SEL VOLTA DALAM KEHIDUPAN SEHARI – HARI
Sel volta adalah sel elektrokimia
yang menghasilkan arus listrik. Sel volta ini ditemukan oleh dua orang ahli
berkebangsaan Italia. Mereka berdua adalah Alessandro Giuseppe Volta
(1745-1827) dan Lugini Galvani (1737-1798).
Ciri khas dari sel volta adalah
menggunakan jembatan garam. Jembatan garam berupa pipa U yang diisi agar-agar
yang mengandung garam kalium klorida. Sel volta terdiri dari anoda yang
bermuatan negatif dan katoda yang bermuatan positif. Pada anoda terjadi proses
oksidasi, oksidasi adalah pelepasan elektron. Sedangkan pada katodanya terjadi
proses reduksi, reduksi adalah penangkapan elektron.
Sel volta banyak sekali digunakan
pada kehidupan sehari-hari. Sel volta yang biasa digunakan pada kehidupan
manusia seperti jenis-jenis baterai dan aki (accu). Baterai dan aki sangatlah
berbeda, perbedaan ini dapat dilihat dari setelah pemakaian kedua benda
tersebut. Baterai apabila sudah terpakai tidak dapat digunakan lagi karena
sudah tidak ada lagi arus listrik pada baterai tersebut. Sedangkan, aki apabila
arus listriknya sudah habis dapat diisi lagi dengan mengalirkan arus listrik.
Sel volta dibagi menjadi tiga bagian, yaitu
Sel Volta Primer, Sel Volta Sekunder, Sel Bahan Bakar. Ketiga bagian tersebut juga
memiliki contoh masing-masing lagi. Oleh karena itu marilah kita lihat
pembahasan mengenai macam-macam dari sel volta berikut ini.
A. SEL VOLTA PRIMER
a. Sel Kering
Seng – Karbon
Sel kering juga dapat disebut sel
Lenchanche atau baterai. Baterai kering ini mendapatkan hak paten penemuan di
tahun 1866. Sel Lanchache ini terdiri atas suatu silinder zink berisi pasta
dari campuran batu kawi (MnO2), salmiak (NH4Cl), karbon (C), dan sedikit air.
Dengan adanya air jadi baterai kering ini tidak 100% kering.
Sel ini biasanya digunakan
sebagai sumber tenaga atau energi pada lampu, senter, radio, jam dinding, dan
masih banyak lagi. Penggunaan logam seng adalah sebagai anoda sedangkan katoda
digunakan elektrode inert, yaitu grafit, yang dicelupkan ditengah-tengah pasta.
Pasta ini bertujuan sebagai oksidator. Seng tersebut akan dioksidasi sesuai
dengan persamaan reaksi di bawah ini:
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e- (anoda)
Sedangkan katoda terdiri atas
campuran dari MnO2 dan NH4Cl. Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai
berikut:
2MnO2(s) + 2NH4+(aq) 2e- →
Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l) (katoda)
Katoda akan menghasilkan ammonia,
ammonia ini akan bereaksi dengan Zn2+ yang dihasilkan di anode. Reaksi tersebut
akan membentuk ion yang kompleks [Zn(NH3)4]2+. Sel kering ini tidak dapat
digunakan berulang kali dan memiliki daya tahan yang tidak lama. Dan harganya
di pasaran sangatlah murah.
b. Baterai
Merkuri
Baterai merkuri ini merupakan
satu dari baterai kecil yang dikembangkan untuk usaha perdagangan atau komersial.
Anoda seng dan katoda merkuri (II) oksida (HgO) adalah penyusun dari baterai
merkuri ini yang dihubungkan dengan larutan elektrolit kalium hidroksida (KOH).
Sel ini mempunyai beda potensial ± 1,4V. Reaksi yang terjadi pada baterai ini
adalah:
Zn(s) + 2OH-(aq) → ZnO(s) + H2O
+ 2e- (anoda)
HgO(s) + H2O + 2e- → Hg(l) +
2OH-(aq) (katoda)
Reaksi dari keseluruhan atau disebut reaksi bersih adalah:
Zn(s) + HgO(s) → ZnO(s) + Hg(l)
c. Baterai Perak
Oksida
Baterai perak oksida tergolong
tipis dan harganya yang relatif lebih mahal dari baterai-baterai yang lainnya.
