jjjjihynhh

8/10/2019 jjjjihynhh

1/9

PRODUKSI GAS KLORIN MELALUI PROSES ELEKTROLISIS

Laporan

Disusun Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Praktikum Mata Kuliah Satuan Proses Pada

Semester II

Dosen Pembimbing : Ir. Emmanuela W, MT

Tanggal Praktikum : 28 Mei 2012

Tanggal Penyerahan Laporan : Mei 2012

Oleh :

Dini Khairida Lubis (111424005)

Fauzi Yusupandi (111424006)

Husain Akbar S (111424006)

Kamalul Hasan (111424009)

Kelas : 1-A TKPB

Kelompok 2

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012


2/9

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam menyediakan kebutuhan air bersih diperlukan desinfektan untuk menjaga kualitas air.

Bermacam-macam zat kimia seperti ozon (O3), klorin (Cl2), klordioksida (ClO2) dan proses fisik

seperti penyinaran dengan ultra violet, pemanasan dan lain-lain digunakan untuk desinfeksi air. Dari

bermacam- macam zat kimia tersebut, klor adalah zat kimia yang sering dipakai karena harganya

murah dan masih mempunyai daya desinfeksi sampai beberapa jam setelah pembubuhannya (residu

klor). Selain dapat membasmi bakteri dan mikroorganisme, klor dapat mengoksidasi ion-ion logam

seperti Fe, Mn menjadi Fe, Mr dan memecah molekul organis seperti warna (Alaerts,1990). Gas

klorin diharapkan bisa diproduksi dari larutan NaCl dimana terkandung ion-ion klorida di dalamnya.

Praktikum ini dilakukan untuk mengetahui teknologi produksi gas klorin dari air garam dengan

konsentrasi 20% dan larutan garam jenuh yang diharapkan dapat dianalisis secara kualitatif dan

kuantitatif baik main productgas Cl2maupun by productberupa NaOH .

1.3. Tujuan Praktikum

1. Menganalisis produksi gas klorin melalui proses elektrolisis;

2. Menganalisis produk samping dari proses elektrolisis berupa NaOH


3/9

II. DASAR TEORI

2. Elektrolisis

Air yang murni kimia, praktis tak menghantarkan listrik, tetapi jika asam, basa, atau garam

dilarutkan didalamnya, larutan yang dihasilkan bukan saja menghantarkan arus listrik, melainkan juga

mengalami perubahan-perubahan kimia. Seluruh proses ini disebut elektrolisis.

Larutan elektrolit ditaruh dalam sebuah bejana, dimana dua buah penghantar (konduktor) zat

padat (misalnya logam), yang disebut elektroda dicelupkan. Dengan bantuan aki (atau sumber arus

listrik searah lainnya), diberi perbedaan potensial antara kedua elektroda itu. Elektroda dengan

muatan negatif dalam sel elektrolisis disebut katoda, sedangkan yang bermuatan positif dinamakan

anoda. Partikel-partikel yang bergerak ke arah salah satu elektroda haruslah bermuatan, dan muatan

ini harus berlawanan dengan muatan elektroda ke arah mana mereka bergerak (Svehla, 1990).

Ada dua tipe elektrolisis, yaitu elektrolisis lelehan (leburan) dan elektolisis larutan.

Pada proses elektrolisis lelehan, kation pasti tereduksi di katoda dan anion pasti tereduksi di

anoda. Sebagai contoh, berikut ini adalah reaksi elektrolisis lelehan garam NaCl

(yangdikenaldenganistilahsel Downs) :

Katoda (-) : 2 Na+(L) + 2e-----2Na (1)

Anoda (+) : 2Cl(l) ---Cl2(g)+ 2e- (2)

Reaksi sel : 2Na+(l) + 2Cl(l)--2 Na(s)+ Cl2(g) . [(1)+(2)]

Reaksi elektolisis lelehan garamNaCl menghasilkan endapan logam natrium di katodadan gelembung gas Cl2di anoda. Bagaimana hal nya jika lelehan garam NaCl diganti dengan

larutan garam NaCl ?Apakah proses yang terjadimasih sama? Untuk mempelajari reaksi

elektrolisis larutan garam NaCl, kita mengingat kembali Deret volta.

Pada katoda, terjadi persaingan antara air dengan ion Na+ . Berdasarkan Tabel Potensial

Standard Reduksi, air memiliki Eored yang lebih besar dibandingkan ion Na+. Ini berarti, air

lebih mudah tereduksi dibandingkan ion Na+.Oleh sebab itu, spesi yang bereaksi di katoda

adalah air.Sementara berdasarkan Tabel Potensial standard Reduksi, nilai EOred ion Cl-dan

air hampir sama. Oleh karena oksidasi air memerlukan potensial tambahan( over voltage),


4/9

maka oksidasi ion Cl- lebih mudah dibandingkan oksidasi air. Dengan demikian reaksi yang

terjadi pada elektrolisis larutangaramNaCl adalahsebagai berikut :

Katoda (-) : 2H2O + 2e----H2(g)+ 2OH

(aq) (1)

Anoda (+) : 2Cl- (aq) -Cl2(g) + 2e- (2)

Reaksi sel : 2H2O(l) + 2Cl

(aq)--H2(g) + Cl2(g) + 2OH-(aq) .............. [(1)+(2)]

