Contoh Sel Elektrolisis dalam Kehidupan Sehari-Hari dan Cara Kerjanya
Contoh Sel Elektrolisis dalam Kehidupan Sehari-Hari dan Cara Kerjanya – Sel elektrolisis merupakan penggunaan energi listrik untuk menjalankan reaksi Kimia. Sel ini merupakan sel elektrokimia yang digunakan untuk mendorong reaksi redoks non-spontan lewat penerapan energi listrik.
Dalam kehidupan sehari-hari, pemanfaatan sel elektrolisis berguna untuk menunjang aktivitas kehidupan sehari-hari manusia.
Beberapa diantaranya bahkan digunakan pada industri bahan kimia, metalurgi, hingga kerajinan.
Apa yang Dimaksud Sel Elektrolisis?
Daftar Isi
Daftar Isi
Sebelum masuk ke pembahasan mengenai contoh sel elektrolisis, tentu kamu perlu memahami terlebih dahulu pengertian dari sel elektrolisis.
Elektrolisis sendiri berasal dari Bahasa Yunani yang artinya memutuskan, sementara dalam hal ini elektrolisis digunakan untuk memutuskan atau mengurai suatu zat atau senyawa Kimia dengan memanfaatkan energi dari arus listrik.
Jadi singkatnya, sel elektrolisis adalah proses di mana suatu elektrolit terurai dikarenakan adanya arus listrik searah. Pada proses ini, energi listrik diubah menjadi energi kimia, dan reaksi yang terjadi tidak berlangsung secara spontan.
Di dalam sel elektrolisis, terdapat dua elektroda, yaitu anoda dan katoda, yang dimasukkan ke dalam larutan elektrolit. Selain itu, sel ini dilengkapi dengan sumber arus listrik. Katoda adalah kutub negatif, sedangkan anoda adalah kutub positif.
Di katoda inilah kemudian terjadi reaksi yang disebut reduksi, dimana ion-ion positif menerima elektron. Sementara itu, di anoda, terjadi reaksi yang disebut oksidasi, di mana ion-ion negatif melepaskan elektron.
Sementara larutan elektrolit berfungsi untuk menghantarkan arus listrik, dan memungkinkan aliran listrik melalui cairan tersebut.
Elektrode yang digunakan dalam sel elektrolisis biasanya adalah elektroda yang tidak terlibat dalam reaksi atau inert, seperti latina atau karbon, sehingga tidak akan bereaksi dengan zat-zat di sekitarnya.
Komponen Pada Sel Elektrolisis
Seperti penjelasan sebelumnya, pada sel elektrolisis terdapat beberapa komponen penting sehingga prosesnya dapat berjalan dengan baik. Yaitu elektroda, katoda, anoda, dan elektrolit. Berikut penjelasannya.
Elektroda
Komponen sel elektrolisis yang pertama disebut dengan elektroda. Elektroda merupakan konduktor listrik yang berupa logam dan terdiri dari dua bagian, yaitu elektroda dengan muatan positif dan juga elektroda dengan muatan negatif.
Elektroda dengan muatan positif disebut dengan anoda, sedangkan elektroda negatif disebut dengan katoda.
Katoda
Katoda merupakan elektroda yang memiliki listrik dengan muatan negatif yang dimana akan berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi reduksi pada sel elektrolisis. Elektron yang berasal dari sumber listrik akan memasuki katoda dan mereduksi ion yang ada di dalamnya.
Ion yang direduksi ini kemudian akan menghasilkan endapan logam yang ada pada katoda. Semakin besar muatan listrik pada katoda maka akan semakin banyak pula endapan logam yang akan terbentuk. Salah satu contoh katoda yang sering kali digunakan pada sel elektrolisis yaitu natrium atau Na.
Anoda
Anoda merupakan elektroda dengan muatan listrik positif, anoda ini akan berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi oksidasi pada sel elektrolisis.
Pada anoda, reaksi oksidasi akan menyebabkan ion dapat melepaskan elektron serta menghasilkan gas yang akan terlihat seperti gelembung pada anoda. Contoh anoda yang sering digunakan dalam proses sel elektrolisis yaitu klor dan seng.
Elektrolit
Elektrolit adalah zat yang dapat terionisasi dalam larutan atau dalam keadaan cair, sehingga memungkinkan terjadinya penghantaran arus listrik. Dalam sel elektrolisis, elektrolit biasanya berupa larutan garam, asam, atau basa yang terlarut dalam air.
