Fungsi Kegunaan Elektrolisa/Elektrolizer

Tinggalkan Komentar / Oleh /

Pengertian Elektrolisis/Elektrolizer

Elektrolisis adalah proses elektrokimia di mana energi listrik digunakan untuk memicu reaksi redoks yang tidak terjadi secara spontan. Dengan kata lain, proses ini memungkinkan suatu senyawa terurai menjadi komponen-komponennya dengan bantuan arus listrik. Elektrolisis ditemukan pertama kali oleh Humphry Davy pada awal abad ke-19 dan sejak itu menjadi salah satu teknologi dasar dalam kimia dan rekayasa material. Proses ini digunakan untuk memecah senyawa kimia menjadi unsur-unsur penyusunnya atau mengubah bentuk bahan kimia untuk menghasilkan produk tertentu.

Elektrolisis dapat dibedakan menjadi dua jenis: elektrolisis larutan dan elektrolisis lelehan. Elektrolisis larutan terjadi ketika senyawa terlarut dalam pelarut, sedangkan elektrolisis lelehan terjadi ketika senyawa dipanaskan hingga mencair dan membentuk larutan lelehan ionik.

Fungsi Kegunaan Elektrolisa/Elektrolizer

Prinsip Kerja Elektrolisis

Prinsip dasar dari elektrolisis adalah dengan menghubungkan kutub negatif dari sumber arus searah (DC) ke katode dan kutub positif ke anode. Ketika arus listrik dialirkan melalui elektrolit, terjadi dua jenis reaksi kimia, yaitu reduksi dan oksidasi, yang masing-masing terjadi di elektrode tertentu.

  • Katode: Elektrode yang terhubung dengan kutub negatif, tempat terjadi reaksi reduksi (penambahan elektron).

  • Anode: Elektrode yang terhubung dengan kutub positif, tempat terjadi reaksi oksidasi (penghilangan elektron).

Reaksi yang terjadi di katode melibatkan ion positif (kation) yang tertarik menuju katode untuk mendapatkan elektron dan menjadi bentuk netral atau lebih tereduksi. Sebaliknya, reaksi yang terjadi di anode melibatkan ion negatif (anion) yang melepaskan elektron dan teroksidasi menjadi bentuk yang lebih stabil atau berupa gas.

Proses Elektrolisis

Dalam elektrolisis, ada berbagai faktor yang menentukan hasil reaksi. Berikut adalah penjelasan tentang beberapa elemen yang terlibat:

  1. Sumber Listrik: Elektrolisis memerlukan sumber energi listrik, biasanya berupa sumber arus searah (DC). Arus searah ini mengalir dengan arah yang tetap, memaksa elektron bergerak menuju katode dan anode secara konsisten.

  2. Elektroda: Elektroda adalah penghantar listrik yang terbuat dari bahan logam atau grafit yang digunakan untuk menghantarkan arus listrik ke elektrolit. Ada dua jenis elektroda:

    • Elektrode Inert: Tidak terlibat dalam reaksi kimia, seperti platina (Pt), emas (Au), atau grafit (C).

    • Elektrode Aktif: Berperan dalam reaksi kimia, seperti tembaga (Cu), nikel (Ni), dan krom (Cr).

  3. Elektrolit: Elektrolit adalah zat yang dapat menghantarkan listrik, biasanya berupa larutan atau lelehan senyawa ionik. Ketika listrik dialirkan, ion-ion dalam elektrolit akan bergerak menuju elektrode untuk mengalami reaksi reduksi atau oksidasi.

Contoh Proses Elektrolisis:

Pada elektrolisis lelehan natrium klorida (NaCl), reaksi yang terjadi adalah:

  • Di Katode (kutub negatif): Ion Na⁺ (kation) tereduksi menjadi natrium (Na) yang berupa logam. Na++e−→Na (logam)\text{Na}^+ + e^- \rightarrow \text{Na (logam)}

  • Di Anode (kutub positif): Ion Cl⁻ (anion) teroksidasi menjadi gas klorin (Cl₂). 2Cl−→Cl2(gas)+2e−2 \text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 (gas) + 2e^-

Sementara itu, elektrolisis senyawa ionik yang dilelehkan akan lebih sederhana karena tidak ada air yang mengganggu proses tersebut. Sebagai contoh, pada elektrolisis lelehan magnesium bromida (MgBr₂), ion Mg²⁺ akan tereduksi di katode membentuk logam magnesium (Mg), sementara ion Br⁻ akan teroksidasi di anode membentuk gas bromin (Br₂).

Namun, pada elektrolisis dalam larutan, reaksi lebih kompleks karena ada berbagai reaksi redoks yang bersaing. Beberapa faktor yang mempengaruhi reaksi elektrolisis dalam larutan adalah:

  • Jenis Spesi dalam Larutan Elektrolit: Ion yang memiliki potensial reduksi lebih positif akan tereduksi di katode. Sebaliknya, ion yang memiliki potensial oksidasi lebih positif akan teroksidasi di anode.

