Bagian sel elektrolit, cara kerjanya dan aplikasi



itu sel elektrolit itu adalah media di mana energi atau arus listrik digunakan untuk melakukan reaksi reduksi oksidasi non-spontan. Terdiri dari dua elektroda: anoda dan katoda.

Pada anoda (+) terjadi oksidasi, karena di situs ini beberapa elemen atau senyawa kehilangan elektron; sedangkan di katoda (-), reduksi, karena di dalamnya beberapa elemen atau senyawa memperoleh elektron.

Dalam sel elektrolit terjadi dekomposisi beberapa zat, yang sebelumnya terionisasi, melalui proses yang dikenal sebagai elektrolisis.

Penerapan arus listrik menghasilkan orientasi dalam pergerakan ion dalam sel elektrolitik. Ion (kation) bermuatan positif bermigrasi ke katoda muatan (-).

Sementara itu, ion (anion) bermuatan negatif bermigrasi ke arah anoda bermuatan (+). Transfer biaya ini merupakan arus listrik (gambar atas). Dalam hal ini, arus listrik dilakukan dengan larutan elektrolit, hadir dalam wadah sel elektrolit.

Hukum elektrolisis Faraday menyatakan bahwa jumlah zat yang mengalami oksidasi atau reduksi pada setiap elektroda berbanding lurus dengan jumlah listrik yang melewati sel atau sel..

Indeks

  • 1 Bagian
  • 2 Cara kerja sel elektrolit?
    • 2.1 Elektrolisis natrium klorida cair
    • 2.2 Down Cell
  • 3 Aplikasi
    • 3.1 Sintesis industri
    • 3.2 Pelapisan dan pemurnian logam
  • 4 Referensi

Bagian

Sel elektrolitik terdiri dari wadah di mana bahan yang akan mengalami reaksi yang disebabkan oleh muatan listrik disimpan.

Kapal ini memiliki sepasang elektroda yang terhubung ke baterai arus searah. Elektroda yang biasanya digunakan adalah dari bahan inert, yaitu, mereka tidak ikut campur dalam reaksi.

Secara seri dengan baterai, ammeter dapat dihubungkan untuk mengukur intensitas arus yang mengalir melalui larutan elektrolit. Juga, voltmeter ditempatkan secara paralel untuk mengukur perbedaan tegangan antara pasangan elektroda.

Bagaimana sel elektrolit bekerja??

Elektrolisis natrium klorida cair

Lebih disukai menggunakan natrium klorida cair ke natrium klorida padat, karena yang terakhir tidak menghantarkan listrik. Ion-ion bergetar di dalam kristal mereka, tetapi mereka tidak bebas bergerak.

Reaksi katoda

Elektroda grafit, bahan lembam, terhubung ke terminal baterai. Sebuah elektroda terhubung ke terminal positif baterai, yang merupakan anoda (+).

Sementara itu, elektroda lain terhubung ke terminal negatif baterai, yang merupakan katoda (-). Ketika arus yang berasal dari baterai mengalir, hal-hal berikut diamati:

Pengurangan ion Na terjadi di katoda (-)+, yang ketika mereka mendapatkan elektron mereka berubah menjadi Na logam:

Na+  +   e-   => Na (l)

Sodium logam perak-putih mengapung di atas natrium klorida cair.

Reaksi anoda

Sebaliknya, pada anoda (+) terjadi oksidasi ion Cl-, karena kehilangan elektron dan menjadi gas klor (Cl2), proses yang dimanifestasikan oleh munculnya gas hijau pucat di anoda. Reaksi yang terjadi pada anoda dapat dirinci, seperti ini:

2Cl- => Cl2 (g) + 2 e-

Pembentukan logam Na dan Cl gas2 dari NaCl bukanlah proses spontan, membutuhkan suhu lebih tinggi dari 800 º C untuk terjadi. Arus listrik memasok energi untuk transformasi yang ditunjukkan terjadi pada elektroda sel elektrolit.