Ketika arus listrik dialirkan melalui elektrolit, ion-ion yang ada di dalamnya mulai bergerak seperti ion positif (kation) akan bergerak menuju elektroda negatif (katoda), sementara ion negatif (anion) akan bergerak menuju elektroda positif (anoda).
Penggunaan elektrolit sangat penting, terutama Ketika menggunakan elektroda inert, seperti grafit atau platina. Elektroda ini tidak bereaksi dengan larutan elektrolit, sehingga proses elektrolisis akan dapat berlangsung dengan efisien tanpa menghasilkan produk sampingan dari reaksi elektroda.
Pada situasi ini, elektrolit akan berperan sebagai medium atau wadah yang gunyanya dalam transfer muatan listrik yang akan mendukung proses reaksi Kimia yang terjadi di kedua elektroda.
Fungsi Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis memiliki peran penting dalam kehidupan sehari-hari karena digunakan dalam berbagai reaksi kimia yang bermanfaat. Berikut adalah beberapa fungsi utama sel elektrolisis bagi kehidupan manusia.
Digunakan untuk produksi gas seperti oksigen, hidrogen dan klorin
Sel elektrolisis sering digunakan untuk memproduksi gas seperti oksigen, hidrogen, dan klorin di laboratorium. Pada proses ini akan melibatkan pemisahan molekul-molekul melalui aliran listrik, yang kemudian memecah senyawa menjadi gas-gas tersebut.
Memurnikan Logam
Sel elektrolisis juga digunakan untuk memurnikan logam. Yaitu memurnikan logam yang masih mengandung kotoran ditempatkan pada anoda atau elektroda positif, sedangkan logam murni ditempatkan pada katoda dan elektroda negatif.
Ketika arus listrik dialirkan, maka kemudian ion logam bergerak dari anoda ke katoda, sehingga logam yang kotor akan berubah menjadi logam yang lebih murni di katoda.
Pelapisan Logam
Sel elektrolisis juga dapat digunakan untuk proses pelapisan logam dengan logam mulia seperti emas, perak, atau nikel. Yaitu dengan cara, logam akan dilapisi kemudian ditempatkan sebagai katoda dan logam mulia yang akan digunakan untuk pelapisan anoda.
Saat arus listrik mengalir, ion logam mulia berpindah dan menempel pada permukaan logam, sehingga menghasilkan lapisan pelindung.
Produksi Logam
Proses elektrolisis berperan penting dalam produksi logam seperti aluminium dan natrium. Dalam industri, elektrolisis banyak digunakan sebagai pengurai senyawa-senyawa yang mengandung logam, sehingga logam murni dapat dihasilkan melalui proses ini.
Misalnya saja, pada produksi aluminium, bauksit akan diolah menggunakan elektrolisis untuk mendapatkan aluminium murni.
Contoh Sel Elektrolisis di Kehidupan Sehari-Hari
Sel elektrolisis memiliki berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari yang memudahkan berbagai aktivitas manusia. Berikut adalah beberapa contoh penerapan reaksi sel elektrolisis dalam kehidupan sehari-hari yang penting untuk kamu ketahui.
Penyepuhan Logam (Electroplating)
Penyepuhan pada logam atau disebut juga dengan elektroplating adalah teknik untuk melapisi permukaan pada logam dengan logam lain dengan menggunakan bantuan dari arus listrik.
Pada proses ini, sering kali diterapkan pada barang-barang seperti sendok, perhiasan seperti cincin dan perak, serta berbagai alat-alat lain untuk memberikan lapisan pelindung yang berguna agar mampu mencegah korosi atau karat serta membuatnya terlihat lebih menarik.
Dalam proses penyepuhan, logam yang akan digunakan sebagai lapisan misalnya pada perak dijadikan sebagai anoda, dan benda yang akan dilapisi menjadi katoda.
Kedua elektroda ini kemudian akan dicelupkan ke dalam larutan elektrolit yang mengandung ion logam yang akan dilapisi misalnya ion perak, Ag⁺. Ketika arus listrik mulai dialirkan melalui larutan tersebut, maka kemudian akan memicu reaksi elektrokimia terjadi sebagai berikut.
- Reaksi di Anoda:
Logam perak (Ag) yang berada di anoda mengalami oksidasi, yaitu kehilangan elektron:
Ag → Ag⁺ + e⁻
Dalam proses ini, atom perak diubah menjadi ion perak (Ag⁺) yang larut dalam larutan elektrolit.
