ISSN1410-1998 Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BA TAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

PEMBUA T AN U(IV) DARI U(VI) MENGGUNAKAN TEKNIK ELEKTRODIALISIS

Fathurrachman dan Hendro WahyonoPusat Pengembangan Teknologi Bahan Bakar Nuklir dan Daur Ulang -BATAN

ABSTRAK

PEMBUATAN U(IV) OARI U(VI) MENGGUNAKAN TEKNIK ELEKTROOIALISIS. Telah dipelajaripembuatan larutan U(IV) nitrat dari proses reduksi larutan U(VI) nitrat secara elektrodialisismenggunakan membran tukar kation (MTK). Ion uranil direduksi menjadi ion urano dalam larutanasam nitrat yang distabilkan dengan hidrazin sulfat, dalam set elektrolitik terbuat dari bahanfleksiglas terdiri atas 2 bilik, 1 bilik katoda dan 1 bilik anoda, menggunakan anoda platina (Pt) dankatoda karbon (C) atau baja nirkarat (Stainless Steel) pada suhu kamar. Membran TK diselipkandi antara 2 bilik yang berjarak 1,5 cm dari elektroda dan jarak tersebut dijaga konstan pada setiappercobaan. Anolit sekitar 100 ml berupa larutan asam nitrat 1,4 M dan katolit sekitar 100 mlberupa uranil nitrat dengan konsentrasi 23,97 g/l, dengan variasi penambahan hidrazin sulfat0,8615 gram dan 1,723 gram. Berbagai parameter yang dilakukan dalam percobaan ini, adalahpotensial reduksi, jumlah hidrazin sulfat, dan bahan katoda, dalam pengaruhnya terhadapprosentase konversi U(VI) menjadi U(IV) sebagai fungsi waktu, efisiensi arus, dan densitas arusmembran. Potensial arus searah yang dicoba mulai dari 3 hingga 5 volt. Konversi larutan uranilnitrat menjadi larutan urano nitrat dapat dicapai hingga 100% pada potensial 3,5 volt selama 3,33jam dan 3,67 jam masing-masing untuk katoda baja nirkarat dan karbon. Adanya sulfat dalampenggunaan hidrazin suI fat menaikkan arus. Penggunaan hidrazin mumi disarankan sebagaistabilisator dalam reduksi larutan uranil nitrat menjadi larutan urano nitrat di masa datang, agardapat diperoleh hasil yang lebih murni dengan arus listrik yang lebih rendah.

ABSTRACT

PREPARA TION OF URANIUM(IV) FROM URANIUM(VI) BY USING AN ELECTRODIALYSISTECHNIQUE. Preparation of a uranous nitrate solution from the reduction process of a uranylnitrate solution by using electrodialysis technique with a cation exchange membrane has beenstudied. Uranyl ions were reduced into uranous ions in a nitric acid solution stabilized byhydrazine sulfate in a two-compartment electrolytic cell made from f/exiglass. Platinum and carbonor stainless steel were used as anode and cathode, respectively. The electrodialysis process wascarried out at room temperature. A piece of cation exchange membrane was inserted between thetwo compartments and the distance between electrode and membrane was 1.5 cm and this waskept constant throughout the experiment. A 100 ml of a nitric acid 1.4 M solution was in the anodechamber as anolyte, whilst a 100 ml of a uranyl nitrate solution with the uranium concentration of23.97 gI1 was in the cathode chamber containing hydrazine sulfate. The parameters tested werereduction voltage, the amount of hydrazine sulfate added, and cathode materials to convert theU(VI) into U(IV) as a function of time, current efficiency, and membrane current density. Thetested voltage was around 3 upto 5 volts. The conversion of U(VI) into U(IV) can reach 100 % atthe voltage of 3.5 volt for 3.33 hours and 3.67 hours for the respective stainless steel and carbonas the cathode. The sulfate ion in a hydrazine sulfate solution can increase the direct current.Pure hydrazine therefore is recommended as stabilizer to perfonn the reduction of U(VI) into U(IV)in the future in order to have lower current density during electrodialysis process.

PENDAHULUAN

Latar belakang

Logam uranium dibuat denganmenggunakan bahan dasar serbuk UF4(garam hijau) yang direaksikan denganlogam Ca/Mg. Untuk memperoleh hasillogam U yang murni, perlu diperhatikanpula kemurnian serbuk UF4, dan hal itupernah dicapai hingga 96,80 % [1].

Proses pembuatan serbuk UF 4dapat ditempuh melalui beberapa jalur, diantara-nya adalah:

a. Serbuk amonium uranil karbonat (AUK)direduksi menjadi UO2, lalu dihidrofluori-nasi menjadi serbuk UF4.

b. UFe direaksikan dengan pereaksi kloro-alkena yang biasa disebut prosesfluorinasi, misalnya freon-12 (perkhloroetilena) menjadi UF 4 [2].

c. UFe dihidrolisis menghasilkan uranilfluorida (UO2Fv, selanjutnya diendapkanmenggunakan HF dan stanno khlorida(SnClv sebagai bahan reduktor. Endap-an yang dihasilkan dicuci dan dikering-kan sehingga diperoleh serbuk UF4 [31.

d. Larutan uranil (bersuasana khlorida, sul-fat, dan nitrat) direduksi secara elektro-dialisis menggunakan membran kation,

193

ISSN1410-199aProsiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP2TBDU dan P2BGN -BA TAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

2.