Baterai ini sangat populer digunakan pada jam, kamera, dan kalkulator
elektronik. Perak oksida (Ag2O) sebagai katoda dan seng sebagai anodanya.
Reaksi elektrodenya terjadi dalam elektrolit yang bersifat basa dan mempunyai
beda potensial sama seperti pada baterai alkaline sebesar 1,5V. Reaksi yang
terjadi adalah:
Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) +
2e- (anoda)
Ag2O(s) + H2O + 2e- → 2Ag(s) +
2OH-(aq) (katoda)
d. Baterai Litium
Terdiri atas litium sebagai anoda
dan MnO2 sebagai oksidator (seperti pada baterai alkaline). Baterai Litium ini
dapat menghasilkan arus listrik yang lebih besar dan daya tahannya lebih lama
dibandingkan baterai kering yang berukuran sama. Berikut notasi dari baterai
Litium:
Li│Li+ (pelarut non-air)│KOH (pasta)│MnO2, Mn(OH)3,
B. SEL VOLTA SEKUNDER
a. Aki Timbal
Aki merupakan jenis baterai yang dapat
digunakan untuk kendaran bermotor atau automobil. Aki timbal mempunyai tegangan
6V atau 12V, tergantung jumlah sel yang digunakan dalam konstruksi aki timbal
tersebut. Aki timbal ini terdiri atas katoda PbO2 (timbel(IV) oksida) dan
anodanya Pb (timbel=timah hitam). Kedua zat sel ini merupakan zat padat, yang
dicelupkan kedalam larutan H2SO4. Reaksi yang terjadi dalam aki adalah:
Pb(s) + SO42-(aq) → PbSO4(s) +
2e- (anoda)
PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) +
2e- → PbSO4(s) + 2H2O (katoda)
Aki ini dapat diisi ulang dengan
mengalirkan lagi arus listrik ke dalamnya. Pengisian aki dilakukan dengan
membalik arah aliran elektron pada kedua elektrode. Pada pengosongan aki, anoda
(Pb) mengirim elektron ke katoda (PbO2). Sementara itu pada pengisian aki,
elektrode timbal dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus sehingga
Pb2SO4 yang terdapat pada elektrode
timbal itu direduksi. Berikut reaksi pengisian aki:
PbSO4(s) + H+(aq) +2e- → Pb(s) +
HSO4-(aq) (elektrode Pb sebagai katoda)
PbSO4(s) + 2H2O(l) → PbO2(s) +
HSO4-(aq) + 3H+(aq) + 2e- (elektrode
PbO2 sebagai anoda).
b. Baterai Nikel
Kadmium
Baterai nikel-kadmium merupakan
baterai kering yang dapat diisi ulang. Sel ini biasanya disebut nicad atau
bateray nickel-cadmium. Reaksi yang terjadi pada baterai nikel-kadmium adalah:
Cd(s) + 2OH-(aq) → Cd(OH)2(s) +
2e- (anoda)
NiO2(s) + 2H2O + 2e- →
Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq) (katoda)
Reaksi keseluruhan adalah:
Cd(s) + NiO(aq) + 2H2O(l) →
Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)
Baterai nikel-kadmium merupakan zat
padat yang melekat pada kedua elektrodenya. Baterai nikel-kadmium memiliki
tegangan sekitar 1,4V. Dengan membalik arah aliran elektron, zat-zat tersebut
dapat diubah kembali seperti zat semula.
c. Sel Perak
Seng
Sel ini mempunyai kuat arus (I) yang
besar dan banyak digunakan pada kendaran-kendaraan balap. Sel perak seng dibuat
lebih ringan dibandingkan dengan sel timbal seng. KOH adalah elektrolit yang
digunakan dan elektrodenya berupa logam Zn (seng) dan Ag (perak).
d. Sel Natrium
Belerang
Sel natrium belerang ini dapat menghasilkan
energi listrik yang lebih besar dari sel perak seng. Elektrodenya adalah Na
(natrium) dan S (sulfur).