- Reaksi di Katoda:
Ion perak (Ag⁺) yang telah larut di dalam larutan bergerak menuju katoda, di mana ion tersebut menerima elektron dan mengalami reduksi untuk membentuk logam perak:
Ag⁺ + e⁻ → Ag
Logam perak (Ag) yang terbentuk kemudian menempel pada permukaan benda yang berfungsi sebagai katoda, membentuk lapisan perak yang halus dan mengkilap.
Dengan cara ini, logam yang dilapisi memiliki akan perlindungan ekstra dan kuat dan mampu tahan terhadap oksidasi dan korosi, serta memiliki penampilan yang lebih menarik dan tahan lama dibandingkan dengan sebelumnya.
Pembuatan Aluminium (Hall-Héroult Process)
Proses elektrolisis juga sangat penting dalam industri untuk produksi aluminium dari bahan bakunya, yaitu aluminium oksida (Al₂O₃).
Proses ini lebih dikenal dengan nama Hall-Héroult Process. Pada proses ini, akan dilakukan pada suhu yang cukup tinggi dalam sel elektrolitik yang menggunakan elektroda karbon sebagai anoda dan katoda.
Karbon dipilih karena memiliki sifat yang inert yaitu tidak bereaksi dengan mudah, sehingga dapat digunakan dalam kondisi yang ekstrim tanpa akan mengalami degradasi dengan cepat.
Larutan elektrolit yang digunakan biasanya berupa cryolite atau Na₃AlF₆ yang dicampur dengan aluminium oksida. Saat arus listrik dialirkan, reaksi elektrokimia berikut akan terjadi:
- Reaksi di Anoda (Karbon)
Pada anoda, ion oksida (O²⁻) mengalami oksidasi dan melepaskan elektron untuk membentuk gas oksigen:
2O²⁻ → O₂ + 4e⁻
Gas oksigen ini kemudian dilepaskan dan sebagian dapat bereaksi dengan karbon pada anoda untuk membentuk karbon dioksida (CO₂), yang merupakan produk sampingan dari proses ini.
- Reaksi di Katoda (Karbon)
Di katoda, ion aluminium (Al³⁺) mengalami reduksi dengan menerima elektron :
Al³⁺ + 3e⁻ → Al
Hasil dari reaksi ini adalah aluminium murni dalam bentuk padat yang kemudian mengendap dan menempel di dasar sel pada katoda.
Aluminium yang dihasilkan melalui proses ini kemudian diambil dan dicetak sesuai kebutuhan industri.
Proses elektrolisis aluminium ini sangat efisien dan penting karena memungkinkan produksi aluminium dapat dilakukan dalam jumlah besar dan dengan kemurnian tinggi, yang nantinya akan digunakan untuk berbagai aplikasi seperti pembuatan pesawat terbang, kendaraan, kemasan, serta berbagai keperluan konstruksi bangunan.
Penutup
Demikianlah pembahasan mengenai materi contoh sel elektrolisis dalam kehidupan sehari hari dan cara kerjanya. Dengan menyimak penjelasan di atas, kamu dapat mengetahui contoh sel elektrolisis dalam kehidupan sehari-hari.
Semoga artikel ini bermanfaat dan menambah wawasanmu tentang contoh sel elektrolisis. Jika kamu mencari informasi tambahan atau artikel bermanfaat lainnya, jangan ragu untuk mengunjungi blog Mamikos. Temukan berbagai informasi dan tips menarik lainnya di sana.
FAQ
Istilah bahan kimia merujuk pada segala macam zat murni atau bisa saja campuran yang terdiri dari senyawa kimia. Bahan kimia bisa saja berbentuk padat, cair, bahkan gas yang merupakan komponen dasar dari semua materi yang ada di sekitar kita.
Reaksi kimia adalah proses di mana zat-zat yang terlibat mengalami perubahan dalam struktur dan komposisinya menghasilkan zat baru.
Ikatan ion adalah salah satu jenis ikatan kimia di mana atom atau molekul kehilangan atau mendapatkan elektron sehingga membentuk ion-ion positif (kation) dan ion-ion negatif (anion).
Tabel periodik unsur kimia adalah suatu tata letak yang mengorganisir dan mengelompokkan unsur-unsur kimia berdasarkan pola periodik sifat-sifat kimia mereka.
Zat merupakan bahan dasar yang memiliki massa dan volume, serta tersusun dari atom atau molekul. Zat dapat berupa unsur, senyawa, atau campuran. Contohnya adalah air (senyawa), udara (campuran), dan besi (unsur).
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: