksternal akan diperoleh suatu garis lurus

dengan kemiringan adalah kebalikan resistensi sel dan intersep K& sel-'. )ila

tegangan aplikasi dinaikkan elektrolisis akan berlangsung dan arus akan

mengalami deviasi yang signikan dari garis linear. )ila &eks diturunkan

Elektrogravimetri1;


11/60

PEMISAHAN KIMIA

hingga seharga dengan &selmaka l@;. )ila tegangan ini diturunkan terus ke

harga negatif, proses yang terjadi adalah sel galvani. 7etika &eks cukup

negatif, kurva juga akan mengalami deviasi dari liniearitas. 7ondisi pada saat

sel menunjukkan gejala hubungan arustegangan nonliniear dikatakan bah$a

sel mengalami polarisasi. Lingkat polarisasi sel dideskripsikan pada istilah

overvoltage atau overpotential, yang dinamakan votensial lebih . %engan

melibatkan voltase berlebih ini timbul pada anoda *&o.a+ maupun katoda *&o.c+.

Maka, potensial penguraian &% *dari & decomposition @ & penguraian + adalah

:

E+) Ekato$a * Eo., - Eano$a * Eo.a/

Polarisasi merupakan fenomena elektroda yang bisa mempengaruhi

elektroda dalam sel. Lingkat polarisasi suatu elektroda bervariasi dari nol

hingga suatu harga yang menyebabkan arus dalam sel tidak lagi bergantung

pada potensial. /enomena polarisasi di kategorikan dalam dua kelompok,

polarisasi konsentrasi dan polarisasi kinetik.

1+ Polarisasi konsentrasi

Lransfer elektron antara spesiesspesies reaktif di dalam larutan dan

elektroda dapat berlangsung hanya dari lapis tipis larutan di sekitar elektroda

ke permukaan elektroda. 4apisan ini memiliki ketebalan pada tingkat

nanometer dan mengandung sejumlah tertentu ion atau molekul reaktif. 3gar

sel menunjukkan arus yang tetap dan stabil lapis tipis ini harus selalu

terbaharui setiap saat dengan reaktan dari tubuh larutan. %engan kata lain,

bah$a saat reaktan dikonsumsi dalam reaksi elektrokimia maka reaktanreaktan harus ditransportasikan ke permukaan lapis tipis tersebut dengan

laju yang memadai untuk menjaga agar arus tetap stabil *konstan+. 7ondisi

terpolarisasi akan terjadi bila reaktan tidak mampu sampai di permukaan

elektroda dan spesies produk tidak meninggalkan elektroda dengan laju yang

memadai untuk menjaga kekonstanan arus. 3pabila polarisasi ini terjadi

Elektrogravimetri11


12/60

PEMISAHAN KIMIA

maka arus tidak akan mencapai harga sebagaimana diilustrasikan dengan

persamaan di atas.

Polarisasi konsentrasi diupayakan keberadaannya bila faktorfaktor

difusi, migrasi dan konveksi tidak cukup kuat untuk menghantarkan

terjadinya transportasi massa menuju atau dari permukaan elektroda dengan

laju yang memadai untuk membangkitkan arus tertentu. Polarisasi

konsentrasi diperlukan untuk menjaga arus tetap dengan aplikasi potensial

yang lebih besar. Pada beberapa metode elektrolisis, polarisasi konsentrasi

ini memegang peran penting, pada metode tertentu justru harus dihilangkan.

'eaktan ditransportasikan ke permukaan elektroda melalui tiga macam

mekanismeE a+ difusi b+ migrasi dan c+ konveksi. Produk reaksi meninggalkan

elektroda juga melalui mekanisme yang mirip. ?ntuk menggambarkan

transport massa berikut akan ditinjau proses tersebut pada katoda *proses

serupa juga terjadi pada anoda+.

a+ %ifusi

)ila di dalam larutan terjadi beda konsentrasi pada suatu daerah

tertentu terhadap daerah lain, ion atau molekul akan bergerak dari daerah

dengan konsentrasi pekat ke konsentrasi yang lebih encer. 4aju difusi iniproporsional terhadap konsentrasi.

Gambar 7.0Perubahan konsentrasi pada permukaan elektroda *8+ :ion 2u!8 : 2u yang terdeposisi

Elektrogravimetri1!


13/60

PEMISAHAN KIMIA

Gambar D." mengilustrasikan ion 2u!8 yang terdeposisi pada permukaan

katoda. 7onsentrasi ion 2u!8pada permukaan elektroda 2u!8N;sangat kecil.

)eda antara konsentrasi tersebut dengan konsentrasi pada tubuh larutan

menciptakan gradien konsentrasi sehingga ion 2u!8 berdifusi dari tubuh

larutan ke permukaan lapis tipis. (arga 2u!8N pada setiap saat ditentukan

oleh potensial elektroda sebagaimana dituangkan dalam persamaan 9ernst.

o

Cu

2+

Cu 0,0591

2 log

1

Fkatode

=E

%engan &katoda merupakan potensial aplikasi pada katoda. 7etika potensial

aplikasi menjadi dan semakin negatif, maka O2u!8; akan semakin kecil

sehingga laju difusi dan arus menjadi semakin besar.

b+ Migrasi

Proses perpindahan ionion atau molekul karena pengaruh medan

listrik disebut migrasi. Migrasi terutama disebabkan oleh adanya transfer

massa dalam tubuh larutan. 4aju migrasi ion menuju atau menjauhi

permukaan elektroda semakin besar seiring semakin bertambahnya potensial

elektroda. Perpindahan muatan ini juga menyebabkan adanya arus

perpindahan yang semakin besar terhadap potensial.

Elektrogravimetri1"

E


14/60

PEMISAHAN KIMIA

Gambar 7.>lustrasi perpindahan ion di dalam larutan sebagai akibat gaya tarikelektrostatik antara ionion elektroda

c+ 7onveksi

'eaktan juga dapat ditransfer menuju atau dari elektroda dengan

bantuan mekanik. 7onveksi buatan cenderung menurunkan ketebalan lapis

tipis difusi sehingga menurunkan polarisasi konsentrasi. 7onveksi serupa juga

mungkin terjadi karena faktor alami yaitu berasal dari pengaruh temperatur

atau beda densitas larutan.

!+ Polarisasi kinetika

Pada polarisasi kinetika, besarnya arus batas oleh laju reaksi elektroda.

?ntuk mengimbangi polarisasi ini diperlukan potensial yang lebih besar

sehingga reaksi paroh pada elektroda tetap berlangsung. Polarisasi kinetika

kebanyakan disebabkan oleh proses pembentukkan gasgas dan sering di

abaikan pada reaksireaksi deposisi. &fek kinetika biasanya menurun dengan

naiknya temperatur dan menurunnya densitas arus. &fek ini bergantung pula

pada komposisi elektroda dan pada elektrodaelektroda logam yang lebih

lunakE Pb, n dan (g. &fek tegangan lebih ini menyebabkan potensialsel

galvani lebih rendah dari pada perkiraan teoritis dan memerlukan potensial

yang lebih besar untuk menghantarkan sel elektrolisis bekerja pada arus

tertentu.

Potensial lebih terkait dengan pembentukkan hidrogen dan oksigen

berada pada kisaran 1 6 atau lebih dan menjadi suatu tinjauan pertimbangan

Elektrogravimetri1#


15/60

PEMISAHAN KIMIA

penting dalam proses elektrolisis. 4ogamlogam seperti 2u, Pb, 5n dan (g

dan beberapa logam lain dapat dideposisi tanpa terinterferensi

pembentukkan hidrogen. Secara teoritis, tidak mungkin mendeposisi 5n dari

larutan netral karena pembentukkan hidrogen pada potensial diba$ah

potensial deposisi 5n. /akta 5n dapat dideposisi pada permukaan 2u tanpa

adanya pembentukan hidrogen yang signikan, karena laju hidrogen

terbentuk pada 5n dan 2u dapat diabaikan.

,. Reak%i2Reak%i Elektro$a

%i dalam analisis elektrogravimetri, paling sering berhubungan dengan

elektrolisis larutanlarutan garam. ?ntuk menggambarkan reaksi yang terjadi

pada elektroda, akan dibahas suatu contoh elektrolisis larutan seng klorida

dengan elektroda pt. pemberian tegangan ke dalam sel akan menyebabkan

terjadinya deposis 5n pada katoda dan bromine pada anoda. 'eaksi tersebut

adalah

5n!88 !e 5n

Qang merupakan reaksi reduksi, dan reaksi di anoda

! )r )r!8 !e

Qang merupakan reaksi oksidasi. adi reaksi reduksi berlangsung di katoda

dan oksidasi di anoda.

Secara eksperimental, terbukti potensial dekomposisi suatu elektrolit

bervariasi terhadap variasi sifat elektroda yang digunakan dan selalu lebih

besar dari pada potensial yang dihitung dari selisih potensialpotensial

elektrodanya. Sehingga potensial dekomposisi

&%@ & katoda8 &potensial lebih katodaK *&anoda8 &potensial lebih anoda+

Sebagai resum berikut disarikan bah$a potensial lebih merupakan fungsi dari

variablevariabel :

Elektrogravimetri1A


16/60

PEMISAHAN KIMIA

1+ Sifat dan keadaan sik elektroda. 'eaksireaksi yang melibatkan

pembentukan gas biasanya memerlukan potensial lebih yang lebih kecil

bila dilakukan pada elektroda yang dilapis Pt dari pada Pt yang kilap. (al

ini karena luasan permukaan elektroda menjadi lebih besar dari pada

arus tertentu memiliki densitas arus yang lebih kecil.!+ 7eadaan sik deposit. 3danya gas yang terbentuk menyumbangkan

harga potensial lebih yang lebih tinggi."+ %ensitas arus. Pada harga densitas arus yang kurang dari ;,;1 cm!.