3.

guna memisahkan hasil reduksi yangterjadi di ruang katoda dari ruang anodayang oksidatif. Teknik tersebut telah dila-kukan oleh para peneliti ORNL, AS yangdikenal dengan proses EXCER danmenggunakan larutan uranil bersuasanaasam khlorida untuk mendapatkan larut-an urano. Hasillarutan urano diendapkanoleh pelarut HF pada suhu 90 DC

sehingga diperoleh endapan UF4[4].

Oari berbagai teknik tersebut,pengguna-an teknik pad a butir d yaituelektrodialisis dan pengendapan adalahjalan terpendek untuk mendapatkan serbukUF4 dan cara ini dipilih dalam penelitian ini.Oi sam ping itu, larutan U(IV) yangdisiapkan dari larutan U(VI) digunakan pulauntuk melakukan pemisahan Pu dan Udalam pabrik prosses-ulang cara basahyang biasa disebut dengan proses PUREX.Larutan U(IV) berfungsi sebagai pereduksi

Pu(IV) menjadi Pu(lll) sedangkan U(IV)teroksidasi menjadi U(VI) sehingga dalamproses ekstraksi pelarut Pu(lll) beradadalam fase air dan U(VI) berada dalamfase organik [5].

bilik dan migrasi ion tertentu (dan nonion) antara katolit dan anolit.5el tiga bilik dengan dua membran5el ini digunakan untuk melaksanakanreaksi seperti bagian 1) dengan kondisibahwa larutan umpan harus diisolasi dariruang katoda dan anoda.5el multi bilik dengan multi membran5el ini digunakan untuk pemekatan ataupengenceran larutan.

Proses elektrodialisis dua bilikdengan satu membran yang selektifterhadap kation, yang pad a setiap biliknyaterdapat elektroda pt untuk bilik anoda dankarbon untuk bilik katoda digunakan dalampercobaan ini. Membran tukar kation yangselektif terhadap kation diletakkan di antaradua bilik anoda dan katoda tersebut. Jikapotensial dc diberikan kepada kedua

+ .

elektroda, maka kation H cenderung

bergerak ke arah katoda yang bermuatannegarif. Ion-ion tersebut mampumenembus membran dan bereaksi denganOH- dalam bilik katoda yang membentukH2O, sehingga jumlah elektrolit di ruangkatoda bertambah ban yak.

TEORI Sel Elektrolitik (elektroliser)

Dilihat dari segi definisi, selelektrolitik adalah I tempat atau wadah

berlangsungnya reaksi kimia yangdiakibatkan oleh energi listrik [7]. Secaraesensial suatu elektroliser terdiri alas satuwadah untuk elektrolit, satu anoda, satukatoda, dan suplai arus searah. Jika suatupotensial .diberikan terhadap terminal-terminal elektroda, maka terjadi aliran aruslistrik melalui sirkuitl dan akhirnya terjadilahreaksi elektrokimia pad a permukaanelektoda. I

Sel elektrolitik mempunyaiberbagai ragam bentuk dan ukuran yangdiklasifikasi-kan dengan cara yangberbeda-beda ber-dasarkan pada geometrigel, tipe elektroda, dlan lain-lain.

Pad a Instalasi Prefre, Tarapur,India, telah dilakukan berbagai macam unitelektroliser, seperti [7]:

Elektroliser men~gunakan katoda airraksa dan anoda platinum. Pada unit inisusunan kandungan padatan padapermukaan air raksa, berkurang denganadanya aliran arus. Proses menggunakanunit ini terjadi pembentukan asam

Proses elektrodialisis

Proses elektrodialisis adalah suatuproses pemindahan ion-ion melaluimembran tukar ion dari satu larutan kelarutan yang lain karena pengaruh medanlistrik langsung[6]. Kation-kation dalamlarutan akan menerobos membran tukarkation (MTK), karena mem-peroleh tenagadorong dari medan listrik. Membran tukarkation berfungsi menjaga anolit yangoksidatif agar tidak mengoksidasi produkdan tidak bercampur dengan katolit, sertamempertahankan produk kation, misalnyaU4+ hasil reduksi dari UO22+ tetap berada dibilik katoda sehingga hanya ion hidrogen(H+) dari bilik anoda yang dapatmenyeberang ke bilik katoda.

Secara umum proseselektrodialisis dilaksanakan di dalam gelelektrolitik dengan bermacam-macamjumlah bilik. Dalam hat ini ada 3 jenis setelektrodialisis, yaitu (4.6]:

1. Sel dua bilik dengan satu membranSel ini digunakan untuk melaksanakanreaksi oksidasi-reduksi dan reaksi asambasa. Membran membatasi larutan kedua

194

ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi Ifmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BA TAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

merkuri, sehingga sel ini tidak cocokdalam pembentukan urano secara rutin.

2. Elektroliser menggunakan katoda titani-um dan anoda platinum. Sel ini memberi-kan hasil yang memuaskan dalamproduksi urano dengan jumlah yangmencukupi, tetapi harga platinum dantitanium cukup tinggi.

3. Elektroliser menggunakan katoda titani-um dan anoda titanium berlapis platinum.Dalam sel ini anoda yang digunakanadalah suatu substrat titanium yang pada

permukaannya dilapisi platinum.4. Elektroliser menggunakan katoda titani-

um dan anoda TSIA. Titanium SubstrateInsoluble Anode (TSIA) dibuat denganmelapisi logam titanium dengan oksidalogam mulia seperti rutherium, radium,platinum, iridium, dan lain lain.

5. Elektroliser menggunakan katoda karbondan anoda platinum. Katoda karbon dananoda platinum digunakan dalam sel ini,tetapi adanya sifat karbon yang rentanpecah maka penggunaan katoda karbontersebut harus dibatasi.