Elektron dikonsumsi di katoda (-), dalam proses reduksi dan diproduksi di anoda (+) selama oksidasi. Oleh karena itu, elektron mengalir melalui sirkuit eksternal sel elektrolit dari anoda ke katoda.

Baterai arus searah memasok energi bagi elektron untuk mengalir secara spontan dari anoda (+) ke katoda (-).

Down Cell

Sel Down adalah adaptasi dari sel elektrolitik yang dijelaskan dan digunakan untuk produksi industri logam Na dan gas klor.

Sel elektrolit Down memiliki perangkat yang memungkinkan pengumpulan, secara terpisah, natrium logam dan gas klorin. Metode memproduksi natrium logam ini masih sangat praktis.

Setelah dilepaskan dengan elektrolisis, natrium logam cair dikeringkan, didinginkan dan dipotong menjadi beberapa blok. Selanjutnya, ia disimpan dalam media lembam, karena natrium dapat bereaksi secara eksplosif melalui kontak dengan air atau oksigen atmosfer.

Gas klor diproduksi di industri, terutama oleh elektrolisis natrium klorida dalam proses yang lebih murah daripada produksi natrium logam.

Aplikasi

Sintesis industri

-Dalam industri, sel-sel elektrolit digunakan dalam elektrorefining dan elektrodeposisi berbagai logam non-ferro. Hampir semua aluminium, tembaga, seng, dan timbal dengan kemurnian tinggi diproduksi secara industri dalam sel-sel elektrolit.

-Hidrogen diproduksi oleh elektrolisis air. Prosedur kimia ini juga digunakan untuk mendapatkan air berat (D2O).

-Logam seperti Na, K dan Mg diperoleh dengan elektrolisis elektrolit cair. Juga, non-logam seperti fluorida dan klorida diperoleh dengan elektrolisis. Selain itu, senyawa seperti NaOH, KOH, Na2CO3 dan KMnO4 mereka disintesis oleh prosedur yang sama.

Pelapisan dan pemurnian logam

-Proses pelapisan logam yang lebih rendah dengan logam berkualitas lebih tinggi dikenal sebagai elektroplating. Tujuannya adalah untuk mencegah korosi pada logam yang lebih rendah dan membuatnya lebih menarik. Sel elektrolit digunakan dalam elektroplating untuk tujuan ini.

-Logam tidak murni dapat dimurnikan dengan elektrolisis. Dalam kasus tembaga, lembaran-lembaran logam yang sangat tipis ditempatkan pada katoda dan batang-batang besar tembaga yang tidak murni harus disempurnakan di anoda..

-Penggunaan artikel yang di-veneer adalah hal biasa di masyarakat. Perhiasan dan peralatan makan seringkali berwarna perak; Emas diproduksi secara elektro dalam kontak perhiasan dan listrik. Banyak benda ditutupi dengan tembaga untuk keperluan dekoratif.

-Mobil-mobil memiliki fender dan potongan baja chrome lainnya. Krom pertahanan mobil hanya membutuhkan 3 detik elektrodeposisi kromium untuk menghasilkan permukaan yang cerah dengan tebal 0,0002 mm.

-Elektrodeposisi logam yang cepat menghasilkan permukaan hitam dan kasar. Elektrodeposisi lambat menghasilkan permukaan yang halus. "Kaleng" adalah baja yang dilapisi timah dengan elektrolisis. Terkadang, kaleng ini dikrom dalam sepersekian detik dengan ketebalan lapisan krom yang sangat tipis.

Referensi

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
  2. Persiapan eMedis. (2018). Aplikasi Elektrolisis. Diperoleh dari: emedicalprep.com
  3. Wikipedia. (2018). Sel elektrolit. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
  4. Prof. Shapley P. (2012). Sel Galvanik dan Elektrolit. Diperoleh dari: butane.chem.uiuc.edu
  5. Web Penelitian Bodner. (s.f.). Sel Elektrolit Diperoleh dari: chemed.chem.purdue.edu