Potensial lebih naik secara tajam dan diatas harga itu kenaikan kurang

tajam.#+ Perubahan konsentrasi, gradient konsentrasi. Perubahan harga ini

semakin besar, potensial lebih juga semakin tinggi. Gradient konsentrasi

bergantung pada densitas arus, temperature dan laju pengadukan.A+ Lemperatur yang semakin besar, potensial lebih semakin turun.

Potensial lebih karena pembentukan hydrogen merupakan fenomena penting

dalam elektrolitik dan pemisahanpemisahan. Potensial lebih hydrogen

teramati sangat tinggi pada elektroda logamlogam lunak *seperti )i, 2d, Sn,

Pb, 5n, dan (g+. 3danya potensial lebih hidrogen ini memungkinkan

dilakukannya penentuan elektrogravimetrik logamlogam 2d dan 5n yang takbisa diendapkan sebelum terbentuknya hidrogen.

7esempurnaan deposisi. ?ntuk terjadinya elektrolisis tegangan aplikasi

harus bisa mengatasi potensial dekomposisi dan ohmic drop' I(yaitu sama

atau lebih besar E)* I(. Potensial lebih pada katoda menjadikan potensial

katoda efektif lebih negatif dari harga keseimbangan dan pada anoda lebih

positif. 6ariasi gaya gerak listirk pada katoda selama deposisi suatu logam

pada proses elektrolisis tergambarkan pada persamaan berikut. )ila

konsentrasi ion pada a$al proses adalah , maka untuk logam bivalen

potensial katoda pada !A;2 adalah

&;M!8 80,0591

2 log c1 @ &;M!8 8 ;,;!BC log c16olt

Elektrogravimetri1C


17/60

PEMISAHAN KIMIA

)ila konsentrasi ion diturunkan, dengan danya pengendapan, menjadi 1-1;;;

kalinya maka potensial katoda menjadi

&;M!8 8 ;,;!BC log *c1I 1;#+@ &;M!8 8 ;,;!BC log c1 K # I ;,;!BC@ Potensial a$al deposisi K ;,11< volt

Penurunan potensial ini tak bergantung pada konsentrasi a$al c1dan pada

saat konsentrasi ionion ditrunkan menjadi 1-1;;; kali konsentrasi a$al,

potensial tersebut bervariasi sebesar faktor # I ;,;AB1-! @ ;,11< volt *untuk

ion bivalen+. ?ntuk ion univalent : # I ;,;AB1-1 @ ;,!"C volt dan trivalent : #

I ;,;AB1-" @ ;,;DB volt. Satu hal penting adalah kondisi deposisi logam,

bah$a beda potensial antara elektrolit dan katoda, & larutan logam harus lebih kecil

dari potensial deposisi hydrogen ditambah potensial lebih hidrogen, secara

singkat

&larutan logam R *&(8 (! +"

R * 1 K &(!(88 (!+"

R *;,;AB1 p( 8 (!+ *pada !A;2+

Pada umumnya terdapat tiga macam kondisi yang dapat diterapkan pada sel

elektrolisis, yaitu:

a+ &lektrolisis dilakukan pada suatu harga potensial sel luar yang digunakan

*&app+ pada harga yang tetap.b+ &lektrolisis dilakukan pada suatu harga arus yang tetap.c+ &lektrolisis dilakukan pada harga potensial katoda *&k+ yang tetap.

3pabila arus listrik mengalir ke dalam suatu sel elektrokimia,

keseluruhan potensialnya dapat dipengaruhi oleh " fenomena lain yang

timbul, yaitu dengan adanya potensial ohmik, polarisasi konsentrasi dan

polarisasi kinetik. Potensial ohmik ini disebut juga sebagai potensial jatuh

dimana harga dari potensial ohmik ini sebesar >'. Potensial ohmik ini dapat

Elektrogravimetri1D


18/60

PEMISAHAN KIMIA

terjadi baik pada sel galvani maupun pada sel elektrolisis. Pengaruh dari

potensial ohmik ini adalah dapat memperbesar potensial yang diperlukan

untuk menggerakkan suatu sel elektrolisis dan sebaliknya dapat memperkecil

potensial yang terukur pada suatu sel galvani. )agaimana pun potensial

ohmik ini selalu dikurangkan terhadap potensial teoritis dari suatu sel:

&sel @ &katode K &anode K >'

?ntuk harga arus yang miskin, secara eksperimen ditemukan

hubungan yang linier antara potensial dengan arus, akan tetapi jika harga

arus cukup kaya maka akan terjadi penyimpangan. 7onsekuensi yang terjadi

adalah suatu sel elektrolisis yang terpolarisasi memerlukan &appyang lebih

besar daripada potensial teoritis, sebaliknya sel galvani yang terpolarisasi

memberikan potensial yang lebih rendah dibanding potensial yang

diramalkan.

Polarisasi sel dapat menjadi sangat ekstrim sehingga arus tidak

tergantung lagi pada potensial, dimana keadaan seperti ini disebut sebagai

keadaan terpolarisasi sempurna.

Polarisasi merupakan suatu fenomena pada suatu elektroda sehinggakedua jenis elektroda pada suatu sel elektrokimia dapat dipengaruhi.

)eberapa faktor yang dapat menyebabkan terjadinya polarisasi, yaitu:

ukuran, bentuk dan komposisi elektroda, temperatur, laju pengadukan,

besarnya arus, dan keadaan sik dari spesispesi yang terlibat di dalam

reaksi sel. /enomena dari polarisasi ini dapat digolongkan menjadi polarisasi

konsentrasi dan polarisasi kinetika. Polarisasi konsentrasi timbul apabila gaya

difusi, gaya tarikmenarik elektrostatik dan pengadukan mekanik tidak cukup

untuk mengangkut reaktan dari atau menuju ke elektroda pada suatu laju

yang diperlukan oleh arus secara teoritis. Polarisasi ini dapat menyebabkan

potensial dari suatu sel galvani menjadi lebih rendah dari harga potensial

teoritis dan akibat adanya penurunan sebesar >' dan sebaliknya, polarisasi

konsentrasi pada sel elktrolisis akan meningkatkan potensial terpasangnya.

Elektrogravimetri1


19/60

PEMISAHAN KIMIA

Pada elektrolisis, katoda merupakan kutub negatif atau bisa diibaratkan

seperti kutub utara antartika dan anoda merupakan kutub positif atau bias

juga diibaratkan sebagai kutub selatan benua antartika Pada k.atoda akan

terjadi reaksi reduksi dan pada anoda terjadi reaksi oksidasi.

7.1.0 erbagai !engertian tegangan !oten%ial/ #ang terkait

$engan elektroli%i%Legangan *potensial+ peruraian: tegangan luar minimum yang harus

diberikan untuk terjadinya elektrolisis secara kontinuEd+ Ekatoda, Ea-oda

1. Potensial hmik: yaitu jumlah potensial yang dibutuhkan untuk

mengalahkan tahanan yang dialami oleh ionion yang bergerak menujuanoda atau katoda *)esarnya+ @ >'.Sehingga potensial sel:

&sel @ &katodaK &anodaK >'!. Legangan *potensial+ polarisasi adalah tegangan yang terjadi sesudah

elektrolisis dihentikan. Legangan polarisasi ada dua jenis yaitu tegangan

polarisasi konsentrasi dan polarisasi kinetik. Legangan polarisasi yang

terjadi akibat perbedaan konsentrasi ion yang ditentukan pada elektroda.Legangan polarisasi kinetik terjadi bila laju reaksi elektrokimia pada salah

satu atau kedua elektroda berlangsung lambat. Maka diperlukan potensial

tambahan *overpotensial+ untuk mengatasi energi penghalang bagi reaksi

setengah selnya.Edepositio-+ Ekatoda Eover voltage katoda0 Ea-oda Eover voltage katoda0

Maka,

Esel+ Ekatoda Eover voltage katoda0 Ea-oda Eover voltage a-oda0 I(

7.1.ebera!a i%tila" #ang $i!akai $alam anali%i% elektrogravimetri31. Sel volta *galvani+ dan sel elektrolisis adalah suatu sel terdiri dari dua

elektroda dan satu atau lebih larutan dalam $adah yang sesuai. ika sel

inti dapat memberi energi listrik kepada suatu sistemluar *eksternal+,

ia disebut sel volta atau galvani.!. Sel elektrolisis adalah energi kimia diubah sedikit banyak dengan

lengkap menjadi energi listrik, tetapi sebagian dari energi itu terbuang

Elektrogravimetri1B


20/60

PEMISAHAN KIMIA

menjadi kalor *panas+. ika energi listrik itu diberikan dari suatu sumber

dari luar, sel yang mengalir dinamakan sel elektrolisis. %an hukum

hukum faraday menjelaskan perubahan utama pada elektroda

elektroda. Suatu sel tertentu dapat berfungsi sesaat sebagai sel galvani

dan pada saat lain sebagai elektrolisis.2ontoh : akumulator, timbel atau aki.

Selama suatu elektrogravimetri, sebuah sel galvani Selagi produk

produknya terbentuk diatas elektrodaelektroda. ika arus dimatikan, produk

ini cenderung menghasilkan suatu arus dengan arah yang berla$anan

dimana arus elektrolisis dilakukan.

7atoda adalah elektroda pada mana reduksi terjadi. %alam sebuah sel

elektrolisis, elektroda yang melekat pada terminal negatif dari sumber,

karena elektronelektron meninggalkan sumber dan masuk kedalam sel

elektrolisis pada terminal tersebut. 7atoda adalah terminal positif dari sebuah

sel galvani, karena sel demikian menerima elektronelektron pada terminal

ini. 3noda adalah elektroda dimana oksidasi terjadi. >ni adalah terminal positif

dari suatu sel elektrolisis atau terminal negatif dari suatu sel volta.