C.SEL BAHAN BAKAR
Sel bahan bakar adalah sel yang
menggunakan bahan bakar seperti campuran hidrogen dengan oksigen atau campuran
gas alam dengan oksigen. Sel bahan bakar ini biasanya digunakan untuk sumber
energi listrik pesawat ulang-alik, pesawat Challenger dan Columbia. Yang
berperan sebagai katode adalah gas oksigen dan anodanya gas hidrogen. Masing-masing
elektrode dimasukkan kedalam elektrode karbon yang berpori-pori dan
masing-masingnya elelktrode digunakan katalis dari serbuk platina.
Katoda: menghasilkan ion OH-
O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH-(aq)
Anoda: dari katode bereaksi dengan gas H2
H2(g) + 2OH-(aq) → 2H2O(l) + 2e-
Reaksi selnya adalah:
O2(g) + 2H2(g) → 2H2O
KOROSI
A. Pengertian KOROSI
Korosi adalah teroksidasinya
suatu logam. Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan
lingkungan yang korosif. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang
merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan
lingkungan. Dalam kehidupan sehari - hari, besi yang teroksidasi disebut dengan
karat dengan rumus Fe2O3·xH2O. Proses perkaratan termasuk proses elektrokimia,
di mana logam Fe yang teroksidasi bertindak sebagai anode dan oksigen yang
terlarut dalam air yang ada pada permukaan besi bertindak sebagai katode.
Reaksi perkaratan:
Anode : Fe → Fe2+ + 2 e–
Katode : O2 + 2H2O → 4e– + 4 OH–
Fe2+ yang dihasilkan, berangsur-angsur
akan dioksidasi membentuk Fe3+. Sedangkan OH– akan bergabung dengan elektrolit
yang ada di alam atau dengan ion H+ dari terlarutnya oksida asam (SO2, NO2)
dari hasil perubahan dengan air hujan. Dari hasil reaksi di atas akan
dihasilkan karat dengan rumus senyawa Fe2O3·xH2O. Karat ini bersifat katalis
untuk proses perkaratan berikutnya yang disebut autokatalis.
B. Pencegahan
Pencegahan besi dari perkaratan bisa dilakukan dengan cara
berikut.
1) Proses pelapisan
Besi dilapisi dengan suatu zat yang
sukar ditembus oksigen. Hal ini dilakukan dengan cara dicat atau dilapisi
dengan logam yang sukar teroksidasi. Logam yang digunakan adalah logam yang
terletak di sebelah kanan besi dalam deret volta (potensial reduksi lebih
negatif dari besi). Contohnya: logam perak, emas, platina, timah, dan nikel.
2) Proses katode
pelindung (proteksi katodik)
Besi dilindungi dari korosi
dengan menempatkan besi sebagai katode, bukan sebagai anode. Dengan demikian
besi dihubungkan dengan logam lain yang mudah teroksidasi, yaitu logam di
sebelah kiri besi dalam deret volta (logam dengan potensial reduksi lebih
positif dari besi).
Hanya saja logam Al dan Zn tidak
bisa digunakan karena kedua logam tersebut mudah teroksidasi, tetapi oksida
yang terbentuk (A12O3/ZnO) bertindak sebagai inhibitor dengan cara menutup
rapat logam yang di dalamnya, sehingga oksigen tidak mampu masuk dan tidak
teroksidasi. Logam-logam alkali, seperti Na, K juga tidak bisa digunakan karena
akan bereaksi dengan adanya air. Logam yang paling sesuai untuk proteksi
katodik adalah logam magnesium (Mg). Logam Mg di sini bertindak sebagai anode
dan akan terserang karat sampai habis, sedang besi bertindak sebagai katode
tidak mengalami korosi.
