A. Aki / Baterai Timbal (Accu)
Nilai sel terletak pada kegunaannya. Diantara banyak sekali sel, sel timbal (aki) telah dipakai semenjak 1915. Berkat sel ini, mobil/sepeda motor sanggup mencapai mobilitasnya, dan kesannya menjadi alat transportasi terpenting dikala ini. Baterai timbal sanggup bertahan kondisi yang ekstrim (temperatur yang bervariasi, shock mekanik akhir jalan yang rusak, dll) dan sanggup dipakai secara kontinyu beberapa tahun.
Dalam baterai timbal, elektroda negatif yaitu logam timbal (Pb) dan elektroda positifnya adala timbal yang dilapisi timbal oksida (PbO2), dan kedua elektroda dicelupkan dalam larutan elektrolit asam sulfat (H2SO4). Reaksi elektrodanya yaitu sebagai berikut :
Anoda Pb (-) : Pb + SO42- → PbSO4 + 2e–
Katoda PbO2 (+) : PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O
Reaksi total : Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- → 2PbSO4 + 2H2O
Kondisi Saat aki dipakai :
Saat aki menghasilkan listrik, Anoda Pb dan katoda PbO2 bereaksi dengan SO42- menghasilkan PbSO4. PbSO4 yang dihasilkan sanggup menutupi permukaan lempeng anoda dan katoda. Jika telah terlapisi seluruhnya maka lempeng anoda dan katoda tidak berfungsi. Akibatnya aki berhenti menghasilkan listrik.
Saat aki menghasilkan listrik diharapkan ion H+ dan ion SO42- yang aktif bereaksi. kesannya jumlah ion H+ dan ion SO42- pada larutan semakin berkurang dan larutan elektrolit menjadi encer maka arus listrik yang dihasilkan dan potensial aki semakin melemah.
Oleh alasannya yaitu reaksi elektrokimia pada aki merupakan reaksi kesetimbangan (reversibel) maka dengan menunjukkan arus listrik dari luar ( mencas ) keadaan 2 elektroda (anoda dan katoda) yang terlapisi sanggup kembali menyerupai semula. demikian pula ion akan terbentuk lagi sehingga konsentrasi larutan elektrolit naik kembali menyerupai semula.
Anoda PbO2 ( - ) : PbSO4 + 2H2O → PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e–
Katoda Pb ( + ) : PbSO4 + 2e– → Pb + SO42-
Reaksi total : 2PbSO4 + 2H2O → Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-
Selama proses penggunaan maupun pengecasan aki terjadi reaksi sampingan yaitu elektrolisis air dan tentu saja ada air yang menguap dengan demikian penting untuk menambahkan air terdistilasi ke dalam baterai timbal. Baru-baru ini jenis gres elektroda yang terbuat dari paduan timbal dan kalsium, yang sanggup mencegah elektrolisis air telah dikembangkan. Baterai modern dengan jenis elektroda ini yaitu sistem tertutup dan disebut dengan baterai penyimpan tertutup yang tidak memerlukan penambahan air.
B. Baterai / Sel Kering / Sel Lelanche
Sel Leclanché ditemukan oleh insinyur Perancis Georges Leclanché (1839-1882) lebih dari seratus tahun yang lalu. Berbagai perjuangan peningkatan telah dilakukan semenjak itu, tetapi, yang mengejutkan yaitu desain awal tetap dipertahankan, yakni sel kering mangan.
Sel kering mangan terdiri dari bungkus dalam zink (Zn) sebagai elektroda negatif (anoda), batang karbon/grafit (C) sebagai elektroda nyata (katoda) dan pasta MnO2 dan NH4Cl yang berperan sebagai larutan elektrolit.
a. Baterai Biasa
Anoda : logam seng (Zn)
Katoda : batang karbon/gafit (C)
Elektrolit : MnO2, NH4Cl dan serbuk karbon (C)
Anoda Zn (-) : Zn → Zn2+ + 2e–
Katoda C (+) : 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + 2NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
b. Baterai Alkaline
Dalam sel kering alkalin, padatan KOH atau NaOH dipakai sebagai ganti NH4Cl. Umur sel kering mangan (baterai biasa) diperpendek oleh korosi zink akhir keasaman NH4Cl. Sedangkan pada sel kering alkali bebas problem ini alasannya yaitu penggantian NH4Cl yang bersifat asam dengan KOH/NaOH yang bersifat basa. Makara umur sel kering alkali lebih panjang.Selain itu juga mengakibatkan energi yang lebih berpengaruh dan tahan lama.
Anoda Zn (-) : Zn → Zn2+ + 2e–
Katoda C (+) : 2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OH–
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + H2O → Zn2+ + Mn2O3 + 2OH–
c. Baterai Nikel-Kadmium
Mirip dengan baterai timbal, sel nikel-kadmium juga reversibel. Selain itu dimungkinkan untuk menciptakan sel nikel-kadmium lebih kecil dan lebih ringan daripada sel timbal. Makara sel ini dipakai sebagai kerikil baterai alat-alat portabel menyerupai : UPS, handphone dll.