Penetapan elektrogravimetri sederhana, digunakan secara meluas

untuk logam. Leknik itu sangat berhasil bila logam yang cukup mulia seperti

tembaga atau perak harus ditetapkan dalam sampel yang konstitusi

konstitusi lainnya tak semudah (8untuk direduksi.

Suatu elektroda dikatakan didepolarisasi oleh suatu at, jika at ini

menurunkan banyaknya polarisasi. 'eaksi pada elektroda elektrolisis

misalnya: elektrolisis larutan 5n bromida dengan elektroda platina dengan

penggunaan voltase 888 *yang berlebih+.

Elektrogravimetri!;


21/60

PEMISAHAN KIMIA

7.& Meto$e Elektrogravimetri

Metode ini digunakan untuk analisis kuantitatif. 7omponen yang

dianalisis diendapkan pada suatu elektroda yang telah diketahui beratnya

dan kemudian setelah pengendapkan sempurna kembali dilakukan

penimbangan elektroda beserta endapannya. ?ntuk tujuan ini maka endapan

harus kuat menempel padat dan halus, sehigga bila dilakukan pencucian,

pengeringan serta penimbangan tidak mengalami kehilangan berat. Selain

itu sistem ini harus menggunakan elektroda yang inert. ?mumnya dipakai

elektroda plantina.

3gar terjadi reaksi elektrolisis maka &app harus lebih besar dari

1,1#


22/60

PEMISAHAN KIMIA

sepuh, ion logam tersebut lebih mudah di reduksi seiring seringnya

penyepuhan kuantitatif tanpa adanya penyepuhan logam lain. Prosedur ini

umumnya menghasillkan lapisan halus yang bagus, tapi membutuhkan

instrumentasi yang lebih canggih dan mahal dan $aktu analisis yang lama.

& Pengen$alian aru% elektrogravimetri.

Padape-ge-dalia- ar1s elektrogravimetri'tegangan cukup besar yang

diterapkan dalam pengerjaan elektroda untuk mempercepat arus yang relatif

besar dan konstan mengalir melalui sel. 3rus tersebut seringkali dituliskan

dalam milliamps *m3+ ketimbang microamps *T3+, seperti yang seringkali

terjadi pada pengendalian potensial elektrogravimetri. ika konsentrasi ionlogam dalam larutan elektrolisis adalah cukup untuk digunakan pada sem1a

arus, reaksi lain seperti reduksi ion hidrogen harus berlangsung dalam

penggunaan semua arus tersebut yang mempercepat proses untuk mele$ati

sel. elas, jika ada campuran, maka harus dilakukan penyepuhanE namun

metode ini secara signikan lebih cepat daripada menggunakan

pengendalian potensial dan instrumentasi yang diperlukan adalah sederhana

dan lebih murah. %alam kedua variasi elektrolisis, larutan diaduk dalam

beberapa cara untuk mempercepat analisis.

7.0 4eni%2jeni% $ari elektrogravimetri7.0.1Elektroli%i% !a$a Poten%ial Ter!a%ang Ea!! / #ang Teta!

Potensial terendah yang harus diberikan agar terjadi elektrolisis dikenal

sebagai potensial peruraian *&d+. 3gar elektrolisis berjalan secara kontinyu

dan terus menerus *karena i makin kecil+, maka diperlukan potensial luar

terpasang *&app+ yang besarnya lebih besar dari &d. )esarnya &appadalah:

Eapp + Ekatoda Eover voltage katoda0 Ea-oda Eover voltage a-oda0 I(

7.0.&Elektroli%i% !a$a aru% teta!

Elektrogravimetri!!


23/60

PEMISAHAN KIMIA

Sesuai hubungan I=E

R maka untuk menjaga agar arus tetap pada

suatu nilai yang tertentu maka secara periodik diperlukan adanya kenaikan

dari &appnya. Penurunan arus ini disebabkan oleh adanya polarisasi

konsentrasi. (al ini dapat diatasi dengan menaikkan &appkarena peningkatan

gaya elektrostatik dapat menyebabkan perpindahan ionion tembaga lebih

cepat lagi yang artinya arus elektrolisis dijaga tetap pada suatu nilai yang

tertentu.4arutan menjadi berkurang jumlahnya tembaganya, dimana gaya

difusi dan tarikmenarik tidak mampu menjaga terpenuhinya keperluan

permukaan elektrode terhadap ion tembaga yang artinya keperluannya

terhadap arus yang tetap. )ila hal ini terjadi, peningkatan yang lebih lanjut

dari &appdapat menimbulkan perubahan yang cepat bagi U1 serta potensial

katode. Selama elektrolisis berlangsung pada &appyang tetap, arus akan

mengalami penurunan sebagai fungsi dari $aktu yang disebabkan adanya

penurunan dari konsentrasi ion 2u!8dan kenaikan derajat polarisasi

konsentrasi. 3rus menurun terhadap $aktu elektrolisis dengan mengikuti

persamaan:

It= Ioe kt

dimana : >t@ arus pada $aktu t

>;@ arus pada sat sebelum terjadi polarisasi

7.0.0Elektroli%i% $engan !oten%ial kato$e teta!

Sebagaimana 'umusan 9ernst

Ekatoda + Eokatoda log 234

Sebagai contoh untuk elektrolisis larutan 2u!81;!M

&k @ ;,"# 6olt K log *1;!+

Elektrogravimetri!"


24/60

PEMISAHAN KIMIA

@ ;,!


25/60

PEMISAHAN KIMIA

Gambar 7.63lat elektrogravimetri dengan potensial tetap

Kontrol kerja elektro$a !oten%ial Elektrogravimetri

a. Potensi kerja elektroda dikendalikan.b. 3paratus terdiri dari dua lingkaran listrik yang membagi sebuah elektroda

umum*elektroda kerja+ di mana analit diendapkan.

Gambar 7.3pparatus for controlled potential electrogravimetry

Rangkaian elektroli%i% ter$iri $ari3

Elektrogravimetri!A


26/60

PEMISAHAN KIMIA

a. Sebuah sumber %2.b. Sebuah penyalur variasi potensial secara terusmenerus pada potensi

dikendalikan oleh Forking &lectrode.

c. Sebuah elektroda counter.d. Sebuah current meter.

Rangkaian kontrol ter$iri $ari3

a. Sebuah elektroda referensi *sering sebuah elektrode kalomel jenuh+.b. 6oltmeter tegangan tinggi digital.c. Sebuah elektroda kerja.

7ontrol sirkuitmonitor secara terus menerus potensial nya antara F&

dan '& misalnya Pertimbangkan tembaga*>>+ sistem yang dijelaskan di atas

perilaku $aktu Potensi dari katoda 2u.

a. Qang lebih besar arus konstan, semakin pendek akan menjadi semakin

lama $aktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan deposisi tembaga.b. ika arus yang sangat tinggi digunakan adalah mustahil untuk ion

tembaga saja untuk mempertahankan tingkat yang diinginkan dalam

transfer elektron.c. Qang lebih besar arus konstan, maka semakin pendek $aktu yang

dibutuhkan untuk menyelesaikan deposisi tembaga.d. ika arus yang sangat tinggi digunakan, adalah mustahi luntuk ion

tembaga saja untuk mempertahankan tingkat yang diinginkan transfer

elektron. Segera setelah elektrolisis dimulai, fraksi yang signikan dari

arus total saat ini akan terjadi karena evolusi (! gas.e. Pembentukan gas (! dapat dihilangkan melalui penggunaan depolarier

katodik

2ontoh untuk katodik depolarierasam nitrat

a. Segera setelah elektrolisis dimulai, fraksi yang signikan dari total saat

ini akan terjadi karena evolusi gas (!.b. Pembentukan gas (! dapat dihilangkan melalui penggunaan depolarier

katodik.c. 2ontoh untuk asam depolariernitrat katodik *ion nitrat mengalam

ipengurangan delapan elektron untuk ion amonium pada potensial lebih

positif dari pada pengurangan ion hidrogen+.

Elektrogravimetri!C


27/60

PEMISAHAN KIMIA

9" 8 1;(8 8


28/60

PEMISAHAN KIMIA

Gambar 7.= *b+. uter elektroda kasa Pt. *c+ pened inner

a+ 3nalisis &lektrogravimetri. 3nalit diendapkan pada elektroda kasa Ptyang besar. ika analit yang dioksidasi lebih baik dari pada yang

direduksi, polaritas listrik dibalik sehingga pengendapan masih terjadi

pada elektroda besar. 3paratus untuk elektrode posis ilogam tanpa

kontrol katoda potensial. 2atatan bah$a ini adalah dua sel elektroda.b+ ut erelektroda kasa Pt.

c+ pened inner, elektroda kasa Pt dirancang untuk berputar dengan

mortor di tempat pengadukan secara magnetik.

7.6 Prin%i! Kerja Elektrogravimetri7.6.1Anali%i% Kuantitati5 %e,ara Elektrogravimetri

a. 7omponen yang dianalisis diendapkan pada suatu elektroda yang telah

diketahui beratnya dan kemudian setelah pengendapan sempurna

kembali dilakukan penimbangan elektroda beserta endapannya.b. &ndapan harus kuat menempel padat dan halus, sehingga bila dilakukan

pencucian, pengeringan serta penimbangan tidak mengalami kehilangan

berat.c. Selain itu sistem ini harus menggunakan elektroda yang >nert. ?mumnya

dipakai elektroda platina.d. >on logam dengan elektrolisa akan mengendap pada katoda.e. &siensi elektrolisa tidak perlu 1;; , tetapi esiensi pengendapan

harus 1;;.

Elektrogravimetri!