Reaksi reduksi dalam sel elektrolitik

Pad a proses elektrodialisis dalamsebuah gel berisi dua bilik yang dipisahkandengan sebuah membran tukar kation akanterjadi reaksi reduksi UO22+ menjadi U4+dalam larutan nitrat.

Pada bilik katoda akan terjadireduksi UO22+ menjadi U4+[7] , denganreaksi:

UO?+ + 4H+ + 2e- ~ ~ U4+ +2H2O (1)

Selain itu, ada dua reaksi samping pad a bilikkatoda itu, yaitu pembentukan asam nitrit danhidrogen, menuruti reaksi:

Stabilisasi larutan urano nitrat

Dalam proses PUREX, pemisahanplutonium-uranium dilakukan dengan jalanstripping plutonium dari fase organik kefase air. Untuk hal ini, maka Pu(IV)direduksi terlebih dahulu menjadi Pu(III).Reduktor yang biasa digunakan adalahFe(SO3NHz) atau fero sulfamat. Akantetapi, pemakaian fero sulfamat sebagaireduktor menimbulkan limbah radioaktifyang cukup besar dari ion-ion feri dansulfat, dan juga dapat menimbul-kankerusakan pad a evaporator [5].

Sebagai penggantinya telahbanyak digunakan larutan U(IV) nitratsebagai reduktor yang dapat masuk kedalam fase organik bersama-sama UO;+atau U(VI), sehingga mengurangi pengotordalam fase air tempat plutonium beradadan tidak menambah volum limbahradioaktif. Akan tetapi, larutan urano nitratdalam fase air tidak stabil dan mudahteroksidasi kembali menjadi UO;+ denganadanya pengaruh asam nitrit. Berdasarkansifat tersebut urano nitrat tidak dapatdigunakan sebagai reduktor tanpa adanyasuatu zat yang berfungsi sebagaistabilisator.

Zat-zat yang dapat digunakansebagai stabilisator, antara lain: urea, asamsulfamat, dan hidrazin. Dari ketiga zattersebut, hidrazin merupakan stabilisatoryang paling baik, karena efektif dalammengurangi reoksidasi urano dan hasil-hasil reaksinya dengan asam nitrit yangberupa gas Nz dan NzO tidak menambahlimbah radioaktif cair5].

4

Dalam produksi larutan uranonitrat, U{IV) menunjukkan karakteristikreaksi autokatalisis, yaitu kecepatanreoksidasi urano akan semakin naikdengan bertambahnya waktu [5J, sepertiditunjukkan oleh reaksi berikut :

NO3- + 3H+ + 2e- ~ ~ HNOz + HzO

2H+ + 2e- ~ ~ Hz

(2)

(3)u4+ +NO3- + H2O E ~ UO;+ +HNO2 +H+ (5)U4+ + 2HNO2 E ~ UO;+ + 2NO + 2H+ (6)

2NO + HNO3 +H2 E ~ 3HNO2 (7)

Sementara pada anoda. hanya terjadi reaksipembentukan oksigen dari H2O dalamsuasana asam nitrat seperti reaksi berikut:

Reaksi (5) menunjukkan bahwa reaksioksidasi urano oleh ion nitrat menghasilkanHNO21 sehingga makin banyak HNO2 yangdihasilkan akan menghasilkan reaksi (6)makin banyak dan gas NO yang terjadi akanmembentuk HNO2 lagi menuruti reaksi (7).Dari reaksi-reaksi tersebut terlihat bahwauntuk setiap mol HNO2 dapat menghasilkan

+ 4H+ + 4e- (4)~ ~ O22H2O

Dari penelitian yang pernahdilakukan, potensial reduksi pada proseselektrodialisis baik dalam suasana asamkhlorida maupun nitrat berkisar antara 3hingga 9 volt [6,7].

195

Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BA TAN Jakarla, 22 Pebruari 2000

ISSN 1410-1998

menggunakan Hukum Faraday (dianggaptidak terjadi reaksi samping).

Hipotesis

Percobaan ini bertujuan untukmenyiapkan larutan urano nitrat dari larutanuranil nitrat menggunakan teknikelektrodialisis dalam gel elektrolitik dua bilikyang dipisah-kan oleh membran tukarkation dan pencarian parameter prosesseperti besarnya potensial arus searah,jumlah hidrazin, lmacam katoda yangdigunakan guna mendapatkan larutanurano nitrat semur i-murninya. Platina dankarbon/SS masing-masing digunakansebagai anoda dan katoda. Penggunaanhidrazin amat diperlukan, karena adanyaasam nitrat dalam larutan dapat

mengoksidasi produk yang berupa U(IV).Oi sam ping itu, kestabilan ion U4+ darioksidator HNO2 dapat diupayakanmenggunakan stabilisator hidrazin. Padapercobaan ini, hidl1azin tidak dipunyai dansebagai gantinya digunakan hidrazin sulfat.

1,5 mol HNO2 lagi. Dengan demikiansemakin lama reaksi oksidasi urano, akansemakin cepat terjadinya autokatalisis.