Korosi adalah peristiwa rusaknya
logam karena reaksi dengan lingkungannya (Roberge, 1999). Definisi lainnya
adalah korosi merupakan rusaknya logam karena adanya zat penyebab korosi,
korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang logam (Gunaltun, 2003).
Pada dasarnya peristiwa korosi adalah reaksi elektrokimia. Secara alami pada
permukaan logam dilapisi oleh suatu lapisan film oksida (FeO.OH). Pasivitas
dari lapisan film ini akan rusak karena adanya pengaruh dari lingkungan,
misalnya adanya penurunan pH atau alkalinitas dari lingkungan ataupun serangan
dari ion-ion klorida. Pada proses korosi terjadi reaksi antara ion-ion dan juga
antar elektron. Anode adalah bagian dari permukaan logam dimana metal akan
larut.
Reaksinya :
Fe → 2 Fe2+ + 4e-
Dengan
kata lain ion-ion besi Fe++ akan melarut dan elektron-elektron e- tetap tinggal
pada logam. Katode adalah bagian
permukaan logam dimana elektron-elektron 4e- yang tertinggal akan menuju
kesana (oleh logam) dan bereaksi dengan
O2 dan H2O.
O2 + H2O + 4e- —–> 4 OH-
Ion-ion 4 OH- di anode bergabung dengan ion 2 Fe2+ dan
membentuk 2 Fe(OH)2. Oleh kehadiran zat asam dan air maka terbentuk karat
Fe2O3.
Reaksi perkaratan besia.
Anoda: Fe(s) → Fe2+ + 2e
Katoda: 2 H+ + 2 e- → H2
2 H2O + O2 + 4e- → 4OH-
Faktor yang mempengaruhi korosi:
1. Kelembaban udara
2. Elektrolit
3. Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)
4. Adanya O2
5. Lapisan pada permukaan logam
6. Letak logam dalam deret potensial reduksi
C. Faktor yang
mempengaruhi Korosi
Korosi pada permukaan suatu logam dapat dipercepat oleh
beberapa faktor, antara lain:
1. Kontak Langsung logam dengan H2O dan O2
Korosi pada permukaan logam merupakan proses yang mengandung
reaksi redoks. Reaksi yang terjadi ini merupakan sel Volta mini. sebagai
contoh, korosi besi terjadi apabila ada oksigen (O2) dan air (H2O). Logam besi
tidaklah murni, melainkan mengandung campuran karbon yang menyebar secara tidak
merata dalam logam tersebut. Akibatnya menimbulkan perbedaan potensial listrik
antara atom logam dengan atom karbon (C). Atom logam besi (Fe) bertindak
sebagai anode dan atom C sebagai katode. Oksigen dari udara yang larut dalam
air akan tereduksi, sedangkan air sendiri berfungsi sebagai media tempat
berlangsungnya reaksi redoks pada peristiwa korosi. Semakin banyak jumlah O2
dan H2O yang mengalami kontak denan permukaan logam, maka semakin cepat
berlangsungnya korosi pada permukaan logam tersebut.
2. Keberadaan Zat Pengotor
Zat Pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya
reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang teroksidasi.
Sebagai contoh, adanya tumpukan debu karbon dari hasil pembakaran BBM pada
permukaan logam mampu mempercepat reaksi reduksi gas oksigen pada permukaan
logam. Dengan demikian peristiwa korosi semakin dipercepat.
pengotor yang mempercepat korosi pada permukaan logam.
3. Kontak dengan Elektrolit
Keberadaan elektrolit, seperti garam dalam air laut dapat
mempercepat laju korosi dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Sedangkan
konsentrasi elektrolit yang besar dapat melakukan laju aliran elektron sehingga
korosi meningkat. Bangkai kapal di dasar laut yang telah terkorosi oleh
kandungan garam yang tinggi.