29/60

PEMISAHAN KIMIA

7.6.& Prin%i! kerja alat elektrogravimetri

a. 6oltase dari sumber arus baterai yang diperlukan untuk elektroda diukur

dengan voltmeter.b. 7atoda berupa gulungan ka$at platina, sedangkan anoda berupa ka$at

platina berbentuk spiral.

c. 3noda diletakkan tepat di tengantengah gulungan platina katoda untuk

memperoleh medan medan listrik yang merata dan menghasilkan

endapan logam yang seragam.

7.A!lika%i Elektrogravimetri +alam (uatu Penelitian

%alam penelitian juga seringkali digunakan analisis &elektrogravimetri,

beberapa contoh yaitu dalam jurnal :

1. Proses &lektrolisis ?ntuk Pengambilan Seng %ari 4imbah Padat >ndustri

Galvanis *3hmad /arid dan 9ur Fahid+!. 0&valuation of purity $ith its uncertainty value inhigh purity lead stick by

conventional andelectrogravimetric methods *0&valuasi 7emurniaan

%engan 9ilai 7etidakpastian %alam 7emurniaan Linggi 4ogam LimbalSecara Gravimetri 7onvensional %an &lektrogravimetri+ *9ahar Singh,

dkk. !;1"+". >n depth analysis of compleI interfacial processes: i- sit1electrochemical

characteriation of deposition of atomic layers of 2u, Pb and Le on Pd

electrodes * analisis secara mendalam pada proses komplek interfacial :

karakterisasi elektrokimia in situ pada deposisi lapisan atom 2u, Pb dan

Le elektroda+*Minghua (uang, dkk. !;1!+

#. &lectrogravimetric determination of copper in alloys *Penentuanalaktrogravimetri tembaga dalam paduan+. *3nonim+

A. %etermination of avogadroVs number sing &lectrogravimetry *Penentuan

)ilangan 3vogadro menggunakan &lektrogravimetry+. *Siti Mariam dan

3bdul 7adir,!;1"+

Elektrogravimetri!B


30/60

PEMISAHAN KIMIA

C. &lectrogravimetric Study of the Stress %eveloped %uring 4ithium

Lransport through the '/ Sputtered 4i1WX2o!/ilm &lectrode *Su>l

Pyun,ooQoung Go dan (eon2heol Shin. !;;!+

D. &nhanced electrogravimetric detection of %93 hybridiation on an

electrochemical Yuart crystal microbalance. *Ziong, dkk. !;;!+

7..1 Pro%e% Elektroli%i% >ntuk Pengambilan (eng +ari Limba" Pa$at

In$u%tri

Galvani%

1. Tujuan 3

Mengurangi kadar Seng dari limbah padat industri galvanis denganproses elektrolisis dan mengetahui variabel yang paling berpengaruh dari

proses elektrolisis.

&. Meto$e 3Metode faktorial desain untuk ! level dan " variabel berubah.

0. Alat +an a"an3lat :

1. bak elektrolisis!. pompa sirkulasi". rectier#. heaterA. thermostat

Gambar 7.1? 'angkaian 3lat ?tama

7eterangan :

Elektrogravimetri";


31/60

PEMISAHAN KIMIA

1. 'ectier

!. )ak elektrolisis

". Pompa sirkulasi elektrolit

#. 7atoda

A. 3noda

)ahan :1. larutan (2l 1; !. limbah padat industri galvanis

. 'a%il +an Pemba"a%an

Pada percobaan a$al ini dilakukan sebanyak < kali percobaan. 7adar

a$al 5n dalam limbah padat *dross+ adalah "! , dan kadar 5n dalam logam

yang menempel di katoda #C . 7adar 5n yang terambil tidak murni

dikarenakan dalam larutan elektrolit, selain mengandung elektrolit 5n, ada

juga elektrolit lain yang cukup besar kandungannya, yaitu /e yang juga

terdapat dalam limbah padat. (al ini menyebabkan /e ikut terelektrolisis

pada kondisi operasi yang sama, karena pada voltase tersebut *D,A dan B

volt+ sudah mencukupi bagi /e untuk elektrolisis.

Percobaan ini menggunakan variabel temperatur, voltase dan jarak

anoda K katoda. %ari hasil analisa terhadap variabel yang berpengaruh dapat

diketahui bah$a variabel yang paling berpengaruh terhadap proses ini

berturut K turut adalah temperatur, voltase dan jarak anoda katoda.

Lemperatur memberikan efek paling besar dalam percobaan ini, hal ini

karena semakin tinggi temperatur menyebabkan konduktivitas larutan

semakin besar sehingga dapat mempercepat hantaran arus listrik dari anoda

menuju katoda. Pada temperatur yang tinggi dapat diperoleh rapat arus yang

besar dan juga mempertinggi tegangan batas polarisasi. 6oltase memberikan

efek yang tidak terlalu besar dalam percobaan ini. Lapi tetap memberikan

efek yang positif, semakin besar tegangan maka akan semakin besar logam

yang terambil dalam proses. (al ini karena semakin tinggi tegangan maka

rapat arus akan menjadi semakin besar. 3kan tetapi hal ini dapat

Elektrogravimetri"1


32/60

PEMISAHAN KIMIA

menyebabkan terjadinya polarisasi dan tercapainya tegangan batas.

Legangan batas ditandai tidak terjadinya aliran arus melalui larutan elektrolit

sehingga tidak ada logam yang akan menempel di katoda. arak anoda

katoda memberikan efek negatif, hal ini karena semakin besar jarak

elektroda maka ion 5n menempel akan semakin sedikit. (al ini terjadi karena

hambatan arus akan menjadi lebih besar jika jarak anoda K katoda semakin

jauh, dan konduktivitas menjadi semakin kecil.

Gambar 7.11 Grak ptimasi &lektrolisis

%ari grak dapat dilihat bah$a pada temperatur D;o2 K ni

menunjukkan bah$a pada temperatur tersebut proses elektrolisis sudah

mencapai temperatur yang optimum.

Gambar 7.1& Grak Lemperatur 6s Qield 5n

Elektrogravimetri"!


33/60

PEMISAHAN KIMIA

%ari grak di atas dapat dilihat ba$a pada temperatur D;o2ni menunjukkan bah$a pada temperatur tersebut proses

elektrolisis sudah mencapai temperatur yang optimum.

7..& Evaluation o5 !urit# :it" it% un,ertaint# value in"ig" !urit#

lea$ %ti,k b# ,onventional an$ele,tro2gravimetri, met"o$%

Evalua%i Kemurniaan +engan @ilai Keti$ak!a%tian Pa$a Logam

Timbal Kemurniaan Tinggi (e,ara Gravimetri Konven%ional +an

Elektrogravimetri/

1. Tujuan 3Membandingkan kedua metode gravimetri *konvensional dan elektro

gravimetri+ dalam hal &valuasi 7emurniaan %engan 9ilai 7etidakpastian

%alam 7emurniaan Linggi 4ogam Limbal.

&. Prin%i! A!lika%i 3

3nalisis gravimetri hanya menyediakan analisis elemen tunggal, atau

kelompok elemen terbatas, pada suatu $aktu. Pada 3nalisis gravimetri,

substansi yang akan dianalisis dipisahkan dari konstituen lain dalam bentuk

endapan larut. &ndapan harus stabil,nonhigroskopis dan harus tidak

terpengaruh oleh atmosfer. Selain itu endapan harus berasal dari 7omposisi

kimia yang dikenal, cukup larut,mudah untuk menyaring dan jumlah yang

hilang di cucian yang tidak signikan. Persentase pemurnian dari Pb

dikalkulasi berdasarkan dari PbS#dan Pb!.

3nalisis gravimetri merupakan salah satu teknik analisis tertua dan

metode analisis yang akurat ketika sampel besar tersedia. Leknik modern

membutuhkan sampel lebih sedikit tetapi mungkin tidak akurat. %i ba$ah

kondisi yang tepat, timbal dapat dipisahkan secara kuantitatif dari suatu

larutan yaitu larutan sulfat. Selain itu, PbS#agak larut dalam asam nitrat

Elektrogravimetri""


34/60

PEMISAHAN KIMIA

sehingga tidak boleh ada asam nitrat dalam larutan. adi penguapan harus

tinggi untuk memastikan penguapan asam nitrat sempurna dari larutan.

Penambahan air terionisasi berguna untuk membantu pengendapan timbal

sulfat dan timbal *>>+ oksida. 7elarutan sulfat meningkat dengan suhu dan

tergantung pada persen berat asam sulfat dalam larutan. Pada

elektrogravimetri, potensi elektroda digunakan dalam $aktu yang cukup

lama untuk mengendapkan analit sebanyak 1;;. %alam elektrogravimetri

tegangan diletakkan pada elektroda yang bekerja. 3rus diukur dalam

milliamper *m3+. ika konsentrasi ion logam dalam larutan elektrolisis tidak

cukup untuk, reaksi lain seperti reduksi ion hidrogen terjadi. %an jika ada

spesies yang mengganggu, maka akan keluar dari plat.

Alat 3

1+ 3nalyer elektrolit Model &";

!+ Limbangan analitik model 3[ !;#

"+ Sartorius Model 22";;!

#+ Gelas kimia dan gelas dalam laboratorium

A'A@ 3

1+ 3sam nitrat CB!+ 3sam klorida "A

"+ 3sam sulfat B


35/60

PEMISAHAN KIMIA

!+ Memanaskan larutan selama 1 jam

"+ Mendinginkan dalam desikator setelah ditambah 1;; m4 air terdeionisasi

yang akan mengendapkan PbS#

#+ Menyaring endapan dan dicuci "# kali dengan (!S#!

A+ Mengeringkan endapan dalam oven dengan suhu 11;] 2 selama ! jam.