Kecepatan reaksi oksidasi uranodalam larutan nitrat dapat diturunkanserendah mungkin dengan menambahkanhidrazin sebagai stabilisator. Hidrazin akanbereaksi dengan HNO2. sehingga dapatmengatasi terjadinya autokatalisis seperti diatas. Reaksi antara hidrazin dengan HNO2dapat ditulis-kan[5] :

N2Hs+ + HNO2 ~ ~ HN3 +2H2O + H+ (8)HN3 + HNO2 ~ ~ N2O + N2 + H2O (9)

Dalam penggunaannya, hidrazinmenga-lami penurunan konsentrasi sekitar0,005 M per bulan. Oleh karena itu,penyimpanan larutan urano nitrat untuk

jangka w.aktu yang cukup lama, dipertukanpenambahan hidrazin secara ~eriodik gunamenstabilkan konsentrasinya J,

Efisiensi arus

Hasil reaksi elektrodialisisberbanding lurus dengan muatan yangdilewatkan antara kedua elektroda yangdikenal dengan Hukum Faraday (empirik):

TATA KERJA

Bahan

Membran tukar kation buatan BDH(Inggris) berukuran 4 x 4 cm; Larutan uranilnitrat yang dibuat dengan melarutkan U30sdalam asam nitat; asam nitrat 65 %;hidrazin sulfat; air bebas mineral; asamnitrat pekat; asam sulfat pekat; asam fospatpekat; asam amidosulfonat; ammoniumheptamolibdat tetrahidrat; tritisol vanadilsulfat, vanadium r,g/l; kalium bikhromat;terra sulfat; asam Sr'famat.

Alat ",c."J

I.e.t96500

(10)g =

9 = berat zat yang bereaksi, gramI = arus listrik, amper

e = berat ekuivalen kimiat = waktu, detik

Efisiensi pemakaian arus dapatdilihat dari jumlah total perubahan kimiapada elektroda akibat arus dan sebandingdengan jumlah arus listrik yang lewat. Akan

tetapi, sering yang diperlukan hanyalahperubahan kimia tertentu saja danperubahan-perubahan kimia lain diabaikan.Gas lain dan sebagai-nya dianggapterbuang. Jadi, dapat didefinisi-kan bahwaefisiensi arus ialah perbandinganperubahan kimia yang dikehendakiterhadap perubahan kimia total.

Atau:

Efisiensi Arus = Aktual/ Teoritik x100 % (11)

Dalam hal ini, ~ adalah beratlogam yang terendapkan/melarut, danteoritik ada-lah be rat logam dihitung

Sel elektrolitik terdiri atas dua bilikanoda dan katoda: dua buah elektroda(anoda: pt dan katoda: C/SS); sumberpotensial arus searah (dc); multimeter; pH-meter; peralatan gel as; neraca analitik;pengaduk magnetik; kompor listrik;titroprosessor 672 Metrohm; buretelektronik (Dosimat); elektroda pt danelektroda kalomel untuk analisis uranium;stop watch.

Gambar sel elektrol tik

Skema sell elektrolitik terlihat pad aGambar 1, semehtara rangkaian proseselektrodialisis terlihat dalam Gambar 2.

196

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir V

P2TBDU dan P2BGN -BA TAN Jakarta, 22 PebnJari 2000

Keterangan:

A = Bilik AnodaK = Bilik KatodaMTK = MembranTukar KationM = Pengaduk magnetik

Gambar1 Sel dua bilik satu membran

Gambar 2.

SEL ELEKTROUSIS

Rangkaian proses elektrodialisis beserta perlengkapannya.

Cara Kerja

1. Selembar membran tukar kation buatanBDH dengan luas membran 16 cm2 (4x4cm) diselipkan di antara dua bilik.

2. Seratus ml larutan uranil nitrat dengankonsentrasi U 23,97 g/l yang telahdicampur dengan 0,8615 gram hidrazinsulfat dimasukkan ke dalam bilik katodadan 100 ml larutan asam nitrat 1,4 Mdima-sukkan dalam bilik anoda. Kadarasam dalam bilik katoda kira-kira sarnadengan kadar asam dalam bilik anoda.

3. Lempeng karbon sebagai katoda berdia-meter 3,6 cm dicelupkan ke dalam katolit,sedang lempeng pt sebagai anoda ber-diameter 3,8 cm dicelupkan ke dalamanolit.

4. Jarak antara kedua elektroda denganpermukaan membran adalah 1,5 cm dandijaga konstan.

5. Larutan pada bilik katoda maupun anodadiaduk menggunakan pengaduk

magnetik.6. Sel elektrolitik dialiri potensial dc yang

bervariasi yaitu: 3; 3,5; 4; 4,5; dan 5 volt.7. Arus yang tertunjuk ampermeter dan pH

larutan pada bilik katoda diamati dandicatat setiap 20 menit.

8. Hasil urano pad a bilik katoda dicupliksetiap 20 menit dan dianalisis dengancara titrasi redoks [9] memakai alat poten-

siometer titroprosessor 672 Metrohm.

Pad a gambar 3 ditunjukkan secaraskematik pembuatan U4+ dari UO22+ denganproses elektrodialisis .

197

Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BA TAN Jakalta, 22 Pebruari 2000 ISSN 1410-1998

=~~~~:]