4. Temperatur
Temperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada
peristiwa korosi. Secara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin cepat
terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat
pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif
pada reaksi redoks semakin besar. Dengan demikian laju korosi pada logam
semakin meningkat. Efek korosi yang disebabkan oleh pengaruh temperatur dapat
dilihat pada perkakas-perkakas atau mesin-mesin yang dalam pemakaiannya
menimbulkan panas akibat gesekan (seperti cutting tools ) atau dikenai panas
secara langsung (seperti mesin kendaraan bermotor). Knalpot kendaraan bermotor
yang mudah terkorosi akibat temperatur tinggi.
5. pH
Peristiwa korosi pada kondisi asam, yakni pada kondisi pH
< 7 semakin besar, karena adanya reaksi reduksi tambahan yang berlangsung
pada katode yaitu: 2H+(aq) +
2e- → H2
Adanya reaksi reduksi tambahan pada katode menyebabkan lebih
banyak atom logam yang teroksidasi sehingga laju korosi pada permukaan logam
semakin besar.
korosi pada kondisi asam lebih cepat terjadi logam besi yang belum terkorosi pada Kondisi netral
6. Mikroba
Adanya koloni mikroba pada permukaan logam dapat menyebabkan
peningkatan korosi pada logam. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu
mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi
keberlangsungan hidupnya. Mikroba yang mampu menyebabkan korosi, antara lain:
protozoa, bakteri besi mangan oksida, bakteri reduksi sulfat, dan bakteri
oksidasi sulfur-sulfida. Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus ferroxidans.
Koloni bakteri Thiobacillus ferrooxidans pada permukaan logam besi yang
terkorosi. Koloni bakteri Thiobacillus thiooxidans yang dapat menyebabkan
korosi pada logam.
D. Bentuk - Bentuk Korosi
Bentuk-bentuk korosi dapat berupa korosi merata, korosi
galvanik, korosi sumuran, korosi celah, korosi retak tegang (stress corrosion
cracking), korosi retak fatik (corrosion fatique cracking) dan korosi akibat
pengaruh hidogen (corrosion induced hydrogen), korosi intergranular, dan
selective leaching.
1) Korosi merata
adalah korosi yang terjadi secara serentak diseluruh permukaan logam, oleh
karena itu pada logam yang mengalami korosi merata akan terjadi pengurangan
dimensi yang relatif besar per satuan waktu. Kerugian langsung akibat korosi
merata berupa kehilangan material konstruksi, keselamatan kerja dan pencemaran
lingkungan akibat produk korosi dalam bentuk senyawa yang mencemarkan
lingkungan. Sedangkan kerugian tidak langsung, antara lain berupa penurunan
kapasitas dan peningkatan biaya perawatan (preventive maintenance).
2) Korosi galvanik
terjadi apabila dua logam yang tidak sama dihubungkan dan berada di lingkungan
korosif. Salah satu dari logam tersebut akan mengalami korosi, sementara logam
lainnya akan terlindung dari serangan korosi. Logam yang mengalami korosi
adalah logam yang memiliki potensial yang lebih rendah dan logam yang tidak
mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial lebih tinggi.
3) Korosi sumuran
adalah korosi lokal yang terjadi pada permukaan yang terbuka akibat pecahnya
lapisan pasif. Terjadinya korosi sumuran ini diawali dengan pembentukan lapisan
pasif dipermukaannya, pada antarmuka lapisan pasif dan elektrolit terjadi
penurunan pH, sehingga terjadi pelarutan lapisan pasif secara perlahan-lahan
dan menyebabkan lapisan pasif pecah sehingga terjadi korosi sumuran. Korosi
sumuran ini sangat berbahaya karena lokasi terjadinya sangat kecil tetapi
dalam, sehingga dapat menyebabkan peralatan atau struktur patah mendadak.
4) Korosi celah
adalah korosi lokal yang terjadi pada celah diantara dua komponen. Mekanisme
terjadinya korosi celah ini diawali dengan terjadi korosi merata diluar dan
didalam celah, sehingga terjadi oksidasi logam dan reduksi oksigen. Pada suatu
saat oksigen (O2) di dalam celah habis, sedangkan oksigen (O2) diluar celah
masih banyak, akibatnya permukaan logam yang berhubungan dengan bagian luar
menjadi katoda dan permukaan logam yang didalam celah menjadi anoda sehingga
terbentuk celah yang terkorosi.