C+ Mendinginkan sampai suhu kamar dalam desikator

D+ Menimbang endapan bersama $adah dan beratnya dikurangi dengan

$adah kosong


36/60

PEMISAHAN KIMIA

%alam gravimetri konvensional ketidak pastian utama disebabkan oleh

pengulangan tetapi pada elektrogravimetri terdapat pada beberapa faktor

lain yang juga mempengaruhi hasil akhir. Setelah dilakukan analisis data,

nilai konsentrasi dan kemurnian beserta ketidakpastian dari logam timbal

tersebut dicari berdasarkan persamaan yang ada dimana kemurnian menjadi

BB,BD ^ ;,!D dan BB,B< ^ ;,!# g-1;;g, sedangkan konsentrasi timbal larutan

induk yang ditemukan 1;;;,


37/60

PEMISAHAN KIMIA

nilai ketidakpastian terkait diperoleh untuk metode elektrogravimetri lebih

besar dibandingkan dengan metode gravimetri konvensional, ketidakpastian

dikarenakan massa atom dan sumber lainyang tersimpan dan mengendap.

7..0 In $e!t" anal#%i% o5 ,om!leB inter5a,ial !ro,e%%e%3 in situ

ele,tro,"emi,al ,"ara,teriCation o5 $e!o%ition o5 atomi, la#er%

o5 9uD Pb an$ Te on P$ ele,tro$e% Anali%i% %e,ara men$alam

!a$a !ermukaan kom!lek% 3 karakteri%a%i elektrokimia !a$a

%aat itu in %itu/ !a$a $e!o%i%i la!i%an atom 9uD Pb $an Te $an

elektro$a Te !a$a Pb.

1. Tujuan 3

Mengkarakterisasi, in situ, pengendapan underpotential *?P%+ dari

atomlapisan 2u, Pb dan Le pada permukaan elektroda Pd. Pendekatan ini

menyediakan coadsorpsi dan adsorpsi kompetitif anion yang akan diukur

dan dihitung selama proses ?P%, menyoroti proses kompetitif kompleks yang

dapat misalnya menghambat desain katalis baru

&. Meto$e 3

7ombinasi voltametri siklik, electrogravimetry, dan impedansi

elektrokimia spektroskopi

0. 'a%il $an !emba"a%an 3

Gambar D.1". %i ba$ah skematis merangkum lapisan permukaan yang

dihasilkan untuk ?P% 2u, Pb, dan Le pada Pd, serta meringkas &&2 yang

menggambarkan proses sikakimia yang terjadi selama pembentukan

overlayers ini. ?P% 2u hasil Pd dalam lapisan 2u kompak tanpa coadsorpsi

anion atau efek permukaan paduan signikan. &&2 untuk proses ini adalah

model adsorpsi klasik, yang menggambarkan bah$a proses 2u ?P%, secara

umum, elektrokimia reversibelE meskipun tahap akhir tampaknya kinetik

lambat. Lhe Farburg unsur tidak ditemukan memberikan kontribusi yang

signikan dalam rentang frekuensi yang dipilih.

Elektrogravimetri"D


38/60

PEMISAHAN KIMIA

%alam kasus Pb ?P% pada Pd, proses ini terjadi secara bersamaan

dengan beberapa penyerapan (?P% dan (. 7arena perbedaan dalam radius

atom Pb dan Pd tidak mungkin untuk membentuk lapisan kompak dalam

situasi ini, yang meninggalkan aspek mana (?P% dapat terus berlangsung.

3dsorpsi ireversibel Pb dimodelkan dalam &&2 dengan resistensi transfer

muatan dan Farburg impedansi, sedangkan bersamaan proses (?P%

digambarkan oleh cabang paralel, yang terdiri dari resistensi transfer muatan

dan adsorpsi kapasitansi. )erbeda dengan dua yang disebutkan di atas

proses ?P%, ?P% dari Le hasil Pd dalam pembentukan bilayer kompak pada

permukaan elektroda, yang terbentuk di tidak adanya perklorat yang

mengandung anion coadsorpsi atau paduan permukaan. Pembentukan

bilayer elektrokimia ireversibel ini lambat dijelaskan dalam &&2 hanya

dengan resistensi transfer muatan.

Gambar 7.10 'epresentasi skematik %ari 2u, Pb, %an Le ?P% di polikristalin Pd %an Sesuai

'angkaian 4istrik Setara mereka, masingmasing.

Liga sistem per$akilan, ?P% 2u, Pb dan Le di Pd elektroda, yang ditandai

di situ dengan secara gabungan komplementer electrogravimetry dan

Elektrogravimetri"


39/60

PEMISAHAN KIMIA

impedansi spektroskopi techni Yues dalam satu potensi pemindaian siklik.

3nalisis melengkapi data voltametri dan electrogravimetric diperbolehkan

$a$asan sifat overlayer terbentuk dalam proses ?P%. %engan asumsi

permukaan Pd polikristalin terutama terdiri dari 111 aspekE 2u ?P%

membentuk monolayer dengan jelas Surate commen 1: 1 cakupan 2u untuk

setiap atom Pd pada elektroda Pd. 9amun, tahap akhir dari proses 2u ?P%

yang ditemukan menjadi kinetik lambat, membutuhkan tingkat potensi

lambat scan untuk membentuk monolayer kompak. Pb ditemukan untuk

membentuk lapisan atom uncommensurate pada elektroda Pd, dengan 1 Pb

atom yang sesuai dengan ! mendasari atom Pd. Sebuah cakupan yang lebih

kompleks ditemukan untuk sistem Le ?P% pada elektroda Pd, dengan

pembentukan bilayer Le dengan proporsional 1:1 korespondensi dengan

lapisan Pd. 7ompleksitas ini muncul dalam berbagai potensi di mana

permukaan Pd yang teroksidasi mengalami penurunanE penyelesaian

pengurangan oksida tampaknya memicu pembentukan lapisan ganda,

meskipun studi lebih lanjut diperlukan untuk memahami seluruh proses Le

?P%.

7ombinasi studi voltametri dan studi &>S&Z2M memungkinkanpenjelasan esien dari model sik dari antarmuka elektroda - elektrolit

selama pembentukan overlayer dalam hal sirkuit setara. %itemukan bah$a

sirkuit setara, dan karenanya proses ?P%, untuk setiap sistem bervariasi. 2u

proses ?P% bisa dimodelkan dengan model klasik adsorpsi reversibel dalam

kisaran potensi belajar. Proses Pb ?P% dimodelkan dengan model khas dari

adsorpsi ireversibel lambat, meskipun istilah tambahan ditemukan diperlukan

untuk menggambarkan penyerapan (?P% dan ( pada Pd substrat yangmendasari. Le proses ?P% bisa dimodelkan hanya dengan hanya perla$anan

transfer muatan. Studi tentang proses Le ?P% terutama menunjukkan

pentingnya menggabungkan metode elektrokimia situ untuk lebih

memahami sistem yang kompleks dan dinamis.

Elektrogravimetri"B


40/60

PEMISAHAN KIMIA

(asil menunjukkan bah$a data multidimensi yang diperoleh voltametri

siklikE &Z2M dan &>S saling melengkapi dalam menjelaskan berbagai aspek

dinamika antar muka. Seperti dalam karakterisasi multiparametric situ

elektroda antarmuka - elektrolit mungkin memberikan cara yang menarik

untuk memperdalam pemahaman tentang proses ?P%, dan dengan

demikian, untuk memandu desain sistem baru untuk aplikasi katalitik. 3nion

mungkin coadsorpsi, adsorpsi kompetitif, atau efek permukaan paduan

spontan diselidiki untuk mengevaluasi status antarmuka elektroda - elektrolit

dalam proses ?P% ini. Seperti membentuk 2u, Pb dan Le lapisan pada

elektroda Pd menunjukkan tidak ada bukti 2l#!spesik anion coadsorpsi

dan permukaan paduan efek, menunjukkan bah$a tiga sistem belajar di

media perklorat dapat digunakan sebagai blok bangunan yang menjanjikan

untuk aplikasi katalitik, baik sebagai overlayers , atau melalui pembentukan

selanjutnya dari paduan dekatpermukaan dan paduan permukaan.

Lerutama, masalah harus diprovokasi di ?P% 2u pada sistem Pd dengan

kegiatan elektrokatalitik untuk pengurangan ! karena lapisan 2u ?P%

sangat bersih dijamin, yang merupakan prasyarat untuk pembentukan 2u - Pt

*111+ di dekat permukaan paduan catalyst.1C Perlu dicatat, bagaimanapun,bah$a selama pembentukan Pb overlayers beberapa bukti dari latar

belakang (?P% dan ( penyerapan ke Pd substrat yang mendasari diamati.

>ni akan mempengaruhi penerapan lm tersebut dibentuk untuk sistem

katalitikE 9amun, reaksi katalitik berikutnya harus istime$a dilakukan pada

p( yang lebih tinggi untuk meniadakan efek dari (?P% dan penyerapan.

7.. Ele,trogravimetri, $etermination o5 ,o!!er in allo#%

Penentuan

elektrogravimetri tembaga $alam !a$uan /

Elektrogravimetri#;


41/60

PEMISAHAN KIMIA

Gambar 0.6 Peralatan untuk elektrodeposisi logam tanpa kontrol katoda potensial. 2atatan

bah$a ini adalah sel dua elektroda *Gbr. !!C dari 1N+.

3nalisis &lectrogravimetric memberikan hasil yang tepat dan

berulang. Penentuan mudah dan peralatan yang digunakan sangat

sederhana.

&lektrolisis secara luas digunakan untuk menerapkan pelapisan logam untuk

barangbarang seperti truk fender *kromium plating+, alat makan *plating

perak+ dan perhiasan, yang dapat elektrokimia dilapisi dengan berbagai

logam mulia. scar patung adalah contoh dari item berlapis nikel. Patung ini

terbuat dari timah, tembaga dan antimony alloy, elektrokimia berlapis

dengan tembaga, maka dengan nikel *untuk mengisi poripori logam+ dan

kemudian ditempatkan dalam sebuah bak perak. Setelah itu, patung tersebut

elektrokimia dilapisi dengan emas !# karat. umlah emas dapat ditentukan

dengan menimbang patung sebelum dan sesudah tahap akhir dari

elektrolisis.