Asam nitratsebagai anolit

Uranil nitrat

~~~~:~:_j~ Hidrazin Sulfat e

ELEKTRODIALISIS bilik katoda

Produk U4+dalam bilik katoda

.,",;1

Analisis uJ.+ dengan

Titrasi redoks

Gambar 3. Diagram a/ir pembuatan U4+ dari UO22+ dengan proses elektrodialisis

HASIL DAN BAHASAN kembali warna hijau menjadi kuningsebelum proses elektrodialisis berakhir. Hal

A V .. P t .I ini mungkin diakibatkan hidrazin sulfat yang

.ariasl 0 ensla .4+

berfungsl menstabilkan larutan U yangPercobaan dalam gel elektrolitik telah terbentuk habis bereaksi dengan

dimulai dengan penggunaan karbon HNO2 hasil reaksi sehingga larutan U4+sebagai katoda dan platina sebagai anoda. menjadi tidak stabil dan mudah teroksidasiKondisi proses yang dicoba adalah kembafi menjadi io~ UO22+konsentrasi UO22+ 23,97 gilt, konsentrasiasam nitrat 1,4 N dan jumlah hidrazin sulfat0,8615 gram. Percobaan dengan variasipotensial, dilakukan pada kisaran 3,0; 3,5;4,0; 4,5; dan 5 volt. Hasil pengaruhpotensial tersebut dapat di/ihat dalamGambar 4. Perubahan konsentrasi U4+diamati sebagai fungsi waktu. Gambar 4menunjukkan bahwa makin tinggi potensial,U(IV) terbentuk makin cepat, waktuelektrodialisis makin pendek, dan arusyang timbuf makin besar. Pada potensial3,5 volt terlihat bahwa pembentukan ionU4+ dapat dicapai mendekati 100% denganwaktu 3,67 jam. Waktu tersebut relatif lebih

pendek dibanding dengan potensial 3 voltyang dicapai dalam waktu 5,67 jam. Padakondisi itu larutan uranil nitrat yangberwarna kuning berangsur-angsurberubah menjadi hijau tua.

Pada potensial berturut-turut 4; 4,5;dan 5 volt, konversi uranil nitrat menjadiurano nitrat tidak dapat mencapai 100 %.Hal itu ditandai dengan adanya perubahan

131

100

M

~~~

BI-

40.

/

~

31 -;-~::~~~~~::~:]~ i

I I I I I0

0 1 2 3 4\O.Ndu Iss, ja-

Gambar 4. Hubungan antara Waktu

elektrodiallisis terhadap konversiUO22+ menjadi U4+ dengan variasipotensial

Segar arus yang terjadi mengikutibesar potensial yan diberikan, dan padaGambar 5 tampak bahwa makin besarpotensial yang di asang, arus searahmakin besar. Terli at pula bahwa untuk

menjalankan proses elektrodialisisdibutuhkan potensial minimum sebesar 3volt, artinya proses elektrodialisis tidak

198

ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi /lmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BA TAN Jakarla, 22 Pebruari 2000

dapat dijalankan di bawah potensialtersebut. Hal itu terlihat dari hubunganpotensial yang merupakan garis lurus, danekstrapolasi dari garis tersebut berada dibawah 3 volt ketika menyentuh absis pad aGambar 5. Potensial sebesar itu digunakanuntuk mengatasi adanya tahanan listrikdalam membran.

sulfat dengan tujuan apakah ada penga-ruhterhadap besar arus. Percobaan tersebutdilukiskan dalam Gambar 8. Gambar itumenunjukkan bahwa arus yang terjadi padalarutan tanpa hidrazin sulfat pad apercobaan ini lebih kecil dibanding denganlarutan menggunakan hidrazin sulfatseperti pada Gambar 6, sehingga dapatmemperkuat asumsi bahwa ion sulfatdalam hidrazin sulfat dapat mengakibatkankenaikan arus.

--~300.

iii 2&J.~:u 2X).

150.

100.

50.

Q.2.5

't'~==~...=~=:

r:':

I,==t === ~t I---~---:- -

---"---r--I I

---~/--~

:/

2.5 3 3.5 4Pct~a. vat

4.5 5 5.5

3 3.5 4 45 5.5

~vdt---

Gambar 7. Hubungan an tara Potensial danefisiensi arus.

5

~~---~--

Gambar 5. Hubungan antara potensial danArus

Bila luasan membran yang dialirilistrik ikut diperhitungkan untuk densitasarus membran (arus listrik dibagi luasmembran), maka makin besar potensialyang diberikan densitas arus membranjuga makin besar seperti tampak padaGambar 6. Ini dapat diartikan bahwadensitas arus per 1 cm2 luas membransemakin besar dengan bertambah-nyapotensial yang diberikan.

0.16N 0.14.

~ E 0.12.~ u..< 0.1.~ C 0.08..~ 0.06.c

~ 0.04.0.02.

o.

~5 3 "5 .'5 5 ~5

PcMnsiaI,volt f

' -

Gambar 6. Hubungan antara potensial dandensitas arus membran.

Jika konversi ion uoi+ menjadiU4+ dihitung hanya sampai sebesar 60 %,maka pada Gambar 7 diperlihatkanefisiensi arus pada potensial 3,5 voltmencapai 100 %, sedang potensial di atas3,5 volt dapat melebihi 100 %, ini mungkindiakibatkan oleh adanya sulfat yangterdapat dalam hidrazin. Sulfat ini tidakberpengaruh dalam proses elektrodialisis,tetapi hanya akan menambah besar arus.Hal itu dapat dibuktikan menggu-nakanpercobaan tanpa menggunakan hidra-zin

~ I

Gambar 8. Hubungan antara potensial danarus tanpa hjdrazin sulfat.

