Skl 7 - Redoks Dan Elektrolisis - Aplikasi Sel Elektrolisis

APLIKASI SEL ELEKTROLISIS : PEMURNIAN

Sel elektrolitik yang digunakan harus terbuat dari anode logam kotor (logam yang akan dimurnikan), sedangkan katode terbuat dari logam murni yang dilapisi lapisan tipis grafit semoga logam murni yang dihasilkan gampang dilepas, sedangkan elektrolit yang digunakan yaitu larutan garam dari logam yang akan dimurnikan. Selama elektrolisis berlangsung logam kotor sebagai anode akan larut, sedangkan logam murni akan diendapkan pada katode. Pemurnian dengan cara ini hanyalah sanggup dilakukan untuk logam-logam yang keelektropositifannya rendah menyerupai Cu, Sn, Pb, Au, Zn, Cr, dan Ni. Makara metode ini digunakan untuk logam yang tidak bereaksi dengan air, gampang dioksidasi pada anode, dan gampang direduksi pada katode.

Contoh-contoh pemurnian dengan elektrolisis:

1. Aluminium
          Cara untuk memperoleh alumuniun dengan elektrolisis tidak berhasil sebab apabila larutan garam aluminium dihidrolisis, air lebih gampang direduksi daripada Al3+. Ini berarti H2 terbentuk di katoda bukan Al. Elektrolisis lelehan AlCl3 juga tidak berhasil sebab dua hal: larutan tidak terbentuk iondan senyawanya gampang menguap pada suhu tinggi. Elektrolisis oksida, Al3O3 juga tidak mudah sebab titik lelehnya yang tinggi (kira-kira 2000°C). Pada tahun 1886, seorang sarjana berumur 22 tahun dari Oberlin Collage berjulukan Charles Hall menemukan cara yang sanggup diginakan untuk mengelektrolisis aluminium oksida. Dia memakai adonan Al2O3 dengan klorit, Na3AlF3. Penambahan klorit ke dalam aluminium oksida menurunkan temperatur adonan hingga 1000°C, sehingga elektrolisis sanggup dilakukan. Diagram sel elektrolisis sanggup dilihat pada Gambar 9. Bejana yang menampung adonan aluminium terbuat dari besi dilapisi karbon yang berfungsi sabagai katoda. Batang karbon berfungsi sebagai anoda di masukkan ke dalam adonan ini dari atas. Apabila terjadi reaksi redoks, eluminium murni diperoleh di katoda dan mengendap di dasar bejana. Rekasi yang terjadi pada elektroda adalah
Anoda  : 3O2–(l) → O2(g) + 6e–
Katoda : 2Al3+(l) + 6e– → 2Al(l)
Reaksi  : 2Al3+(l) + 3O2–(l) → O2(g)  + 2Al(l)
Sekarang klorit telah diganti dengan elektrolit sintesis yang terdiri dari adonan NaF, CaF2, dan AlF3. Campuran ini memungkinkan terjadinya elektrolisis pada suhu yang rendah dan larutan lebih encer daripada klorit yang digunakan oleh Hall. Campuran elektrolit dengan berat jenis yang lebih rendah lebih gampang memisahkan lelehan aluminium.

Gambar 9. Produksi aluminium
Sumber: McMurry: 798

2. Magnesium
          Magnesium dijumpai dalam jumlah yang cukup banyak di dalam air laut. Ion magnesium diendapkan dari air bahari sebagai hidroksida, lalu Mg(OH)2 diubah menjadi kloridanya dengan cara mereduksikan dangan asam klorida. Setelah airnya menguap, MgCl2 dilelehkan dengan elektrolisis. Magnesium dihasilkan di katoda dan klor di anoda. Reaksi yang terjadi adalah
MgCl2(aq) → Mg(aq) + Cl2(g)

3. Tembaga
          Penggunaan elektrolisis yang sangat menarik yaitu pada pencucian dan pemurnian tembaga. Ketika mula-mula dipisahkan dari bijih tembaga, kemurnian kandungan logam tembaga kira-kira 99%, sisanya terutama terdiri dari besi, seng, perak, emas, dan platina. Dalam proses pemurnian tembaga, tembaga yang belum murni digunakan sebagai anoda dalam sel elektrolisis yang mengandung larutan tembaga sulfat sebagai elektrolit. Katoda terdiri dari tembaga yang sangat murni. (Gambar 10.)

Gambar 10.  Pemurnian tembaga dengan cara elektrolisis
Sumber: McMurry: 798

           Ketika terjadi elektrolisis, hanya tembaga dan logam-logam aktif lainnya menyerupai besi atau seng yang sanggup dioksidasi dan larut dalam larutan. Perak, emas dan platina tidak larut dan mengendap di dasar sel. Pada katoda hanya zat yang sangat gampang direduksi (Cu2+) yang sanggup menarik elektron, jadi hanya tembaga yang mengendap.
          Hasil selesai dari elektrolisis yaitu tembaga pindah dari anoda ke katoda, sedangkan Fe dan Zn tinggal dalam larutan sebagai Fe2+ dan Zn2+. Endapan lumpur perak, emas, dan platina dikeluarkan dari sel. Kemudian dijual dengan harga yang sanggup menutupi biaya listrik yang diharapkan untuk elektrolisis ini. Sebagai hasilnya, pemurnian logam tembaga (kira-kira kemurniannya 99,96%) relatif tidak mahal. Dengan demikian, biaya total produksi tembaga cukup memadai sebab termasuk penambangan bijih berangasan dan pemurniaan awalnya.


Sumber http://batalyonchamistr.blogspot.com

Berlangganan Informasi Terbaru: