PENERAPAN SEL VOLTA DALAM KEHIDUPAN SEHA (5)

PENERAPAN SEL VOLTA

DALAM KEHIDUPAN SEHARI - HARI

A. BATU BATERAI (SEL LECLANCHE/ SEL KERING ASAM)

- Tidak dapat diisi ulang - Memiliki tegangan ±1,5 V

- Umur sel kering mangan diperpendek oleh korosi zink akibat keasaman NH4Cl

- Katoda : C (batang karbon, grafit) - Anoda : Zn (plat seng)

- Larutan elektrolit : pasta salmiak yaitu NH4OH dalam MnO2, dan karbon, sedikit air (tidak 100% kering)

- Digunakan pada : radio, lampu senter, jam dinding, dan mainan anak

- Reaksi yang terjadi pada sel leclanche :

Gambar 1. Susunan pada Sel Leclanche

B. BATERAI NIKEL KADNIUM (NIKAD)

- Baterai kering - Dapat diisi ulang - Bersifat reversibel - Tahan lama

- Arus listrik besar

- Memiliki tegangan ±1,4 V

- Menghasilkan energi 2x energi total Lechlanche pada ukuran yang sama

- Merupakan zat padat melekat pada elektrodanya - Katoda : NiO2 (nikel oksida)

- Anoda : Cd (kadnium) - Larutan elektrolit : KOH

- Digunakan pada : kalkulator, lampu kilat pada fotografi - Reaksi yang terjadi pada baterai Nikel Kadium :

Katoda : NiO2(s) + 2H2O(l) + 2e¯ → Ni(OH)2(aq) + 2OH¯(aq)

Anoda : Cd(s) + 2OH¯(aq) → Cd(OH)2(s) + 2e¯

Gambar 2. Susunan pada Baterai Kadnium

C. BATU PERAK OKSIDA

- Relatif mahal - Tahan Lama

- Katoda : Ag2O (perak oksida) - Anoda : Zn (seng)

- Larutan elektrolit : larutan basa

- Digunakan pada : Jam tangan, kalkulator, kamera, alat bantu pendengaran

- Reaksi yang terjadi pada Baterai Perak Oksida :

Katoda : Ag2O(s) + H2O(l) + 2e¯ → 2Ag(s) + 2OH¯(aq) Anoda : Zn(s) + 2OH¯(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e¯

D. ACCU BASAH

- Dapat diisi ulang

- Menghasilkan listrik cukup besar

- Tiap sel aki mempunyai beda potensial ±2 V - Aki 12 V terdiri 6 sel yang dihubungkan seri

- Tidak diperlukan jembatan garam karena anoda dan katoda merupakan zat padat yang tidak larut dalam larutan H2SO4 - Katoda : PbO2 (timbal IV dioksida)

- Anoda : Pb (timah hitam / timbel) - Larutan elektrolit : H2SO4 (asam sulfat) - Digunakan pada : kendaraan bermotor

- Reaksi pengosongan yang terjadi pada aki basah:

Katoda : PbO2(s) + 3H+_{(aq) + HSO4}2-_{(aq) + 2e¯ → PbSO4(s)} + 2H2O(l)

Anoda : Pb(s) + HSO42- _{(aq) → PbSO4(s) + H}+ _{+ 2e¯}

: Pb(s) + PbO2(s) + 2 HSO42-_{(aq) + 2H}+_{(aq) →} 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

- Arus listrik saat PbO2 dan Pb berubah menjadi PbSO4 semua - Proses pengisian aki, elektrode Pb (-) dihubungkan dengan

kutub (-) sumber arus. Elektrode PbO2 (+) dihubungkan dengankutub (+) sumber arus.

- Reaksi pengisian aki (proses elektrolisis):

Katoda : PbSO4(s) + H+_{(aq) + 2e¯ → Pb(s) + HSO4}-_(aq)

Anoda : PbSO4(s) + 2H2O(l) → PbO2(s) + HSO4-_{(aq) +} 3H+_{(aq)+ 2e¯}

Gambar 4. Accu Basah (Accumulator Basah)

E. ACCU KERING

- Tidak bisa diisi ulang

- Relatif lebih awet dan mahal dibanding accu basah

- Terdapat semacam gel sebagai pengganti cairan elektrolit pada aki basah.

F. BATERAI ALKALIN

- Sama dengan sel Leclanche

- Sifat basa karena menggunakan KOH menggantikan NH4Cl dalam pasta

- Bebas korosi

- Arus dan muatan besar - Memiliki tegangan ±1,5 V

- Katoda : MnO2 (mangan oksida) - Anoda : Zn (seng)

- Larutan elektrolit : KOH

- Digunakan pada : tape recorder, kamera - Reaksi yang terjadi pada Baterai Akalin :

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

Anoda : Zn(s) + 2OH¯(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e¯

: Zn(s) + 2MnO2(s) + 2H2O(l) → Zn(OH)2(s) + Mn2O3(s)

G. BATERAI LITIUM

- Baterai isi ulang

- Mengahasilkan potensial tinggi ( ±3,0V ) - Katoda : LiMn2O4 (logam oksida)

- Anoda : Li (logam litium) dalam grafit LixC6

- Larutan elektrolit : LiClO4 dalam etilen karbonat atau pelarut organik

- Digunakan pada : telepon seluler (HP), laptop, kamera digital.

- Reaksi yang terjadi pada Baterai Litium :

Katoda : Lix-1Mn2O4(s) + aLi+ _{+ xe}- _{→ LiMn2O4(s)} Anoda : LixC6(s) → aLi+ _{+ xe}- _{+ C6(s)}

: Lix-1Mn2O4(s) + LixC6(s) → LiMn2O4(s) + C6(s)

H. SEL HIDROGEN OKSIGEN (SEL BAHAN BAKAR)

- Kelebihan yaitu efisien, sedikit pembakaran, bebas polusi, tidak berisik, dan mudah dibawa.

- Tidak perlu diisi ulang, karena gas hidrogen dan oksigen dialirkan terus-menerus

- Menghasilkan air, sebagai air minum para astronaut

- Kelebihan : efisien, sedikit pembakaran, bebas polusi, tidak berisik, dan mudah dibawa.

-.Katoda dan anoda dimasukan dalam elektrode karbon berpori yang menggunakan katalis serbuk platina.

- Katoda : gas oksigen - Anoda : gas hidrogen

- Larutan elektrolit : larutan KOH pekat

- Digunakan pada : bahan bakar pesawat ruang angkasa - Reaksi yang terjadi pada Sel Hidrogen Oksigen:

Katoda : O2(g) + 2H2O(l) + 4e¯ → 4OH¯(aq) Anoda : 2H2(g) + 4OH¯(aq) → 4H2O(l) + 4e¯

: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)