1. Tujuan

?ntuk 7uantikasi isi tembaga di kuningan. 7uningan adalah paduan

tembaga dan seng dan logam lainnya, memiliki sifat mekanik yang sangat

baik. (al ini digunakan antara lain untuk pembuatan bagian mesin termasuk

Elektrogravimetri#1


42/60

PEMISAHAN KIMIA

teknik, teknik otomotif dan listrik, untuk produksi barangbarang seharihari

seperti alat kelengkapan, gagang pintu, tting dan banyak lagi. 7arena

resistensi yang tinggi terhadap korosi, dapat digunakan untuk pembuatan

objek, yang harus memiliki resistensi yang tinggi terhadap faktor korosif

*seperti balingbaling+.

3nalisis kuningan selamanya iin produksi penyesuaian dalam

konsentrasi logam untuk mencapai kekuatan dan ketahanan korosi yang

diinginkan.

a"an3

a. 4ogam paduan sampel, seperti kuningan

b. 9itri asam c *6+, terkonsentrasi

c. 1 M( !S #

d. !M (9"

e. 3seton atau etanol

f. ?rea

Sistem pengukuran terdiri dari:

a. (idangan pengukuran dengan elektroda *katoda kotak yang terbuat dari

platinum dan plat Pt anoda+b. Sebuah miIer magnetikc. Sebuah catu daya stabil

&. Pro%e$ur

Elektrogravimetri#!


43/60

PEMISAHAN KIMIA

a. Pembubaran !a$uan

Menimbang tepatnya;.1A;.!A g paduan, dimasukkan ke dalam

gelas!A; cm!, tambahkan 1A cm!air danA D cm!asam pekat nitrat *6+

*kerja di ba$ah tenda a+.4arutkan paduan, pemanasan solusi sampai asap

kecoklatan oksida nitrat tidak lagi muncul.ika solusinya adalah sepenuhnya

jelas, tidak ada timah di paduan yang dianalisis, dan mungkin untuk

mengikuti ke langkah berikutnya, yaitu, penentuan electrogravimetric

tembagadan jika mungkin memimpin.%eposit putih ataukekeruhan

*_kabut_+ menunjukkan adanya timah di paduan yang dianalisis.ika sedimen

putih muncul, solusi dengan sedimen yang akan dipanaskan selama sekitar

setengah jam *di ba$ah penutup, mencegah mendidih+ untuk memastikan

isolasi kuantitatif asam Stannic dan f iltrate d melalui lter keras.

b. Penentuan Ele,trogravimetri, tembaga

&ncerkan larutan dengan air dengan volume sekitar < ; cm "dan

menambahkan 2a. !; cm"!M (!S#.

Per"atian3

Setiap manipulasi dengan grid Pt katoda harus performe d sangat hati

hati itu adalah deli c makan dan mahal. (indari hubungan arus pendek

antara anoda dan katoda. Generator dapat dihancurkan saat ini dapat

diaktifkan hanya di ba$ah penga$asan guru. Sebelum dimulainya analisis,

perlu untuk mencuci elektroda Pt !M asam nitrat *6+, kemudian siram

elektroda secara menyeluruh dengan air suling, cuci dengan aseton anhidrat

atau etanol dan kering di pengering selama A menit pada suhu 1;A 11; o2.

7atoda harus didinginkan ke suhu kamar *sekitar 1 menit+ dan ditimbang

secara tepat menggunakan skala analitis. &lektroda yang ditempatkan dalam

larutan sehingga mereka benarbenar tenggelam dan ada ruang untuk

pengaduk magnetik di ba$ah anoda. (idupkan miIer dan melakukan

elektrolisis pada tegangan " . " A 6. Setelah !A "; es minut, menambahkan

Elektrogravimetri#"


44/60

PEMISAHAN KIMIA

sejumlah kecil urea, tambahkan sekitar !; cm "air dan terus

elektrolisis. Setelah selanjutnya A 1; menit memeriksa apakah tembaga

telah diisolasi completel y: misalnya menambahkan amonia dan natrium diet

h ylditio karbamat penurunan dari solusi di 2ina, kaca atau kertas lter .

)ro$n c o lor berarti kehadiran tembaga *>>+ ion Setelah akhir elektrolisis,

katoda harus dinaikkan di atas permukaan solusi segera setelah mematikan

arus dan memerah dengan air suling. ika dimatikan terlalu dini, beberapa

tembaga dapat larut dalam elektrolit asam. Matikan electrolyer, katoda

dengan sedimen tembaga dan menyiram bersih dengan air setelah

memutuskan hubungan dari electrolyer tersebut. 7atoda tembaga terisolasi

harus dicuci dengan aseton atau etanol dan dikeringkan selama "# es minut

pada suhu 1;A 11; o2. Setelah pendinginan di essicator, itu harus

ditimbang menggunakan timbangan analitis.

Sedimen tembaga pada katoda harus salmon pink. Gelap sedimen

menunjukkan bah$a logam lainnya dari potensi isolasi yang relatif rendah

telah menetap bersama dengan tembaga, atau mungkin hasil dari oksidasi

parsial tembaga.

Perhitungan dan laporan

1. (itung kandungan persentase tembaga atas dasar peningkatan massa

katoda:

2u@ . 1;;

di mana: a massa tembaga yang diendapkan, gE b berat kuningan, g.

4aporan tersebut harus berisi deskripsi yang sangat singkat darimetode penentuan, jenis sampel dianalisis, deskripsi persiapan sampel untuk

pengukuran, persamaan reaksi yang terjadi pada elektroda dan hasil

perhitungan dalam dari isi tembaga dan timah dalam paduan dianalisis.

Elektrogravimetri##


45/60

PEMISAHAN KIMIA

7..6+etermination o5 avoga$ro% number %ing Ele,trogravimetr#

Penentuan ilangan Avoga$ro menggunakan

Elektrogravimetr#/

1 Tujuan3

?ntuk membuat pengukuran eksperimental bilangan 3vogadro

menggunakan teknik elektrokimia *electrogravimetry+.

& A!lika%i Prin%i! 3

3da beberapa cara untuk menentukan bilangan 3vogadro dalam

percobaan ini, teknik diterapkan elektrogravimetri. Pengatur eksperimental

untuk proses ini disebut sel elektrolit. Sebuah sel elektrolit terdiri dari

komponenkomponen berikut:a. Sumber arus searah *misalnya. )aterai atau po$er supply+.b. 7abel terselubung untuk menghubungkan sirkuit.c. %ua elektrodad. &lektrolit *asam sulfat+

Proses elektrolisis digunakan untuk menentukan jumlah elektron yang

dibutuhkan untuk mengkonversi satu mol atom tembaga untuk satu mol

tembaga ion 2u!8.

9ilai ini dibagi dan merupakan jumlah atom dikonversi dari logam

tembaga untuk ion tembaga:

2u= 2u!8!e

'eaksi di atas adalah setengah persamaan yang me$akili oksidasi.umlah

atom tembaga per mol tembaga adalah bilangan 3vogadro, nilai yang ditentukan.

?ntuk mengetahui jumlah konsumsi electron dalam proses ini ditentukan dengan

menggunakan muatan elektron dan mengukur muatan total. %engan menggunakan

percobaan tetesanminyak Millikan, muatan elektron diperoleh 1,C;!1DD"" I 1;

1Bcoulombs per elektron.

%engan menerapkan hubungan : 1 ampere @ 1 coulomb - second,

umlah coulomb digunakan dalam penelitian ini dapatdihitung. Sebuah

Elektrogravimetri#A


46/60

PEMISAHAN KIMIA

ammeter digunakan dalam percobaan untuk mengukur ampere dan

stop$atch digunakan untuk mengukur $aktu berlalu. Massa tembaga yang

bereaksi dapat diperoleh dengan mengukur massa anoda dan katoda

sebelum dan sesudah electrolysis. Sel elektrolit mengandung kedua

elektroda tembaga dan elektrolit 1M 2uS#8 ;.AM (!S#.

&lektroda tembaga *anoda+ dihubungkan ke pin positif massa atom

tembaga yang hilang di ubah menjadi ion tembaga seperti yang ditunjukkan

dalam persamaan sebelumnya. (ilangnya massa terlihat setelah sementara

berada di permukaan elektroda logam. Selain itu, ion tembaga, 2u!8, yang

langsung masuk kelarutan air dan deposit pada katoda sebagai reaksi yang

ditunjukkan di ba$ah:

2u!8! e=2u *solid+

ALAT 3

!;6 po$er supply, tabung?, copper electrodes, elektroda tembaga, kabel

listrik dengan klip buaya, retort berdiri dengan klem, kertas ampelas dan

timbangan analitik # desimal.

A'A@ 3

1M 2uS#and ;.AM (!S#

PRO(E+>R 3

1. %ua elektroda tembaga yang diperoleh, dipoles dan dibersihkan sebelum

pengukuran diambil. &lektroda dicelupkan ke dalam gelas yang berisi air

keran yang bersih dan kemudian dicelupkan kedalam gelas alkohol. Stiker

dimasukkan ke elektroda setelah elektroda dikeringkan. &lektroda yang

berat dan akan berkurang dicap sebagai anoda. 4arutan elektrolit yangdigunakan adalah 1M 2uS# dalam gelas !A;ml.

!. )erdasarkan Gambar 1, ditampilkan, sirkuit didirikan dengan menetapkan

po$er supply pada !;. 7utub positif dari satu daya terhubung ke anoda

dari sel pertama. 7atoda terhubung ke pin positif ampere meter tersebut.

