Prinsip kerja sel volta yang banyak digunakan dalam KEHIDUPAN sehari hari

Prinsip kerja sel volta yang banyak digunakan dalam KEHIDUPAN sehari hari

Prinsip kerja sel volta yang banyak digunakan dalam KEHIDUPAN sehari hari
Lihat Foto

ChemDemos

Eksperimen sel volta di lab.

KOMPAS.com - Sel volta atau sel galvani adalah salah satu sel elektrokimia yang dinamai sesuai dengan penemunya yaitu Luigi Galvani dan Alessandro Guiseppe Volta.

Elektrokimia adalah reaksi kimia yang didalamnya terjadi transport elektron sehingga reaksi kimianya dapat menghasilkan listrik.

Pengertian Sel Volta

Sel volta adalah alat yang dapat menghasilkan listrik berdasarkan pada reaksi redoks elektrokimia.

Sel volta terdiri atas dua elektroda yang terhubung dan dapat menghasilkan listrik, jembatan garam, dan juga larutan elektrolit tempat elektroda ditempatkan.

Baca juga: Biografi Tokoh Dunia: Alessandro Volta, Fisikawan Italia Penemu Baterai

Prinsip Kerja Sel Volta

Jembatan garam adalah dinding berpori yang memisahkan katoda dan anoda sel volta. Jembatan garam adalah ruangan elektrolit yang mempertahankan kenetralan pada batang elektroda.

Dilansir dari Encyclopedia Britannica, sel volta memiliki dua buah elektroda, masing-masing adalah anoda dan katoda yang bersentuhan dengan larutan elektrolit.

KOMPAS.com/SILMI NURUL UTAMI Sel Volta

Aplikasi, Kegunaan Sel Volta dalam Kehidupan Sehari-hari, Contoh, Kimia - Berikut ini adalah macam-macam aplikasi sel volta dalam kehidupan sehari-hari. 

a. Sel Leclanche atau Sel Kering

Sel kering banyak digunakan pada alat-alat elektronika, contoh lampu senter. Sel ini merupakan sel volta primer. Sel kering ditemukan oleh Leclanche, sehingga sering disebut sel Leclanche. Pada sel Leclanche, reaksi oksidasi terjadi pada zink dan reaksi reduksi terjadi pada karbon yang inert. Elektrolitnya adalah pasta yang basah terdiri dari MnO2, ZnCl2, NHCl dan karbon hitam. Disebut sel kering karena dalam sel tidak terdapat cairan yang bebas.

Prinsip kerja sel volta yang banyak digunakan dalam KEHIDUPAN sehari hari
Gambar 1. Sel Leclanche (Microsoft Student 2006)

Reaksi yang terjadi pada sel Leclanche dapat ditulis seperti berikut.

Anoda

:

Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e¯

Katoda

:

2MnO2(s) + 2NH4+(aq) + 2e¯ → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)

:

Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+(aq) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + H2O(l)

Zn2+ dapat bereaksi dengan NH3 membentuk ion kompleks [Zn(NH3)4]2+.

Potensial tiap sel Leclanche adalah 1,5 volt. Sel Leclanche tidak dapat diisi ulang, sehingga disebut sel primer. Contoh sel kering antara lain baterai yang biasanya digunakan dalam senter dan baterai berbentuk kancing yang digunakan dalam arloji dan kalkulator.

Sel Leclanche sekarang bisa diganti oleh baterai alkalin.

Baterai ini terdiri dari anode zink, katode mangan dioksida, dan elektrolit kalium hidroksida.

Reaksi yang terjadi pada sel Leclanche dapat ditulis seperti berikut.

Anoda

:

Zn(s) + 2OH¯(aq) → Zn(OH)2(s) + 2 e¯

Katoda

:

2 MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e¯→ 2MnO(OH)(s) + 2OH¯(aq)

:

Zn(s) + 2MnO2(s) + 2H2O(l) → Zn(OH)2(s) + 2MnO(OH)(s)

Potensial dari baterai alkalin adalah 1,5 volt. Kelebihan baterai alkalin dibanding sel Leclance adalah lebih tahan lama.

b. Baterai Perak Oksida

Pernahkah kamu mendengar orang memakai alat bantu pendengaran? Alat bantu pendengaran menggunakan baterai perak oksida.

Prinsip kerja sel volta yang banyak digunakan dalam KEHIDUPAN sehari hari
Gambar 2. Baterai Perak Oksida (Sumber: Kimia untuk Universitas)

Reaksi yang terjadi pada baterai perak oksida seperti berikut.

Anoda

:

Ag2O(s) + H2O(l) + 2e¯ → 2 Ag(s) + 2OH¯(aq)

Katoda

:

Zn(s) + 2OH¯(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e¯

:

Ag2O(s) + Zn(s) + H2O(l) → 2Ag(s) + Zn(OH)2(s)

c. Baterai Merkurium (II) Oksida

Baterai ini menggunakan kalium hidroksida sebagai elektrolit dengan voltasenya sekitar 1,4 volt. Anodenya adalah zink dan katodenya biasanya digunakan oksida yang mudah direduksi atau suatu elektrode lamban yang bersentuhan dengan oksida.

d. Aki (Sel Penyimpan Timbal)

Kamu tentu sudah melihat aki. Aki termasuk sel volta sekunder. Aki merupakan sel Volta yang banyak digunakan dalam kendaraan bermotor. Selain itu aki juga dapat diisi ulang kembali.

Prinsip kerja sel volta yang banyak digunakan dalam KEHIDUPAN sehari hari
Gambar 3. Aki.
Tahukah kamu bagian dalam aki? Aki disusun dari lempeng timbel (Pb) dan timbel oksida (PbO2) yang dicelupkan dalam larutan asam sulfat (H2SO4). Apabila aki memberikan arus maka lempeng timbel Pb bertindak sebagai anode dan lempeng timbel dioksida (PbO2) sebagai katode. Adapun reaksi yang terjadi sebagai berikut.

Anoda

:

Pb(s) + SO42¯(aq) → PbSO4(s) + 2e¯

Katoda

:

PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42¯(aq) + 2e¯ → PbSO4(s) + 2H2O(l)

:

Pb(s) + PbO2(s) + 4H+(aq) + 2SO42¯(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)  E° sel = 2,0 V

Pada kedua elektrode terbentuk timbel sulfat (PbSO4). Hal ini dikarenakan timbel sulfat terdepositokan pada elektrode di mana garam ini terbentuk, bukannya terlarut ke dalam larutan. Apabila keping tertutup oleh PbSO4 dan elektrolitnya telah diencerkan oleh air yang dihasilkan, maka sel akan menjadi kosong. Untuk mengisi kembali, maka elektron harus dialirkan dalam arah yang berlawanan menggunakan sumber listrik dari luar. Timbal sulfat dan air diubah kembali menjadi timbal, timbal dioksida dan asam sulfat dengan reaksi seperti berikut.

Cas ulang

2PbSO (s) + 2H2O(l)

D

Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(l)

Discas

e. Sel bahan bakar

Sel bahan bakar telah digunakan pesawat ruang angkasa dalam program Appolo ke bulan.

Prinsip kerja sel volta yang banyak digunakan dalam KEHIDUPAN sehari hari
Gambar 4. Skema sel bahan bakar.

Pada sel bahan bakar biasanya menggunakan oksigen di katode dan satu gas yang dapat dioksidasi pada anode. Adapun reaksi yang terjadi pada sel bahan bakar adalah:

Anoda

:

2H2(g) + 4OH¯(aq) → 4H2O(l) + 4e¯

Katoda

:

O2(g) + 2H2O(l) + 4e¯ → 4OH¯(aq)

:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

Uap air yang dihasilkan diembunkan dan ditambahkan dalam persediaan air minum untuk para astronot. Sel bahan bakar ini memiliki kelebihan yaitu efisien, sedikit pembakaran, bebas polusi, tidak berisik, dan mudah dibawa.

Sel bahan bakar tidak berhenti memberikan muatan selama ada sumber bahan bakar, biasanya hidrogen dari gas alam dan oksigen dari udara.

Anda sekarang sudah mengetahui Kegunaan Sel Volta. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Sukmanawati, W. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 266.

Tags :