  • Jenis Elektrode: Elektrode yang inert atau tidak aktif, seperti grafit, tidak berpartisipasi dalam reaksi elektrolisis, sedangkan elektrode aktif berpartisipasi dan dapat mengalami perubahan kimia.

  • Overpotensial: Overpotensial adalah tambahan tegangan yang diperlukan untuk mengatasi hambatan atau interaksi pada permukaan elektrode. Biasanya hal ini terjadi ketika elektrolisis menghasilkan gas, seperti gas hidrogen atau oksigen (Rengaraj et al., 2020).

Fungsi dan Kegunaan Elektrolisis

Proses elektrolisis memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari dan dunia industri, antara lain:

  1. Pemurnian Logam: Elektrolisis digunakan untuk memurnikan logam, seperti tembaga. Logam tembaga kasar yang terkontaminasi akan terurai pada anode dan tembaga murni akan mengendap pada katode dalam proses yang dikenal dengan nama elektrolisis pemurnian tembaga. Proses ini digunakan secara luas di industri pertambangan dan metalurgi (López et al., 2019).

  2. Produksi Gas: Elektrolisis air menghasilkan hidrogen (H₂) di katode dan oksigen (O₂) di anode. Hidrogen yang dihasilkan dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif, seperti dalam kendaraan berbahan bakar hidrogen. Hal ini menjadikan elektrolisis salah satu solusi dalam pengembangan energi terbarukan. Penelitian oleh Kumari dan Singh (2018) di Journal of Renewable and Sustainable Energy mengonfirmasi bahwa elektrolisis air merupakan metode yang efisien untuk menghasilkan hidrogen sebagai bahan bakar ramah lingkungan.

  3. Pelapisan Logam (Elektrodeposisi): Elektrolisis juga digunakan dalam proses pelapisan logam pada benda-benda untuk tujuan estetika atau untuk melindungi logam dari korosi. Contohnya adalah pelapisan krom atau emas pada barang-barang elektronik dan perhiasan. Proses elektrodeposisi ini banyak digunakan dalam industri otomotif, elektronika, dan perhiasan untuk meningkatkan daya tahan dan penampilan produk.

  4. Pembuatan Bahan Kimia: Elektrolisis digunakan dalam pembuatan bahan kimia industri seperti natrium hidroksida (NaOH), klor (Cl₂), dan hidrogen peroksida (H₂O₂). Dalam industri klor-alkali, elektrolisis larutan natrium klorida menghasilkan klor gas, natrium hidroksida, dan gas hidrogen, yang sangat penting dalam pembuatan plastik PVC, deterjen, dan bahan kimia lainnya (Jiang et al., 2017).

  5. Desalinasi dan Penyaringan Air: Elektrolisis digunakan dalam beberapa teknologi untuk mengolah air dengan menghilangkan garam atau kontaminan lainnya. Teknik ini, yang dikenal sebagai elektrolisis desalinasi, digunakan untuk mengubah air laut menjadi air tawar. Proses ini sangat penting di daerah yang kekurangan air bersih.

  6. Reduksi Karbon Dioksida (CO₂): Salah satu aplikasi menarik dari elektrolisis adalah reduksi karbon dioksida (CO₂) menjadi bahan bakar sintetis. Elektrolisis CO₂ merupakan salah satu topik yang sedang diteliti di bidang energi terbarukan, karena dapat mengurangi dampak negatif emisi gas rumah kaca. Liang et al. (2021) dalam penelitian mereka menyebutkan bahwa elektrolisis CO₂ dapat menjadi solusi untuk mengurangi konsentrasi karbon di atmosfer dan menghasilkan bahan bakar yang ramah lingkungan.

Elektrolisis atau elektrolizer adalah proses yang memiliki banyak manfaat dalam berbagai industri, mulai dari produksi bahan kimia, pemurnian logam, hingga energi terbarukan. Dengan kemajuan teknologi, penggunaan elektrolisis akan semakin berkembang, baik dalam bidang industri maupun untuk aplikasi yang lebih ramah lingkungan, seperti produksi hidrogen dan reduksi karbon dioksida.Ref

 Sekian Informasi Terbaru April 2025 Tentang Fungsi Kegunaan Elektrolisa/Elektrolizer dari website inviro.id. Bagi bapak/ibu Sobat INVIRO semua, yang hendak sedang mencari/membutuhkan berbagai parts/material/komponen alat filter penjernih air minum dengan harga yang cukup murah dan kompetitif, silahkan menghubungi ke Nomor Kontak Layanan CS Kami Disini Fungsi Kegunaan Elektrolisa/Elektrolizer. Terimakasih.

Postingan Terkait