Elektrogravimetri#C


47/60

PEMISAHAN KIMIA

3mpere tercatat pada interval "; detik selama 1; menit. 'atarata arus

listrik diambil untuk digunakan dalam perhitungan.". 7etika elektrolisis telah berhenti, anoda dan katoda yang diambil, dibilas

dengan lembut dan dikeringkan dengan air suling. 7emudian,

mengeringkan dengan kertas tisu dan menenggelamkan dalam alkohol.

angan menghapus elektroda karena akan menghapus tembaga dari

permukaan. Menimbang 3noda dan katoda.#. &lektroda yang sama digunakan, kembali dipoles dengan kertas ampelas

dan kembali ditimbang. &lektrolisis diulangi menggunakan larutan ;,A M

(!S#. Mengamati dan mencatat elektroda dan elektrolit.

Gambar ".C Lhe 2ircuit set up * 6ernier Soft$are ` Lechnologi, ";1"+

'a%il $an Pemba"a%an 3

Penentuan bilangan 3vogadro dilakukan melalui teknik

elektrogravimetri. 9amun, kesalahan persentase untuk setiap elektrolit ditemukantinggi dan mendekati 1;;. 9ilainilai yang BB,ni dapat

dibenarkan dengan setengah reaksi yang berlangsung di (!S# ditunjukkan di ba$ah

ini :

>n (!S#: 3node : S!"!*aY+ 8 !e!S#!*aY+

! 8 #(88 #e!(!

7atode : ! (! 8 !e(!*g+ 8 !(

Elektrogravimetri#D


48/60

PEMISAHAN KIMIA

2u!8*aY+ 8 !e2u *s+

Pada anoda karena fakta bah$a posisi (dalam pengurangan standar

potensial *S'P+ daftar lebih rendah dari S#!, oleh karena itu, (jauh lebih

mudah untuk berkurang dibandingkan dengan S#!. Sedangkanpada 2u!8

habis karena kemampuannya yang lebih tinggi untuk berkurang

dibandingkan dengan (8 .>ni jelas menunjukkan bah$a ion 2u!8 yang

diperlukan untuk bersaing hanya dengan ion (8, namun ion 2u!8 akan pasti

habis dengan mudah. 7emungkinan lebih tinggi dari ion 2u!8 menjadi

berkurang disebabkan pengendapan 2u menjadi tinggi, katakanlah, lebihesien. %i sisi lain, ada sedikit perbedaan yang terjadi di 2uS# yang dapat

dijelaskan melalui persamaan sebagai berikut :

>n 2uS# : 3node : 2u *s+ 2u !8*aY+ 8!e

! 8 #(88 #e!(!

7atode : ! (! 8 !e(!*g+ 8 !(

2u!8*aY+ 8 !e2u *s+

7etika arus eksternal yang sangat kecil diterapkan ke elektroda

tembaga, maka kesetimbangan antara 2u!8 dalam larutan dan 2u dari

elektroda terganggu. Lembaga masuk ke dalam larutan pada anoda dan

jumlah yang setara dengan ion tembaga disimpan pada katoda. Secara teori

tidak, karena itu tidak ada perubahan jumlah total terlarut tembaga sulfat.

)agaimanapun, penelitian menunjukkan sebaliknya untuk elektroda tidak

terhitung. 3noda kehilangan massa lebih rendah dibandingkan dengan massa

yang diperoleh dengan katoda. 7emungkinan kesalahan adalah dari the

$eighing dari elektroda. &lektroda harus benarbenar kering sebelum

Elektrogravimetri#


49/60

PEMISAHAN KIMIA

ditimbang. Sumbangan dari elektrolit mungkin menyebabkan katoda untuk

mendapatkan massa.

%engan mengacu pada pembenaran tersebut di (!S#, satusatunya

perbedaan di 2uS# adalah reaksi berlangsung dalam elektrolit yang memiliki

ion sama dengan elektroda yang digunakan. %engan situasi ini, ion 2u!8 dari

elektroda yang diperlukan untuk bersaing dengan 2u!8 dari elektrolit. %engan

demikian, keuntungan bersih dan rugi dalam elektrolit tertentu ini lebih

rendah dibandingkan dengan di (!S#. &siensi efek muatan ditemukan

A


50/60

PEMISAHAN KIMIA

e%ar E%ien%i #ang terja$iD Fa F,B 1??H ) 68D06H

)eberapa kesalahan mungkin terjadi dalam mendirikan sirkuit dan

eksperimental, yang resistant mungkin telah mengurangi esiensi.

7..6Ele,trogravimetri, (tu$# o5 t"e (tre%% +evelo!e$ +uring

Lit"ium Tran%!ort t"roug" t"e R (!uttere$ Li1J9oO&ilm

Ele,tro$e. (tu$i Perkembangan Elektrogravimetri3Tran%!orta%i

Lit"ium Melalui Per,ikan R Li129oO&ilm Elektro$a/

1 Tujuan3

Mengetahui tekanan &lectrogravimetri dengan transportasi 4ithium

melalui percikan '/ 4i1X2o!/ilm &lektroda

&. Meto$e3

Penelitian ini tentang Studi perkembangan tekanan &lectrogravimetric :

Lransportasi 4ithium melalui percikan '/ 4i1X2o!/ilm &lektroda melibatkan

perubahan tekanan dalam oksida selama interkalasi lithium ke dalam dan

deinterkelasi dari endapan percikan 4i1X2o!lm dalam 1 M larutan 4i2l#

dari propilen karbonat diukur dengan menggunakan elektrokimia dengan

menggunakan teknik kristal kuarsa *&Z2M+.

0 'a%il $an Pemba"a%an3

Pada penelitian ini, tekanan diinduksi dalam 4i1fi lm X2o ! selama

interkalasi lithium dan deinterkelasi telah diteliti dengan menggunakan

teknik elektrokimia kristal kuarsa hitung *&Z2M+. (asilnya adalah sebagai

berikut: eksperimental mengukur perubahan frekuensi selama interkalasi

ElektrogravimetriA;


51/60

PEMISAHAN KIMIA

lithium dan deinterkelasi secara signikan menyimpang dari perubahan

frekuensi teoritis dihitung dengan asumsi bah$a interkalasi lithium ion murni

dan deinterkelasi terjadi dan perubahan frekuensi resonansi disebabkan

hanya dengan massa sebenarnya dari ion lithium diselingi. Mengingat

perubahan volume sel satuan 4i1X2o!dengan isi lithium dan deviasi dari

perubahan frekuensi ukur dari perubahan frekuensi hitung, disarankan

bah$a tarik dan tekan tekanan di 4i1X2o!lm yang dikembangkan selama

interkalasi lithium dan deinterkelasi, masingmasing, dalam arah lateral.

Perubahan tekanan selama interkalasi lithium dan deinterkelasi

kuantitatif diperkirakan dari perbedaan antara mengukur dan menghitung

perubahan frekuensi. Perubahan tekanan tetap hampir konstan dengan

adanya fase tunggal.Sebaliknya, mereka bergerak nyata dalam koeksistensi

dua fase heksagonal 4ipoor dan 4irich fase . (asil ini menunjukkan

bah$a transformasi fasa menginduksi sejumlah besar tekanan lateral dalam

endapan lm.

7..7En"an,e$ ele,trogravimetri, $ete,tion o5 +@A "#bri$iCation on

an ele,tro,"emi,al uartC ,r#%tal mi,robalan,e Peningkatan

$etek%i elektrogravimetri $ari "ibri$i%a%i +@A melalui

elektrokimia kri%tal kuar%a mi,robalan,e/

1. Tujuan3

3mplikasi elektrogravimetri dengan intercalator (ocehst ""A!< pada

&lectrochemical Zuart 2rystal Microbalance*&Z2M+ untuk mendeteksi %93

&. Meto$e3

%alam percobaan ini, elektroaktif intercalator (oechst ""!A< bereaksi

dengan ds%93 pada Z2' dan diperkuat dengan sinyal elektrogravimetri.

ElektrogravimetriA1


52/60

PEMISAHAN KIMIA

0. Pro%e$ur Kerja 3

Prosedur modikasi Z2' dan penentuan ditampilkan dalam Skema 1.

. 'a%il $an Pemba"a%an

Perakitan diri monolayer membrane :

)anyak senya$a belerang, seperti sulda, merkaptan, dan disulfida dapat

merakit diri sebagai monolayer halus dan berurutan pada substrat

logam.enis perakitan diri monolayer memiliki baik mekanisme yang bagus

serta stabilitas kimia, asam thioctic dapat merakit diri pada permukaan

emas oleh bligasi SS dan pada proses ini lm emas Z2' diamati dalampercobaan. /rekuensi menurun dengan cepat di a$al, dan kemudian menjadi

stabil setelah1,A jam hal tersebut menunjukkan bah$a asam thioctic

melakukan perakitan diri pada permukaan elektroda, dan adsorpsi mencapai

maksimum setelah ! jam.

ElektrogravimetriA!


53/60

PEMISAHAN KIMIA

Rangkuman

1. &lektrogravimetri adalah metode penentuan kadar ion-unsur berdasarkan

hasil penimbangan berat at yang mengendap pada salah satu elektroda

pada reaksi elektrolisis terhadap larutan cuplikan- metode yang

menggunakan pemisahan dan pengukuran ion dari sampel, biasanya dari

logam.!. (ukum yang mendasari analisis sistem elektrogravimetri ada dua, yaitu

hukum /araday dan hukum hm". (alhal yang terkait dengan &lektrogravimetri terdiri dari

a+ Satuan 7elistrikanb+ Pengaruh 3rus pada Potensial sel#. Metode &lektrogravimetri digunakan untuk analisis kuantitatif. 7omponen

yang dianalisis diendapkan pada suatu elektroda yang telah diketahui

beratnya dan kemudian setelah pengendapkan sempurna kembali

dilakukan penimbangan elektroda beserta endapannya.A. enisjenis dari elektrogravimetri terdiri dari :

a &lektrolisis pada potensial terpasang *&app+ yang tetapb &lektrolisis pada arus tetapc &lektrolisis dengan potensial katode tetap

C. )agianbagian dari alat elektrogravimetri yaitu :Potensi diterapkan di seluruh sel dipertahankan pada tingkat yang

konstan sepanjang elektrolisis.a )utuh peralatan sederhana dan murahb Memerlukan sedikit perhatian operatorc 3parattus terdiri dari:

1. sel yang cocok!. po5er s1ppl6arus searah

7ontrol kerja elektroda potensial &lektrogravimetria Potensi kerja elektroda dikendalikanb 3paratus terdiri dari dua lingkaran listrik yang membagi sebuah

elektroda umum *elektroda kerja+ di mana analit diendapkan.