B. Variasi jumlah hidrazin sulfat

(N2HsHSO4)

Variasi jumlah hidrazin sulfatdilakukan pada potensial 3,5 volt dengankonsentrasi uranil nitrat dan asam nitratyang sarna. Hal ini didasarkan atas kondisipercobaan pertama ketika pad a potensial3,5 volt konversi U4+ dicapai secarasempurna dalam waktu relatif pendek (3,67jam) dibanding pada potensial yang lain.Variasi konsentrasi hidrazin sulfat inidilakukan untuk mengetahui jumlahhidrazin sulfat yang dibutuhkan secarakualitatif sehingga tidak terjadi peristiwareaksi oksidasi kembali U4+ menjadi ionUO22+ dan pengaruhnya terhadap produk-silarutan U4+ sebagai fungsi waktu. Hasil darivariasi konsentrasi hidrazin sulfat dapat

199

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP2TBDU dan P2BGN -BA TAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

dilihat pada Gambar 9. Gambar itumenunjukkan bahwa jumlah hidrazin baiksebesar 0,8615 gram maupun sebesar1 ,723 gram relatif tidak memberikanpengaruh terhadap hasil konversi danwaktu yang digunakan untuk elektrodialisis.Namun, jumlah hidrazin sulfat sangatberpengaruh terhadap arus yang terjadi.Dengan memberikan jumlah hidrazin sulfatlebih besar, maka arus yang ditimbulkanjuga ikut mengalami kenaikan. Hal ini akanberpengaruh pula terhadap densitas arusmembran dan efisiensi arus seperti yangdijelaskan di muka dan tersirat dalamGambar 8 dan 6.

adalah untuk melihat seberapa besartingkat konversi U4+ sebagai fungsi waktudibanding-kan dengan bahan dari karbon.

Baja nirkarat sebagai katoda dalampercobaan ini mempunyai luas 10,52 cm2.Percobaan dilakukan pad a potensial 3,5volt, konsentrasi uranium 23,97 g/l danjumlah hidrazin sulfat 1,723 gram.Pengaruh katoda baja nirkarat tersebutterhadap U(IV) terbentuk dapat dilihat padaGambar 10. Gambar tersebut menunjukkanbahwa waktu yang dibutuhkan oleh bahanbaja nirkarat untuk mengkonversi UO22+menjadi U4+ hingga sempurna adalahsebesar 3,33 jam, dan hal ini relatif lebihpendek dibandingkan dengan waktukonversi U(VI) ke U«IV) oleh bahan karbon(3,67 jam). Dalam percobaan ini jugaterlihat bahwa arus yang. digunakan padabahan baja nirkarat relatif lebih kecildibanding bahan karbon. Akibatnya,densitas arus membran dan efisiensi aruspada kato-da baja nirkarat, relatifmemberikan harga lebih kecil dibandingelektroda bahan karbon. Bahan bajanirkarat memberikan densitas arusmembran sebesar 0,03 A/cm2 dan etisiensiarus sekitar 127,81 %, sementara padabahan karbon, densitas arus membran danetisiensi arus masing-masing sebesar 0,04A/cm2dan 131,14 %.

waktu

U(IV)baja

Gambar 10. Hubungan antaraelektrodialisis danterbentuk menggunakannirkarat dan karbon.

D .pH larutan katolit

Dari berbagai variasi yangdilakukan, terdapat kenaikan pH di dalambilik katoda pada setiap pengamatan 20menit selama proses elektrolisisberlangsung. Hal ini dapat dimungkinkan,karena adanya ion H+ dari bilik anoda yangmampu menerobos mem-bran tukar kation

c

Pada variasi jumlah hidrazin sulfat,diperoleh hasil bahwa jumlah hidrazin sulfatsebesar 0,8615 gram memiliki densitasarus 0,01 A/cm2, dan untuk jumlah hidrazinsulfat sebesar 1, 723 ~ram memilikidensitas arus 0,04 A/cm. Begitu pulahalnya terhadap efisiensi arus yang terjadi,dengan adanya kenaikan konsentrasihidrazin sulfat maka pad a potensial yangsarna memberikan efisiensi arus lebih dari100 %. Hal ini makin memperkuat dugaanbahwa sulfat yang terdapat dalam hidrazinsulfat sangat berpengaruh terhadap arusdalam proses elektrodialisis. Oaripercobaan ini diperoleh hasil bahwaefisiensi arus untuk jumlah hidrazin 0,8615gram adalah 100% dan jumlah hidrazinsulfat 1,723 gram memiliki efisiensi arussebesar 131,14% pada konversi U(VI)menjadi U(IV) sebesar 60%.

.Variasi katoda

Pada percobaan ini hanya 2macam katoda yang diuji, karbon dan bajanirkarat (88). Penggunaan katoda karbontelah dilakukan seperti yang telah diuraikandi muka. Tujuan penggunaan baja nirkarat

200

ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BA TAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

3. Untuk mengurangi terjadinya reoksidasiU4+ menjadi UO22+, dapat digunakanstabilisator hidrazin sulfat yang dimasuk-kan ke dalam larutan mengandung U4+.

4. Keberadaan sulfat dalam hidrazin sulfathanya akan memberikan kenaikan arus,

sehingga berpengaruh pula terhadapefisiensi arus dan densitas arusmembran.

5. Bahan baja nirkarat (stainless steel)sebagai katoda mampu mereduksi U(VI)menjadi U(IV) relatif lebih cepat sekaligusdengan arus yang relatif lebih rendahdibanding bahan karbon.

Saran

Penggunaan hidrazin murni perludilakukan dalam penelitian lebih lanjutterhadap proses reduksi larutan UO22+menggunakan membran tukar kation. Halini dimaksudkan untuk mendapatkanlarutan U(IV) yang jauh lebih murnisekaligus menstabilkan larutan U(IV) dalam

penyimpanannya.

dan masuk ke dalam bilik katoda danbergabung dengan elektron pada katodauntuk menghasilkan U(IV) dan air sehinggamenyebabkan larutan di dalam bilik katoda(katolit) menjadi semakin encer. Hal inisesuai dengan persamaan reaksi 4 dan 1.

