Makalah Pemanfaatan Elektrolisis Sel Untuk Produksi Zat Kelas XII

Pemanfaatan Elektrolisis Sel Untuk Produksi Zat dan Pemurnian Logam

KELAS XII IPA IMERSI / SEMESTER 1

Aida Cahyani Puspitasari (04)Deddy Ramadhan (10)Dewi Kemala Sari (13)Fikri Khoiril Reza (18)

Nidia Sakanti (23)Nur Hanifah ( 25)

Aida, Deddy, Dewi, Fikri, Nidia, Hani – XII IPA Imersi - Pemanfaatan Elektrolisis Sel Untuk Produksi Zat dan Pemurnian Logam

Penggunaan Elektrolisis dalam Industri

• Ada tiga bidang industri yang menggunakan elektrolisis. Dua diantaranya adalah produksi zat dan pemurnian logam.

Aida, Deddy, Dewi, Fikri, Nidia, Hani – XII IPA Imersi - Pemanfaatan Elektrolisis Sel Untuk Produksi Zat dan Pemurnian Logam

Produksi ZatBanyak zat kimia dibuat melalui zat elektrolisis misalnya logam-

logam alkali, magnesium, aluminium, fluorin, klorin, natrium hidroksida, natrium hiplokorit, dan hidrogen peroksida.

Klorin dan natrium hidroksida dibuat dari elektrolisis larutan natrium klorida. Proses ini disebut proses klor-alkali dan merupakan proses industri yang sangat penting. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan NaOH dikatode dan Cl 2 di anode.

NaCl (aq) Na+ (aq) + Cl- (aq)Katode : 2H2O (l) + 2e 2OH- (aq) + H2 (g)

Anode : 2Cl- (aq) Cl2 (g) + 2e

+ 2H2O (l) + 2Cl- (aq) 2OH- (aq) + H2 (g) + Cl2 (g)

Reaksi rumus: 2H2O (l) + 2NaCl (aq) 2NaOH (aq) + H2 (g) + Cl2 (g)

Aida, Deddy, Dewi, Fikri, Nidia, Hani – XII IPA Imersi - Makalah Pemanfaatan Elektrolisis Sel Untuk Produksi Zat dan Pemurnian Logam

Selama elektrolisis harus dijaga agar Cl2 yang terbentuk di anode tidak bereaksi dengan NaOH yang terbentuk di katode. Untuk itu, ruang katode dan anode perlu dipisahkan. Oleh karena itu, ruang anoda dan katoda dipisahkan dengan berbagai cara, yaitu dengan sel diafragma atau sel merkuri.


Sel diafragmaPada sel diafragma, Cl2 dilepaskan dari anoda ketika H2

dilepaskan dari katoda. Jika Cl2 bergabung dengan NaOH, Cl akan berubah menjadi produk lain.

Dengan demikian sel diafragma mempunyai NaCl dalam jumlah besar, dan jumlah kecil pada larutan pada katoda untuk NaCl berhubungan dengan larutan lain, menghindari laju balik NaOH.

Pada sel diafragma, ruang katode dipisahkan dari ruang anode dengan suatu selaput berpori yang dapat dilalui ion-ion, tetapi menahan percampuran larutan. Sebagai elektrode dapat digunakan grafit atau suatu elektrode khusus yang terbuat dari titanium.

Anode ditempatkan pada bagian atas, sedangkan katode pada bagian bawah. Dengan demikian aliran NaOH yang terbentuk di katode ke ruang anode dapat dicegah.


Proses sel merkuri

Suatu proses elektrolisis yang menghasilkan NaOH(aq) dengan kemurnian yang lebih tinggi adalah sel merkuri. Katode merkuri mempunyai overpotensial yang lebih tinggi untuk mereduksi H2O menjadi OH– dan H2(g), sehingga reduksi yang terjadi adalah Na+(aq) menjadi Na(l) yang larut dalam merkuri membentuk suatu amalgam berupa 0,5 % Na.

Keuntungannya, sel merkuri dapat menghasilkan NaOH pekat dengan kemurnian tinggi.

Kelemahannya adalah memerlukan energi listrik yang lebih banyak, disamping itu merkuri mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan.


B. Pemurnian Logam

Logam-logam dapat diperoleh dengan cara memisahkannya dari bijih logam. Setelah berhasil dipisahkan, logam-logam tersebut belum murni karena masih bercampur dengan logam-logam lain yang terkandung dalam bijih logam.

Untuk memurnikannya, campuran logam-logam tersebut di elektrolisis.

Katode: Cu2+ (aq) + 2e Cu (s) x2

Anode : 2H2O (l) 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e x1

+

2 Cu2+ (aq) + 2H2O (l) 2Cu (s) + 4H+ (aq) + O2 (g)

Bagaimana cara memurnikan logam dengan cara elektrolisis?


Logam tembaga murni digunakan sebagai katode, sedangkan logam tembaga yang belum murni digunakan sebagai anode.

Logam tembaga yang belum murni biasanya mengandung logam besi (Fe), seng (Zn), emas (Au), perak (Ag), dan platina (Pt). logam Cu, Fe, dan Zn akan larut dalam larutan sulfat dalam bentuk ion-ionnya.

Adapun logam Au, Ag, dan Pt tidak larut

sehingga jatuh ke dasar wadah.

Selanjutnya, ion Cu2+ akan direduksi

dalam katode membentuk

logamnya. Ion Fe2+ dan Zn2+ tidak

akan direduksi dan tetap berada

dalam larutan karena potensial

reduksinya lebih kecil dibandingkan Cu2+.


Contoh terpenting dalam bidang ini adalah pemurnian tembaga.

Untuk membuat kabel listrik, diperlukan tembaga murni, sebab adanya pengotor dapat dapat mengurangi konduktivitas tembaga.


Aliran Elektron

Cu2+

Cu

Cu2+ Cu

Tembaga dimurnikan secara elektrolisis.

Tembaga kotor dijadikan anode, sedangkan katode digunakan tembaga murni. Larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan CuSO4.

Selama elektrolisis, tembaga dari anode terus – menerus dilarutkan kemudian diendapkan pada katode.


+

Anode Anode

Perak, emas, platina, besi, dan zink biasanya merupakan pengotor pada tembaga. Perak, platina dan emas mempunyai potensial lebih positif daripada tembaga.

Dengan mengatur tegangan selama elektrolisis, ketiga logam itu tidak ikut larut. Ketiga logam tersebut akan terdapat pada lumpur anode.

Hasil ikutan ini biasanya cukup untuk menutupi biaya pemurnian tembaga itu.

Besi dan zink yang mempunyai potensial elektrode lebih negative daripada tembaga, akan ikut larut. Akan tetapi, ion-ionnya, (Fe2+ dan Zn2+) lebih sukar diendapkan jadi tidak ikut mengendap di katode.


Any questions so far???

Terimakasih banyak atas perhatiannya. Semoga bermanfaat, amin

Makalah Pemanfaatan Elektrolisis Sel Untuk Produksi Zat Kelas XII

Education

Transcript of Makalah Pemanfaatan Elektrolisis Sel Untuk Produksi Zat Kelas XII