'angkaian elektrolisis terdiri dari:

a Sebuah sumber %2

ElektrogravimetriA"


54/60

PEMISAHAN KIMIA

b Sebuah penyalur variasi potensial secara terusmenerus pada

potensi dikendalikan oleh 7orki-g Electrode.c Sebuahelektroda counter

d Sebuah current meter'angkaian kontrol terdiri dari:

a Sebuah elektroda referensi*sering sebuah elektrode kalomel jenuhb 6oltmeter tegangan tinggi digitalc Sebuah elektroda kerja

C. Prinsip kerja elektrogravimetri, yaitu :

a 6oltase dari sumber arus baterai yang diperlukan untuk elektroda diukur

dengan voltmeter.b 7atoda berupa gulungan ka$at platina, sedangkan anoda berupa ka$at

platina berbentuk spiral.c 3noda diletakkan tepat di tengantengah gulungan platina katoda untuk

memperoleh medan medan listrik yang merata dan menghasilkan

endapan logam yang seragam.

D. 3plikasi &lektrogravimetri %alam Suatu Penelitian

%alam penelitian juga seringkali digunakan analisis &elektrogravimetri,beberapa contoh yaitu dalam jurnal :

a+ Proses &lektrolisis ?ntuk Pengambilan Seng %ari 4imbah Padat >ndustri

Galvanis *3hmad /arid dan 9ur Fahid+.b+ 0&valuation of purity $ith its uncertainty value inhigh purity lead stick by

conventional andelectrogravimetric methods *0&valuasi 7emurniaan

%engan 9ilai 7etidakpastian %alam 7emurniaan Linggi 4ogam Limbal

Secara Gravimetri 7onvensional %an &lektrogravimetri+ *9ahar Singh,

dkk. !;1"+.c+ >n depth analysis of compleI interfacial processes: i- sit1

electrochemical characteriation of deposition of atomic layers of 2u, Pb

and Le on Pd electrodes * analisis secara mendalam pada proses

komplek interfacial : karakterisasi elektrokimia in situ pada deposisi

lapisan atom 2u, Pb dan Le elektroda+*Minghua (uang, dkk. !;1!+.

ElektrogravimetriA#


55/60

PEMISAHAN KIMIA

d+ &lectrogravimetric determination of copper in alloys *Penentuan

alaktrogravimetri tembaga dalam paduan+. *3nonim+e+ %etermination of avogadroVs number sing &lectrogravimetry *Penentuan

)ilangan 3vogadro menggunakan &lektrogravimetry+. *Siti Mariam dan

3bdul 7adir,!;1"+.f+ &lectrogravimetric Study of the Stress %eveloped %uring 4ithium

Lransport through the '/ Sputtered 4i1WX2o!/ilm &lectrode *Su>l

Pyun,ooQoung Go dan (eon2heol Shin. !;;!+.g+ &nhanced electrogravimetric detection of %93 hybridiation on an

electrochemical Yuart crystal microbalance. *Ziong, dkk. !;;!+

ElektrogravimetriAA


56/60

PEMISAHAN KIMIA

EVAL>A(I A VII

1 )erdasarkan hukum yang mendasari analisis sistem elektrogravimetriyaitu hukum /araday dan hokum hm maka reaksi elektrolisis bergantung

pada . . . .

a. $aktu dan arus

b. tegangan, $aktu, dan arus

c. arus dan tegangan

d. arus, tegangan, dan $aktu

!. 'eaksi elektrolisis merupakan energy listrik menjadi reaksi kimia, reaksi

elektrolisis tersebut bergantung pada beberapa faktor, yaitu . . . .

a. Sumber arus searah, jenis elektroda, dan larutan elektrolit

b. Sumber arus berla$anan arah, jenis elektroda yang sama, dan larutan

non elektrolit

c. 4arutan elektrolit dan larutan non elektrolit

d. Sumber arus searah, jenis elektroda, dan endapan yang menempel

" )eberapa kondisi:a &lektrolisis dilakukan pada suatu harga potensial selluar yang

digunakan *&app+ pada harga yang tetap.b &lektrolisis dilakukan pada temperatur yang semakin besar, potensial

lebih semakin besar pula.c &lektrolisis dilakukan pada suatu harga arus yang tetapd Pada kondisi arus yang sangat kecil dan periode yang singkat &sel tidak

konstan selama elektrolisis.e &lektrolisis dilakukan pada harga potensial katoda *&k+ yang tetap

%iantara beberapa macam kondisi diatas, terdapat tiga macam

kondisi yang dapat diterapkan pada sel elektrolisis, yaitu ditunjukkan

oleh . . . .a a, b, dan cb d. a, b, dan ec a, c, dan d

ElektrogravimetriAC


57/60

PEMISAHAN KIMIA

d a, c, dan e

# &lektroda counter merupakan salah satu bagian dari rangkaian alat padaelektrogravimetri yaitu . . . .

a aparatusb rangkaian elektrolisisc rangkaian kontrold sebuah penyalur variasi potensial

A )erikut merupakan prinsip kerja alat elektrogravimetri, kecuali . . . .a 6oltase dari sumber arus baterai yang diperlukan untuk elektroda diukur

dengan voltmeter

b 7atoda berupa gulungan ka$at platina, sedangkan anoda berupa ka$at

platina berbentuk spiralc Selain itu sistem ini harus menggunakan elektroda yang inert, umumnya

dipakai elektroda platinad 3noda diletakkan ditengahtengah gulungan platina katoda untuk

memperoleh medan listrik yang merata dan menghasilkan endapan

logam yang seragam

C Pada sistem elektrolisis bagian alat yang lebih berpengaruh pada hasil

percobaan adalah . . . .

a. Sumber arus

b. &lektroda

c. Sampel yang digunakan

d. 6oltase listrik

e. Po$er supply

D. &lektroda yang digunakan pada elektrolisis adalah elektroda yang inert

umumnya dipakai elektroda . . . .

a. tembaga

b. perak

ElektrogravimetriAD


58/60

PEMISAHAN KIMIA

c. emas

d. platina

B Lembaga *2u+ dengan konsentrasi ;,;1 M dianalisis secara

elektrogravimetri. )erapa harga potensial yang diperlukan jika diharapkan

BB,BB 2u dapat diendapkan di katoda. *3nggap tidak ada tegangan

yang lain dalam sistem+ dan &]@,;,""D 6 . . . .

a. ;,!D#ACBB 6olt

b. ;,!DD


59/60

PEMISAHAN KIMIA

a Peningkatan deteksi elektrogravimetri dari hibridisasi %93 melalui

elektrokimia kristal kuarsa microbalanceb Penentuan )ilangan 3vogadro menggunakan elektrogravimetric analisis secara mendalam pada proses komplek interfacial :

karakterisasi elektrokimia in situ pada deposisi lapisan atom 2u, Pb dan

Le elektrodad &valuasi 7emurniaan %engan 9ilai 7etidakpastian %alam 7emurniaan

Linggi 4ogam Limbal Secara Gravimetri 7onvensional %an

&lektrogravimetrie Studi Perkembangan &lektrogravimetri:Lransportasi 4ithium Melalui

Percikan '/ 4i1X2o!/ilm &lektroda

11 Lujuan dari Studi Perkembangan &lektrogravimetri : Lransportasi

4ithium Melalui Percikan '/ 4i1X2o!/ilm &lektroda adalah . . . .a Mengetahui tekanan &lectrogravimetri dengan transportasi 4ithium

melalui percikan '/ 4i1X2o!/ilm &lektrodab Membandingkan kedua metode gravimetri *konvensional dan elektro

gravimetri+ dalam mengevaluasi ketepatan dan akurasi kemurniaan

suatu logam timbal yang murni dengan nilai ketidakpastianc Mengkarakterisasi, in situ, pengendapan di ba$ah potensial *?P%+ dari

lapisan atom 2u, Pb dan Le pada permukaan elektroda Pd.d ?ntuk membuat pengukuran eksperimental bilangan 3vogadro

menggunakan teknik elektrokimia *electrogravimetry+.

e 3mplikasi elektrogravimetri dengan intercalator (ocehst ""A!P3 ?niversitas %iponogoro, Semarang.
http://zd2.chem.uni.wroc.pl/plik17ENG.dochttp://www.chem.uky.edu/courses/chess6/labs/080-Electrograv_Cu.pdfhttp://www.chem.uky.edu/courses/chess6/labs/080-Electrograv_Cu.pdfhttp://www.vamier.com/experiments/chem-a/31/determining_avogadros_number/http://www.vamier.com/experiments/chem-a/31/determining_avogadros_number/http://zd2.chem.uni.wroc.pl/plik17ENG.dochttp://www.chem.uky.edu/courses/chess6/labs/080-Electrograv_Cu.pdfhttp://www.chem.uky.edu/courses/chess6/labs/080-Electrograv_Cu.pdfhttp://www.vamier.com/experiments/chem-a/31/determining_avogadros_number/http://www.vamier.com/experiments/chem-a/31/determining_avogadros_number/

Bab Vii Elektrogravimetri

Documents

Transcript of Bab Vii Elektrogravimetri