Sel Elektrolisis – pengertian, kegunaan, contoh, cara kerja

Elektrolisis adalah proses kimia yang menggunakan sifat konduktivitas listrik beberapa bahan atau zat untuk menghasilkan reaksi reduksi oksidasi non-spontan.

Konsep elektrolisis berasal dari elektrolit yang didefinisikan sebagai konduktor ionik bermuatan positif atau negatif yang memiliki kemampuan untuk mengangkut energi listrik, yaitu menghasilkan konduktivitas listrik dalam material dan zat.

Konduktivitas listrik terjadi pada logam seperti tembaga dan perak dan juga dalam cairan seperti air.

Pengertian

Sel elektrolisis adalah perangkat elektrokimia yang menggunakan energi listrik untuk memfasilitasi reaksi redoks non-spontan. Sel elektrolitik adalah sel elektrokimia yang dapat digunakan untuk elektrolisis senyawa tertentu. Misalnya, air dapat mengalami elektrolisis (dengan bantuan sel elektrolitik) untuk membentuk gas oksigen dan gas hidrogen. Ini dilakukan dengan menggunakan aliran elektron (ke dalam lingkungan reaksi) untuk mengatasi penghalang energi aktivasi dari reaksi redoks non-spontan.

Sel volta digerakkan oleh reaksi kimia spontan yang menghasilkan arus listrik melalui sirkuit luar. Sel-sel ini penting karena merupakan basis baterai yang menjadi bahan bakar masyarakat modern. Tapi mereka bukan satu-satunya jenis sel elektrokimia. Reaksi balik dalam setiap kasus tidak spontan dan membutuhkan energi listrik untuk terjadi.

Bentuk umum reaksi dapat dituliskan sebagai:

Reaktan⇌Produk + Energi Listrik Spontan/Tidak spontan

Dimungkinkan untuk membangun sel yang bekerja pada sistem kimia dengan menggerakkan arus listrik melalui sistem. Sel-sel ini disebut sel elektrolisis. Sel elektrolisis, seperti sel galvanik, terdiri dari dua setengah sel – satu adalah setengah sel reduksi, yang lainnya adalah setengah sel oksidasi. Arah aliran elektron dalam sel elektrolitik, bagaimanapun, dapat dibalik dari arah aliran elektron spontan dalam sel galvanik, tetapi definisi katoda dan anoda tetap sama, dimana reduksi terjadi di katoda dan oksidasi terjadi di anoda. Karena arah dari kedua setengah reaksi telah dibalik, tandanya, tetapi bukan besarnya, dari potensi sel telah dibalik.

Sel elektrolisis sangat mirip dengan sel volta (galvanik) dalam arti keduanya membutuhkan jembatan garam, keduanya memiliki sisi katoda dan anoda, dan keduanya memiliki aliran elektron yang konsisten dari anoda ke katoda. Namun, ada juga perbedaan mencolok antara kedua sel tersebut.

Elektrolisis air

Elektrolisis air menggunakan konduktivitas listrik dalam media cair untuk menciptakan reaksi reduksi oksidasi kimiawi, yang juga dikenal sebagai redoks.

Elektrolisis air membutuhkan wadah elektrolitik yang harus berisi larutan dengan jumlah ion atau elektrolit yang lebih banyak agar konduktivitasnya ideal. Elektroda yang terhubung ke arus searah dicelupkan ke dalam sel elektrolitik yang melaluinya elektron diterima.

Penambahan asam sulfat dalam jumlah kecil biasa terjadi dalam elektrolisis air larut. Ketika elektrolisis air dilakukan di media ini, misalnya, diperoleh:

  • Oksigen akibat oksidasi pada anoda (elektroda dihubungkan ke kutub positif sumber arus).
  • Hidrogen akibat reduksi katoda (elektroda dihubungkan ke kutub negatif sumber arus).

Contoh elektrolisis

Ada banyak cara untuk mengaplikasikan proses elektrolisis, misalnya untuk pemurnian logam. Logam yang paling banyak digunakan adalah aluminium, magnesium.

Contoh elektrolisis lainnya adalah:

  • Elektrolisis air (2H2O): dari mana hidrogen (2H2) dan oksigen (O2) diproduksi.
  • Elektrolisis natrium klorida (2NaCl): dari mana diperoleh natrium (2Na) dan klor (Cl2).
  • Elektrolisis natrium klorida air (NaCl + H2O): menghasilkan natrium hidroksida (NaOH) dan asam klorida (HCl).

Kegunaan Sel Elektrolisis

  • Manfaat utama sel elektrolisis adalah untuk produksi gas oksigen dan gas hidrogen dari air.
  • Mereka juga digunakan untuk ekstraksi aluminium dari bauksit.
  • Penerapan penting lainnya dari sel elektrolisis adalah dalam pelapisan listrik, yang merupakan proses pembentukan lapisan pelindung tipis dari logam tertentu pada permukaan logam lain.
  • Elektrorefining pada banyak logam non-besi dilakukan dengan bantuan sel elektrolitik.
    Sel elektrokimia semacam itu juga digunakan dalam proses elektrowinning.
  • Dapat dicatat bahwa produksi industri tembaga dengan kemurnian tinggi, seng dengan kemurnian tinggi, dan aluminium dengan kemurnian tinggi hampir selalu dilakukan melalui sel elektrolitik.

Apa perbedaan antara sel elektrolisis dan sel galvanik?

Reaksi sel sel elektrolisis tidak spontan sedangkan reaksi sel sel Galvanik bersifat spontan. Sel galvanik menghasilkan energi listrik dari reaksi kimia sedangkan sel elektrolitik menghasilkan reaksi redoks non-spontan dari masukan energi listrik.

Sebutkan tiga komponen utama sel elektrolitik?

Tiga komponen utama sel elektrolitik meliputi katoda, anoda, dan elektrolit. Dalam sel elektrolisis (seperti pada kebanyakan sel elektrokimia), oksidasi terjadi di anoda dan reduksi terjadi di katoda.

Jenis muatan apa yang dipegang oleh elektroda sel elektrolisis?

Dalam sel elektrolisisk, katoda bermuatan negatif dan anoda bermuatan positif. Ion bermuatan positif mengalir menuju katoda sedangkan ion bermuatan negatif mengalir menuju anoda.

Apa Manfaat sel elektrolisis?

Sel elektrolisis dapat digunakan untuk menghasilkan gas oksigen dan gas hidrogen dari air dengan cara dielektrolisis. Perangkat ini juga dapat digunakan untuk memperoleh gas klorin dan logam natrium dari larutan natrium klorida (garam biasa). Aplikasi penting lainnya dari sel elektrolitik adalah dalam pelapisan listrik.

Bagaimana cara kerja sel elektrolisis?

Ketika arus listrik eksternal mengalir ke katoda sel elektrolisis, muatan negatif yang dihasilkan menarik ion positif terdisosiasi yang ada dalam elektrolit. Hal ini menyebabkan pengendapan ion bermuatan positif ke katoda. Pada saat yang sama, ion bermuatan negatif mengalir menuju anoda, yang bermuatan positif.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com