ELEKTOKIMIA

ELEKTROKIMIA
Potensial
Standar
Baterai
Fuel Cell
Korosi
SEL VOLTA
Elektrolisis
Elektroplating
Pemurnian
logam
SEL ELEKTROLITIK

SEL GALVANIK
 SEL VOLTA adalah suatu sel elektrokimia yang
 terdiri dari dua setengah sel yaitu setengah sel oksidasi dan setengah sel reduksi

Sel Galvani atau disebut juga dengan sel volta adalah sel elektrokimia yang dapat
menyebabkan terjadinya energi listrik dari suatu reaksi redoks yang spontan.
 Rangkaian Sel Galvanik
1. voltmeter, untuk menentukan besarnya potensial sel.
2. jembatan garam (salt bridge), untuk menjaga kenetralan muatan listrik pada larutan.
3. anode, elektrode negatif, tempat terjadinya reaksi oksidasi. pada gambar, yang
bertindak sebagai anode adalah elektrode Zn/seng (zink electrode).
4. katode, elektrode positif, tempat terjadinya reaksi reduksi. pada gambar, yang bertindak
sebagai katode adalah elektrode Cu/tembaga (copper electrode).

Proses mekanisme kerja Sel
Volta

REAKSI REDUKSI - OKSIDASI
 Redoks adalah istilah yang menjelaskan
berubahnya bilangan oksidasi (keadaan
oksidasIstilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi
dan oksidasi. Istilah redoks berasal dari dua konsep,
yaitu reduksi dan oksidasi.
 Oksidasi menjelaskan pelepasan elektron oleh
sebuah molekul, atom, atau ion
 Reduksi menjelaskan penambahan elektron oleh
sebuah molekul, atom, atau ion.

BATERAI
baterai adalah alat yang terdiri dari 2 atau lebih sel elektrokimia
yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi
listrik. tiap sel memiliki kutub positif (katoda) dan kutub negatif
(anoda).

JENIS JENIS BATERAI
 Baterai primer (satu kali penggunaan) hanya digunakan sekali dan dibuang material
elektrodanya tidak dapat berkebalikan arah ketika dilepaskan. Pengunaannya
umumnya adalah baterai alkaline digunakan untuk senter dan berbagai alat portabel
lainnya.
 Baterai sekunder(Baterai dapat diisi ulang) dapat digunakan dan diisi ulang
beberapa kali, komposisi awal elektroda dapat dikembalikan dengan arus
berkebalikan. Contohnya adalah baterai timbal-asam pada kendaraan
dan baterai ion litium pada elektronik portabel.

• Sel kering mempunyai masa umur pakai yang pendek dan tidak d
• Tegangan beterai dapat dinaikan kembali dengan cara dipanaskan.
• Langkah ini dimaksudkan agar senyawa yang
karbon tersebar kembali
• Elektrolit yang digunakan adalah NH4Cl
Baterai sel kering (Dry Cell)

Elektrolit yang digunakan adalah
KOH
Lenih tahan dibandingkan sel
Leclanche,
karena hasil reaksinya tidak
menganggu
permukaan eletroda
dan tegangan yang dihasilkan
stabil

CHARGE DAN DISCHARGE
BATERAI
Pengisian baterai/cas/charge
yaitu energi listrik diubah
menjadi kimia
Pengeluaran daya
baterai/discharge yaitu energi
kimia diubah menjadi energi
listrik.

Sel bahan bakar atau fuel cell ini merupakan
sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan
baterai. Sistem sel bahan bakar adalah suatu
metode pembentukan energi listrik melalui reaksi
kimia dengan bantuan sel electrode, dan larutan
elektrolit
Operasi sel bahan bakar sama dengan baterai,
tetapi ada perbedaan mendasar antara sel bahan
bakar dengan baterai, tetapi ada perbedaan
mendasar antara sel bahan bakar dengan baterai.
FUEL CELL

Sel bahan bakar menghasilkan energi
listrik secara kontinu selama ada suplai
bahan bakar dan udara namun tidak
dapat menyimpan energi, sedangkan
baterai dapat menyimpan energi.
Setiap sel bahan bakar mempunyai
dua elektroda, sebagai kutub positif
(katoda) dan kutub negatif (anoda, dan
juga elektrolit yang berfungsi
membawa partikel bermuatan listrik

Hidrogen adalah bahan bakar dasar dalam sel
bahan bakar, tetapi sel bahan bakar juga
memerlukan oksigen dari luar. Dalam sel
bahan bakar terjadi reaksi pembakaran.
Reaksi pembakaran adalah reaksi redoks, dan
dalam sel bahan bakar, reaksi pembakaran
yang paling umum terjadi adalah reaksi antara
gas hydrogen dan gas oksigen untuk
membentuk uap air.