Anoda Cd (-) : Cd + 2OH– → Cd(OH)2 + 2e–
Katoda NiO2 (+) : NiO2 + 2H2O + 2e– → Ni(OH)2 + 2OH–
Reaksi total : Cd + NiO2 + 2H2O → Cd(OH)2 + Ni(OH)2
Sumber http://mediabelajaronline.blogspot.comAnoda Pb (-) : Pb + SO42- → PbSO4 + 2e–
Katoda PbO2 (+) : PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O
Reaksi total : Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- → 2PbSO4 + 2H2O
Kondisi Saat aki dipakai :Saat aki menghasilkan listrik, Anoda Pb dan katoda PbO2 bereaksi dengan SO42- menghasilkan PbSO4. PbSO4 yang dihasilkan sanggup menutupi permukaan lempeng anoda dan katoda. Jika telah terlapisi seluruhnya maka lempeng anoda dan katoda tidak berfungsi. Akibatnya aki berhenti menghasilkan listrik.
Saat aki menghasilkan listrik diharapkan ion H+ dan ion SO42- yang aktif bereaksi. kesannya jumlah ion H+ dan ion SO42- pada larutan semakin berkurang dan larutan elektrolit menjadi encer maka arus listrik yang dihasilkan dan potensial aki semakin melemah.
Oleh alasannya yaitu reaksi elektrokimia pada aki merupakan reaksi kesetimbangan (reversibel) maka dengan menunjukkan arus listrik dari luar ( mencas ) keadaan 2 elektroda (anoda dan katoda) yang terlapisi sanggup kembali menyerupai semula. demikian pula ion akan terbentuk lagi sehingga konsentrasi larutan elektrolit naik kembali menyerupai semula.
Anoda PbO2 ( - ) : PbSO4 + 2H2O → PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e–
Katoda Pb ( + ) : PbSO4 + 2e– → Pb + SO42-
Reaksi total : 2PbSO4 + 2H2O → Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-
Selama proses penggunaan maupun pengecasan aki terjadi reaksi sampingan yaitu elektrolisis air dan tentu saja ada air yang menguap dengan demikian penting untuk menambahkan air terdistilasi ke dalam baterai timbal. Baru-baru ini jenis gres elektroda yang terbuat dari paduan timbal dan kalsium, yang sanggup mencegah elektrolisis air telah dikembangkan. Baterai modern dengan jenis elektroda ini yaitu sistem tertutup dan disebut dengan baterai penyimpan tertutup yang tidak memerlukan penambahan air.
B. Baterai / Sel Kering / Sel Lelanche
Sel Leclanché ditemukan oleh insinyur Perancis Georges Leclanché (1839-1882) lebih dari seratus tahun yang lalu. Berbagai perjuangan peningkatan telah dilakukan semenjak itu, tetapi, yang mengejutkan yaitu desain awal tetap dipertahankan, yakni sel kering mangan.
Sel kering mangan terdiri dari bungkus dalam zink (Zn) sebagai elektroda negatif (anoda), batang karbon/grafit (C) sebagai elektroda nyata (katoda) dan pasta MnO2 dan NH4Cl yang berperan sebagai larutan elektrolit.
a. Baterai Biasa
Anoda : logam seng (Zn)
Katoda : batang karbon/gafit (C)
Elektrolit : MnO2, NH4Cl dan serbuk karbon (C)
Anoda Zn (-) : Zn → Zn2+ + 2e–
Katoda C (+) : 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + 2NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O
b. Baterai Alkaline
Dalam sel kering alkalin, padatan KOH atau NaOH dipakai sebagai ganti NH4Cl. Umur sel kering mangan (baterai biasa) diperpendek oleh korosi zink akhir keasaman NH4Cl. Sedangkan pada sel kering alkali bebas problem ini alasannya yaitu penggantian NH4Cl yang bersifat asam dengan KOH/NaOH yang bersifat basa. Makara umur sel kering alkali lebih panjang.Selain itu juga mengakibatkan energi yang lebih berpengaruh dan tahan lama.
Anoda Zn (-) : Zn → Zn2+ + 2e–
Katoda C (+) : 2MnO2 + H2O + 2e- → Mn2O3 + 2OH–
Reaksi total : Zn + 2MnO2 + H2O → Zn2+ + Mn2O3 + 2OH–
c. Baterai Nikel-Kadmium
Mirip dengan baterai timbal, sel nikel-kadmium juga reversibel. Selain itu dimungkinkan untuk menciptakan sel nikel-kadmium lebih kecil dan lebih ringan daripada sel timbal. Makara sel ini dipakai sebagai kerikil baterai alat-alat portabel menyerupai : UPS, handphone dll.
Anoda Cd (-) : Cd + 2OH– → Cd(OH)2 + 2e–
Katoda NiO2 (+) : NiO2 + 2H2O + 2e– → Ni(OH)2 + 2OH–
Reaksi total : Cd + NiO2 + 2H2O → Cd(OH)2 + Ni(OH)2
EmoticonEmoticon