Reaksi elektrolisis larutan garam NaCl menghasilkan gelembung gas H2 dan ion OH-

pada katoda dapat dibuktikan dengan perubahan warna larutan dari bening menjadi merah

muda setelah sejumlah indicator penoftalein (pp).Dengan demikian, terlihat bahwa produk

elektrolisis lelehan umumnya berbeda dengan produk elektrolisis larutan. Selain

pembentukan gas chlorine, dalam anoda juga terbentuk gas oksigen, reaksi terjadi sebagai

berikut :

Katoda (-) : 4H2O + 2e----2H2(g)+ 2OH

(aq) (1)

Anoda (+) : 2H2O -4H+ + O2 + 4e

- (2)

Reaksi sel : 6H2O(l) --2H2(g) + O2(g) + 4OH-(aq) + 4 H

+.............. [(1)+(2)]

Rangkaian proses pembuatan gas chlorine :


5/9

III. AlatdanBahan

IV. METODOLOGI PRAKTIKUM

1. Persiapan Larutan Elektrolit

a.Penyiapan larutan garam 15% sebanyak 60 ml

9 gram garam NaCl teknis

60 ml Aquades (H2O)

b.Penyiapan larutan garam 55% sebanyak 60 ml

33 gram garam NaCl teknis

60 ml Aquades (H2O)

Alat :

Seperangkat alat elektrolis

Gelaskimia

Erlenmeyer

Pipet volum

Botol semprot

Bahan :

LarutanNaCl

LarutanHCl

Phenoftalein

Aquades

Larutan KI

Amilum

Pengadukkan

(hingga homogen)

Pengadukkan

(hingga homogen)


6/9

1. Proses Elektrolisis

Masukkan Elektrolit

Kedalam

Reaktor Elektrolisis

Nyalakan saklar rectifier, atur

arus Listrik pada besaran 1Ampere, dan hubungkan

pada reaktor elektrolisis

Sambungkan keluaran dari

valve reaktor(anoda)dengan selang

pada scrubber yang telah

diisi larutan KI 3%

Catat perubahan volume

pada reaktor dengan

interval waktu 10 menit

selama 30 menit

Lihat perubahan warna

pada Scrubber (indikasi

terbentuk Cl2)

Ambil sampel dari tabung

scrubber dan tambahkan

amilum

Lihat perubahan warnanya

Ambil sampel dari reaktor

(sisi katoda) sebanyak 10

ml

Titrasi larutan tersebut

dengan HCL 0,02 M, catat

volume titran dan hitung

konsentrasi NaOH (by

product)


7/9

4. DATA PERCOBAAN

Run 1

Massa NaCl : 9 gram

Volume larutan NaCl : 60 ml

Arus : 1 ampere

Run Waktu (menit) Vol gas Cl2dan O2

dalam anoda (ml)

Vol NaOH dalam

katoda (ml)

0 0 0,0 5,3

1 10 0,8 6,5

2 20 1,8 7,3

3 30 1,8 7,3

Tabel 1, Proses elektrolisis menggunakan lsrutsn elektrolit NaCl 15 % dalam 60 ml

Run 2

Massa NaCl : 33 gram

Volume larutan NaCl : 60 ml

Arus : 1 ampere

Run Waktu (menit) Vol gas Cl2dan O2

dalam anoda (ml)

Vol NaOH dalam

katoda (ml)

0 0 0 9,1

1 10 1,5 10,9

2 20 1,6 11

3 30 1,6 10,8

Tabel 2, Proses elektrolisis dengan menggunakan elektrolit larutan NaCl 55% dalam 60 ml


8/9

Penentuan konsentrasi NaOH dari titrasi

V NaOH : Run 1 : 4,7 ml

Run 2 : 5 ml

N HCl : 0,01 N

V HCl (NaOH 15%) : 14,7 ml

V HCl (NaOH 55%) : 39,1 ml

1. Penghitungan konsentrasi NaOH sebagai by productpada proses elektrolisis larutan NaCl

15%

V NaOH x N NaOH = V HCl x N HCl

N NaOH = (14,1 x 0,01) / 4,7

N NaOH = 0,03 N

2. Penghitungan konsentrasi NaOH sebagai by productpada proses elektrolisis larutan NaCl

55%

V NaOH x N NaOH = V HCl x N HCl

N NaOH = (39,1 x 0,01) / 5N NaOH = 0,0782 N


9/9

DAFTAR PUSTAKA

Abdel-Aal, H.K., dan Hussein I.A. 1993. Parametric Study for Saline Water

Electrolysis: Part I-- Hydrogen Production. International Journal Hydrogen Energy 18 (6),

Hal 485-489.

Abdel-Aal, H.K., Hussein I.A., Sultan. S.M. 1993. Parametric Study for Saline Water

Electrolysis: Part

II-Chlorine Evolution, Selectivity and Determination. International Journal Hydrogen

Energy

18 (7), Hal 545-551.

American Public Health Association (APHA), American Water Work Association, Water

Environmental

Federation. 2005. Standart Method for Examination of Water and Watewater. Brady, J.E. 1999. General Chemistry Principles and Structure. 5th ed. Jakarta: Binarupa

Aksara.

Huang, Yu-R., Hung, Yen-C., Hsu, Shun-Y., Huang, Yao-W., and Hwang, Deng-F. 2008.

Application of

Electrolyzed Water in the Food Industry. Journal of Food Control. 19. Hal 329-345.

Jeffery, G.H., Bassett, J., Mendham, J., dan Denney, R.C. 1989. Vogels Textbook of

Quantitative

Chemical Analysis. New York: John Wiley & Sons.

Svehla, G. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.

Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka.

jjjjihynhh

Documents