Energi yang dilepaskan dari putusnya ikatan
H-H dan 0=O dan membentuk ikatan H-O-H,
dapat digunakan untuk menghasilkan panas
atau energi listrik. Putusnya ikatan H-H dalam
reaksi setengah sel oksidasi, menghasilkan
ion hydrogen pada anoda :
Penggabungan oksigen dengan 4 ion
hydrogen, membentuk air pada katoda :

Prinsip Kerja Fuel Cell

 Desain dasar dari fuel cell melibatkan dua
elektroda di kedua sisi dari suatu elektrolit.
Hidrogen dan oksigen melewati masing-masing
elektroda dan melalui sarana reaksi kimia,
listrik,air dan panas dihasilkan.
 Bahan bakar hidrogen dipasok ke anoda (terminal
negatif) dari fuel cell, sementara oksigen dipasok
ke katoda (terminal positif). Melalui reaksi kimia,
hidrogen dipecah menjadi elektron dan proton.
Masing-masing mengambil jalan yang berbeda ke
katoda.

Elektron mampu mengambil jalan lain selain
melalui elektrolit,dan jika dimanfaatkan dengan
benar dapat menghasilkan listrik untuk beban
tertentu (misalnya lampu). Proton mengalir
melalui elektrolit dan keduanya dipersatukan
kembali pada katoda.
Elektron, proton, dan oksigen bergabung untuk
membentuk produk sampingan berupa air.

KOROSI
 Korosi adalah suatu penurunan mutu ( degradasi ) dari material
akibat bereaksi dengan lingkungannya, tidak hanya merusak nilai
estetika suatu material tetai korosi korosi dapat menggrogoti
material dan membuat material tersebut melemah

Proses Terjadinya Korosi

Faktor Penyebab Korosi
1. Konsentrasi H2O dan O2 : Dalam kondisi kelembaban yang lebih tinggi, besi akan
lebih cepat berkarat. Selain itu, dalam air yang kadar oksigen terlarutnya lebih tinggi,
perkaratan juga akan lebih cepat.
2. pH: Pada suasana yang lebih asam, pH < 7, reaksi korosi besi akan lebih cepat
3. Keberadaan elektrolit: Keberadaan elektrolit seperti garam NaCl pada medium korosi
akan mempercepat terjadinya korosi, sebagaimana ion-ion elektrolit membantu
menghantarkan elektron-elektron bebas yang terlepas dari reaksi oksidasi di daerah
anode kepada reaksi reduksi pada daerah katode.
4. Suhu: Semakin tinggi suhu, semakin cepat korosi terjadi. Hal ini sebagaimana laju
reaksi kimia meningkat seiring bertambahnya suhu.
5. Galvanic coupling: Bila besi terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang
reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi lebih positif), maka akan timbul beda
potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari besi (anode) ke logam
kurang reaktif (katode). Hal ini menyebabkan besi akan lebih cepat mengalami korosi
dibandingkan tanpa keberadaan logam kurang reaktif. Efek ini disebut juga dengan efek
galvanic coupling.

Jenis Jenis Korosi
1. Korosi seragam: korosi yang terjadi pada
permukaan logam karena pH air yang rendah dan
udara yang lembab
2. Korosi sumur: korosi yang menyerah daerah
tertentu daerah terntentu pada logam yang
mengandung klorida atau sulfida yang
mengakibatkan adanya lubang dalam logam

Jenis Jenis Korosi
3. Korosi celah: serangan yang terjadi karena
sebagian permukaan logam terhalang dari
lingkungan dibanding bagian lain logam.
Pembentukan celah disebabkan oleh
penimbunan konsentrasi pada suatu titik atau
dalam suatu celah
4. Korosi erosi: korosi ini terjadi karena terjadinya
pengikisan oleh aliran fluida sehingga
menimbulkan bagian yang tajam dan kasar

Jenis Jenis Korosi
5. Korosi Tegangan: korosi ini terjadi
karena butiran logam yang berubah
bentuk yang diakibatkan karena logam
mengalami perlakuan khusus ( seperti
diregangkan, ditekuk dll) sehingga
mengakibatkan retak
5. Korosi mikrobiologi: korosi ini terjadi
karena mikroba mikro orgaisme yang
mempengaruhi korosi antara lain
bakteri, jamur, alga, dan protozoa.
Logam-logam yang dapat terkorosi
oleh mikrobiologi antara lain baja
karbon, stainless steel, dan logam
paduan aluminium-tembaga.

Jenis Jenis Korosi
7. Korosi galvanis: korosi ini terjadi karena
adanya 2 logam yang berbeda dalam
satu elektrolit sehingga logam yang
lebih anodic akan terkorosi
7. Korosi lelah: korosi ini terjadi karena
logam mendapatkan siklus yang terus
berulang sehingga semakin lama
logamakan mengalami patah kerena
terjadi kelelahan logam

Dampak dari Korosi1. Ekonomi: terjadinya korosi menyebabkan umur pakai bahan tidak
lama dan perlu diganti sehingga mengakibatkan pemborosan
2. Estetika: menurunkan nilai estetika suatu material. Hal ini dapat
merusak lapisan permukaan material. Sehingga material yang
terkena korosi rusak
3. Keselamatan: korosi dapat menimbulkan kecelakaan yang
menelan korban jiwa atau meanusia yang disebabkan karena
rusaknya material akibat korosi contohnya pada kontruksi
bangunan yaitu jembatan, atau pada otomotif yaitu mesin
mobil,motor

Cara Mengatasi Korosi
 1. Mengontrol atmosfer agar tidak lembab dan banyak oksigen,
misalnya dengan membuat lingkungan udara bebas dari oksigen dengan
mengalirkan gas CO2.
 2. Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen di udara dan juga
air.
- Mengecatnya
- Memberi oli atau minyak
- Memberi lapisan plastik
- Galvanisasi
- Elektroplating
- Pelapisan krom/Cr
- Pelapisan timah/Sn
- Sherardizing
 3. Perlindungan Katodik: Perlindungan katodik dilakukan dengan
cara menghubungkan logam yang akan dilindungi dengan logam lain
yang mempunyai potensial elektrode yang sangat rendah (biasanya
Mg).

Permasalahan
 Mengapa material melemah saat terjadi korosi?
Karena korosi merupakan proses terjadinya transfer elektron dari
logam ke lingkungannya. Logam berlaku sebagai sel yang
memberikan elektron (anoda) dan lingkungannya sebagai
penerima elektron (katoda). Reaksi yang terjadi pada logam yang
mengalami korosi adalah reaksi oksidasi, dimana atom-atom
logam larut kelingkungannya menjadi ion-ion dengan melepaskan
elektron pada logam tersebut. Sedangkan dari katoda terjadi
reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati logam dan
menangkap elektron- elektron yang tertinggal pada logam.

Peristiwa korosi merupakan proses
elektrokimia, yaitu proses reaksi kimia
yang melibatkan adanya aliran listrik. Pada
peristiwa korosi, logam
mengalami oksidasi,sedangkan oksigen
(udara) mengalami reduksi. Karat logam
umumnya berupa oksida ataukarbonat.
Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai
kutub negatif atau anoda, sementara
bagianyang lain sebagai kutub positif atau
katoda. Elektron mengalir dari anoda ke
katoda, sehinggaterjadilah peristiwa
korosi.

Electroplating

Pengertian
Elektroplating
merupakan salah satu
proses pelapisan
bahan padat dengan
lapisan logam
menggunakan
bantuan arus listrik
melalui suatu elektrolit

Anoda Katoda
Tembaga
Kuningan
SO2-
4
SO2-
4
SO2-
4
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
---
Cu + 2e  Cu
2+ -
Reduksi
Cu
Cu
Cu
Oksidasi
Cu  Cu + 2e
2+ -
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
---
Proses

Terima Kasih