5) Korosi retak
tegang (stress corrosion cracking), korosi retak fatik (corrosion fatique
cracking) dan korosi akibat pengaruh hidogen (corrosion induced hydrogen)
adalah bentuk korosi dimana material mengalami keretakan akibat pengaruh
lingkungannya. Korosi retak tegang terjadi pada paduan logam yang mengalami
tegangan tarik statis dilingkungan tertentu, seperti : baja tahan karat sangat
rentan terhadap lingkungan klorida panas, tembaga rentan dilarutan amonia dan
baja karbon rentan terhadap nitrat. Korosi retak fatk terjadi akibat tegangan
berulang dilingkungan korosif. Sedangkan korosi akibat pengaruh hidogen terjadi
karena berlangsungnya difusi hidrogen kedalam kisi paduan.
6) Korosi
intergranular adalah bentuk korosi yang terjadi pada paduan logam akibat
terjadinya reaksi antar unsur logam tersebut di batas butirnya. Seperti yang
terjadi pada baja tahan karat austenitik apabila diberi perlakuan panas. Pada
temperatur 425 – 815oC karbida krom (Cr23C6) akan mengendap di batas butir.
Dengan kandungan krom dibawah 10 %, didaerah pengendapan tersebut akan
mengalami korosi dan menurunkan kekuatan baja tahan karat tersebut.
7) Selective leaching
adalah korosi yang terjadi pada paduan logam karena pelarutan salah satu unsur
paduan yang lebih aktif, seperti yang biasa terjadi pada paduan tembaga-seng.
Mekanisme terjadinya korosi selective leaching diawali dengan terjadi pelarutan
total terhadap semua unsur. Salah satu unsur pemadu yang potensialnya lebih
tinggi akan terdeposisi, sedangkan unsur yang potensialnya lebih rendah akan
larut ke elektrolit. Akibatnya terjadi keropos pada logam paduan tersebut.
Contoh lain selective leaching terjadi pada besi tuang kelabu yang digunakan
sebagai pipa pembakaran. Berkurangnya besi dalam paduan besi tuang akan
menyebabkan paduan tersebut menjadi porous dan lemah, sehingga dapat
menyebabkan terjadinya pecah pada pipa.
F. Pencegahan Korosi
Berdasarkan proses terjadinya korosi, maka ada 2 cara yang
dapat dilakukan untuk mencegah korosi, yaitu perlindungan mekanis dan
perlindungan elektrokimia.
a) Perlindungan
Mekanis
Perlindungan mekanis ialah mencegah agar permukaan logam
tidak bersentuhan langsung dengan udara. Untuk jangka waktu yang pendek, cara
ini dapat dilakukan dengan mengoleskan lemak pada permukaan logam. Untuk jangka
waktu yang agak lama, dapat dilakukan dengan pengecatan. Salah satu cat
pelindung yang baik ialah meni (Pb3O4) karena selain melindungi secara mekanis
juga memberi perlindungan elektrokimia. Selain pengecatan, perlindungan mekanis
dapat pula dilakukan dengan logam lain, yaitu dengan cara penyepuhan.
b) Perlindungan ElektrokimiA
Perlindungan Elektrokimia ialah mencegah terjadinya
korosielektrolitik (reaksi elektrokimia yang mengoksidasi logam). Perlindungan
elektrokimia ini disebut juga perlindungan katode (proteksi katodik) atau
pengorbanan anode (anodaising).
Pencegahan korosi didasarkan pada dua prinsip berikut :
- Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Bila salah satu
tidak ada, maka peristiwa korosi tidak dapat terjadi. Korosi dapat dicegah dengan melapisi besi
dengan cat, oli, logam lain yang tahan korosi (logam yang lebih aktif seperti
seg dan krom). Penggunaan logam lain
yang kurang aktif (timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan
agar kaleng cepat hancur di tanah. Timah atau tembaga bersifat mampercepat
proses korosi.
- Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)
Besi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang
lebih aktif akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda. Di sini, besi berfungsi hanya sebagai tempat
terjadinya reduksi oksigen. Logam lain berperan sebagai anoda, dan mengalami
reaksi oksidasi. Dalam hal ini besi,
sebagai katoda, terlindungi oleh logam lain (sebagai anoda, dikorbankan). Besi akan aman terlindungi selama logam
pelindungnya masih ada / belum habis.
Untuk perlindungan katoda pada sistem jaringan pipa bawah tanah lazim digunakan
logam magnesium, Mg. Logam ini secara
berkala harus dikontrol dan diganti.
- Membuat alloy atau
paduan logam yang bersifat tahan karat, misalnya besi dicampur dengan
logam Ni dan Cr menjadi baja stainless (72% Fe, 19%Cr, 9%Ni).
Pencegahan korosi juga dapat dilakukan dengan cara Dicat,
Dilapisi logam yang lebih mulia, Dilapisi logam yang lebih mudah teroksidasi,
Menanam batang-batang logam yang lebih aktif dekat logam besi dan dihubungkan,
dan Dicampur dengan logam lain.
Aplikasi
elektrolisis dalam industri
Elektrolisis banyak digunakan dalam
bidang industri, di antaranya pada pembuatan beberapa bahan kimia, pemurnian
logam dan penyepuhan.
1. Pembuatan Beberapa Bahan Kimia
Beberapa bahan kimia seperti logam alkali dan alkali
tanah aluminium, gas hidrogen, gas oksigen, gas klorin, dan natrium hidroksida
dibuat secara elektrolisis. Contoh: Pembuatan logam natrium dengan
mengelektrolisis lelehan NaCl yang dicampur dengan CaCl2
2. Pemurnian Logam
Pada pengolahan tembaga dari bijih kalkopirit diperoleh
tembaga yang masih tercampur dengan sedikit perak, emas, dan platina. Untuk
beberapa keperluan dibutuhkan tembaga murni, misalnya untuk membuat kabel.
Tembaga yang tidak murni dipisahkan dari zat pengotornya dengan elektrolisis.
Tembaga yang tidak murni dipasang sebagai anoda dan
tembaga murni dipasang sebagai katoda dalam elektrolit larutan CuSO4 tembaga di
anoda akan teroksidasi menjadi Cu2+ selanjutnya Cu2+ direduksi di katoda.
3. Penyepuhan Logam
Suatu produk dari logam agar terlindungi dari korosi
(perkaratan) dan terlihat lebih menarik seringkali dilapisi dengan lapisan
tipis logam lain yang lebih tahan korosi dan mengkilat. Salah satu cara
melapisi atau menyepuh adalah dengan elektrolisis.
Benda yang akan dilapisi dipasang sebagai katoda dan
potongan logam penyepuh dipasang sebagai anoda yang dibenamkan dalam larutan
garam dari logam penyepuh dan dihubungkan dengan sumber arus searah.
Contoh: untuk melapisi sendok garpu yang terbuat dari
baja dengan perak, maka garpu dipasang sebagai katoda dan logam perak dipasang
sebagai anoda, dengan elektrolit larutan AgNO3. Korosi (Perkaratan)
Korosi adalah proses teroksidasinya suatu logam oleh berbagai zat menjadi
senyawa.
Proses korosi merupakan peristiwa elektrokimia. Suatu
logam akan mengalami korosi bila permukaan logam terdapat bagian yang berperan
sebagai anoda dan di bagian lain berperan sebagai katoda. Proses korosi yang
banyak terjadi adalah korosi pada besi. Bagian tertentu dari besi
berperan sebagai anoda, sehingga besi mengalami oksidasi.
Fe (s) < -----> Fe2+ (aq) + 2e Cara
Mencegah Korosi Korosi dapat menimbulkan kerugian karena selain merusak alat
atau bangunan dari logam juga menyebabkan logam menjadi rapuh dan tidak
mengkilat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar