Sel Galvani diaplikasikan untuk
membuat sumber arus listrik, antara lain sel kering (batrai), sel nikad
(nikel-kadmium), batrai merkurium, batrai perak oksida, sel bahan bakar, dan
sel aki (batrai penyimpan timbal).
Sel kering
(baterai)
Sel kering ini sering
digunakan sebagai sumber energi untuk radio, lampu blitz dan senter. Bagian
luar sel ini terbuat dari seng yang berkelakuan sebagai anode dan tampak di
permukaan bawah sebagai ujung negatif baterai. Ujung positif baterai yang berkelakuan sebagai
katode tersusun dari grafit (karbon dengan susunan tertentu)yang dikelilingi
oleh suatu pasta campuran serbuk grafit (C), batu kawi (MnO2),
dan salmiak (NH4Cl).
Sel kering menghasilkan potensial
±1,5 volt. Reaksi sel yang terjadi, antara lain:
Anode : Zn
-------˃ Zn2+ + 2 e-
Katode:
2 NH4+ + 2 e- ------˃
Zn2+ + 2 NH3 + H2
Zn + 2 NH4 ------˃ Zn2+
+ 2 NH3 + H2
Timbulnya gas NH3 dan H2 dapat mengakibatkan
sel mengembang dan pecah. Ion Zn2+ yang terbentuk dapat bereaksi
dengan gas NH3 membentuk kompleks [Zn(NH3)4]2+.
Gas hidrogen yang terbentuk mengumpul pada elektrode karbon yang menghambat
jalannya reaksi dalam sel. Adanya MnO2 dapat mengikat H2
membentuk H2O dan Mn2O2 sehingga voltase tidak terganggu.
2 MnO2 + H2 -------˃ MnO2O3
+ H2O
Dengan demikian, reaksi yang terjadi di katode sangat kompleks.
Salah satu reaksi utamanya adalah:
2 MnO2(s) + 2 NH4+(aq) ------˃ Mn2O3(s) + 2 NH3(aq)
+ H2O
Keuntungan utama sel kering adalah relatif murah harganya dan
biasanya tidak terjadi kebocoran, sedangkan kelemahannya tidak dapat diisi
kembali.
Selain itu, juga dikenal baterai alkali atau sel kering alkali.
Sel jenis ini juga menggunakan Zn dan MnO2 sebagai pereaksi, tetapi
dalam kondisi basa (elektrolit KOH).
Setengah-reaksi yang terjadi adalah:
Anode : Zn(s) + 2 OH-(aq)
-------˃ ZnO(s) + H2O + 2 e-
Katode : 2 MnO2(s) + H2O + 2 e- --------˃ MnO(2)O(3)(s)
+ 2 OH-(aq)
Voltase yang dihasilkan ±1,54 V. Sel kering jenis ini waktu
hidupnya lebih lama dan dapat menghantarkan arus yang lebih tinggi daripada sel
seng-karbon yang murah.
Baterai
merkurium merupakan baterai kecil pertama yang dikembangkan secara komersial
pada awal tahun 1940-an. Anode berupa logam seng dan katode berupa
merkurium(II) oksida (HgO).
Elektrolit yang
digunakan larutan potasium hidroksida (KOH) pekat. Potensial yang dihasilkan
±1,35 V. Keuntungan baterai ini adalah potensial yang dihasilkan mendekati
konstan.
Reaksi yang terjadi adalah :
Anode : Zn(s) + 2 OH-(aq)
-----˃ ZnO(s)
+ H2O + 2 e-
Katode : Hgo(s)
+ H2O + 2 e- -----˃
Hg(l) + 2 OH-(aq)
Zn(s) + HgO(s)
-----˃ ZnO(s) + Hg(l)
0 komentar:
Posting Komentar