Bilik katoda menerima air dan bilikanoda kehilangan air dengan jumlah yangsarna, yaitu 2 mol air untuk setiap moluranium yang terlibat dalam reaksi sepertitertera pada persamaan reaksi 1. Dalamlabel-label yang dicantumkan dalamlampir-an, terlihat bahwa terjadi kenaikanpH. Pada percobaan ini pH diukurmenggunakan kertas pH sehinggakenaikan pH secara mulus dari waktu kewaktu tidak teramati dengan baik.

E. Volum larutan

Volum awal kedua bilik dipasangmasing-masing sekitar 100 mi. Pada akhirpercobaan volum larutan diperiksa kembali.Ternyata volum larutan dalam bilik anodamenurun dan dalam bilik katoda menaik(setelah volum pencuplikan sampel diperhi-tungkan) yang dapat dilihat dalamlampiran. Hal ini membuktikan pula bahwaada sebagi-an air dalam bilik anoda hilangdan ada sebagian air dalam bilik katodayang bertambah.

PUSTAKA

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

1

Berdasarkan hasil percobaan yangtelah diperoleh dapat ditarik kesimpulansebagai berikut:,

Proses elektrodialisis dengan membrantukar kation dapat digunakan untukmereduksi U(VI) menjadi U(IV) hingga100% dan hasil dapat diperoleh dalamkeadaan murni..Potensial

listrik memberikan pengaruhbesar terhadap waktu konversi U(VI)menjadi U(IV). Semakin besar potensialyang diberikan proses reduksi semakincepat sekaligus arus yang ditimbulkansemakin besar, dengan demikian efisien-si arus dan densitas arus membran jugasemakin besar. Pemakaian potensialyang memberikan hasil baik padapercobaan ini adalah 3,5 volt. Pad akondisi tersebut UO22+ dapat direduksimenjadi U4+ secara sempurna (100%)dalam waktu 3,67 jam dengan katodakarbon dan 3,33 jam dengan katoda SS.

2

[1]. PRATOMO, R., Pembuatan logam U dariUF4 dengan reduktor Mg, Prosidinglokakarya Kimia dan Teknologi Pemurni-an Bahan Nuklir, Pertemuan ilmiah ba-han murni, fisika dan instrumentasi nuklir,PPBMI-BATAN, Yogyakarta, (1983).

[2]. SUlISTYONO, E., Usaha pemendekanproses pembuatan UF4, Buletin URANIANo.3, PEBN-BATAN, Serpong, (1995)13.

[3]. FRAJNDLlCH, E. U. C., A. M. SALlBA-SilVA, and M. A. ZO RZETTO , Alterna-tive route for UF6 conversion towards UF4to produce metallic uranium, Sao Paulo,

Brazil, (1994).[4]. FATHURRACHMAN, Pemanfaatan

membran alih-ion dalam teknologi kimianuklir, Buletin URANIA, 4 (1995),32.

[5]. HERYANTO, S., Studi Pembuatanlarutan Uranium (IV) nitrat secaraelektrolitik, Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta, (1979).[6]. FATHURRACHMAN, A thesis: Solvent

extraction as a method of promotinguranium enrichment by chemicalexchange, Imperial College of Science,Technology and Medicine, Department ofChemical Engineering and ChemicalTechnology, University of london,london SW7 2BY, United Kingdom,(1995) 35 -36.

201

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BA TAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

A.1.2 Potensial: 3,5 volt

Arus,Amper

pHkatolit

Waktuelektrodial isis,

jam0,330,67

~~

1,672,002,332,673,003,333,67

0,450,450,450,450,450,450;440:440,440,440,44

0,50,50,50,5-o-:s1]~1]1,01]~

u4+ I

terbentuk, I

%

17,3933,1044,9760,6475,3380,1384,7189:5~94,0597:04100,00

[7]. NAIR, M. K. T., SINGH, R. K., BAJPAI,D. D., VENUGOPALAN, A. K., SINGH, R.R., GURBA, P. B., and THOMAS, M.,Role of ion transfer in the production ofuranous nitrate, BARC/1992/E/OO2,Prefre Plant, Tarapur, India, (1992).

[8]. DOGRA, S. K., dan DOGRA' S., KimiaFisik dan soal-soal, Penerbit UniversitasIndonesia, Jakarta, (1990) 487, 513.

[9]. BOYBUL dan S. INDARYATI, Petunjukanalisis uji merusak dalam produksielemen bakar reaktor riset, DiklatKeahlian Dasar (DKD) angkatan XIII/B,Jakarta, (1997).

[10]. YUDHI, N., Ketelitian titrasipotensiometrik uranium termodifikasiuntuk alikot 1-20 mg denganmenggunakan besi(ll) sulfat sebagaireduktor, Buletin URANIA, No. 17-18,(1999) 37.

LAMPIRAN

Keterangan :.Volum akhir anolit = 89 ml.Volum akhir katolit = 99 ml

A.1.3 Potensial : 4 volt

u4+

terbentuk,%

Arus,Amper

pHkatolit

Waktuelektrodial isis,

jam~=~

1,001,331,672,002,332,67

0,95~~

0,950,95-o:gs0,95~

0,50,50,50,51,01]

1,01,0

--21,08 ,

39,26 I

55,23 i

64,91 I

73,12 I76,90 !

79,07 I

82,90]

A. Data hasil produksi U4+

A.1 Kondisi proses (jumlah hidrazinsulfat : 0,8615 gram)

.Konsentrasi UO?+ .23,97 g/l

.Konsentrasi keasaman : 1,4 N

.Katoda : karbon

A.1.1 Potensial: 3 volt

Keterangan :.Volum akhir anolit = 98 ml.Volum akhir katolit = 96 ml

A.1.4 Potensial : 4,5 volt

Keterangan :.Volum akhir anolit = 94,5 ml.Volum akhir katolit = 99 ml

202

ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi /lmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -SA TAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

A.1.5 Potensial : 5 volt Keterangan :Volum akhir anolit = 94,5 ml; Volum akhirkatolit = 98 ml

Arus,Amper pH

katolitA.3. Kondisi proses (katoda bajanirkaratlstainless steel)

.Konsentrasi UO22+ : 23,97 gll

.Konsentrasi keasaman .1,4 N

.Jumlah Hidrazin sulfat : 1,27 gram

2,21 0,5

U"Tterbentuk

,%

29,4750,3662,69 !

64,29 I69,55 !

71,90

73,76

79,89I

80,10-

Waktuelektrodi

alisis,jam0,330,671,001,331,672,002,33~=~3,00

2,2~2,2

~1,9"1-":85~"1-":85

0,50,5~~1,5~1,5~

A.3.1 Potensial : 3,5 volt

Keterangan :.Volum akhir anolit = 98 ml.Volum akhir katolit = 97,5 ml

A.2. Kondisi proses (jumlah hidrazinsulfat : 1,27 gram)

.Konsentrasi UO22+ : 23,97 g/l

.Konsentrasi keasaman : 1,4 N

.Katoda : karbon

A.2.1 Potensial : 3,5 volt

pHkatolit

Arus,Amper

Keterangan :Volum akhir anolit = 95 ml; Volum akhirkatolit = 98,5 ml

u4+terbentuk,

%

20,6838,1251,31

Waktuelektrodialisis.

jam-~ 0,59II

0,59~0,50,67

1,00 0,59~0,590,590,59~0,59

i 0,5

I 0,5 I 64,7172,93

1,331:67~~2]7~3,33~

0,51,0~1,01,0~1,0

79,06

I

~3,§~I 87,97

91,69

B. Data hasil perhitungan Efisiensi arusdan densitas arus membran untukproduk U4+ sebesar 60 %

B.1 Variasi Potensial

.Jumlah Hidrazin sulfat: 0,8615

gram.LU8S membran : 16 cm2.Katoda : karbon

I Waktu A Dotensial elektro- rUtS

It d. I..rera a,vo la ISIS.

.amperlam

95,76100,00

I

0,59

0,59

akhirKeterangan :Volum akhir anolit = 93 ml; Volumkatolit = 94 ml

A.2.2 Potensial : 4 volt

Arus,Amper

Waktu:

elektroI

dialisis,

jam0,33 I

terbentuk,%

pHkatolit

26,04"f;O:o2

0,70,70,7~~0,72~0,72

0,5B.2 Variasi jumlah Hidrazin sulfat0,5r-ij~

i0,671,00 66,98

78,891,01:0~~

1,0

1,331,67

...

92.55Potensial: 3,5 voltKatoda : karbonLuas membran : 16 cm294,90

98,632,00 i

2,3398,932&?

203

Prosiding Presentasi Ifmiah Bahan Bakar Nuk/ir VP2TBDU dan P2BGN -BA TAN Jakalta, 22 Pebmari 2000

ISSN 1410-1998

Waktuelektro-dialisis,

jam

TANYAJAWABJumlahHidrazinsulfat,gram

Arusrerata,amper

Densitasarus

membranA/cm2

Efisensiarus,

%

~11.723

0,45

0,59

1,2

1,2

100,00 10,01

131,14 10,04

Herliyani Suharta.Apa beda U(VI) dan U(IV) dan tingkat

radiasinya ?

Fathurrachman.Beda sifat kimia dan fisika U(VI) dan

U(IV) secara ringkas dapat dilihat dalamlabel berikut :

B.3 Variasi bahan katoda

Potensial : 3,5 voltJumlah Hidrazin sulfat: 1,723 gramLuas membran : 16 cm2

Waktuelektro-dialisis,

jam

Arusrerata,amper

Densitasarus

membran,Ncm2

Efisensiarus,

%Katoda

,Karbon

I Baja~rat

1,2 0,45 100,00 0,01

1,5 0,46 127,81 0,03

C. Contoh Perhitungan efisiensi arus dandensitas arus membran

C.1 Efisiensi arus

Teori.Konsentrasi UO22+ = 23,97 gll.Volum larutan UO22+ = 0,1 liter.Perubahan valensi atom U = 2 atom.8erat Molekul = 238 gram atom

U(VI) dan U(IV) mempunyai tingkatradiasi yang sarna, yaitu pemancar alpha danpemancar gamma rendah (180 KeV). Bahayayang ditimbulkan untuk kesehatan pekerjaradiasi adalah bahaya inhalasi (terhirup) daninkorporasi (tertelan), karena daya ionisasi

pemancar alpha terhadap jaringan cukupbesar sehingga mampu merusak gel danmemicu kanker. Makin tinggi konsentrasiU(VI) dan U(IV) makin besar tingkat radiasialpha mereka.

.

Siti AminiBagaimana bukti bahwa ion hidrazin atausulfat yang mempercepat reaksi reduksiU(VI), atau kaitannya dengan tinggiarus?Kiranya mengapa penggunaan C lebihbisa menaikkan kecepatan reduksi ataumenaikkan arus? (kesimpulan 5).

Jadi : Efisiensi (teon) = (23,97)(0,1)(2)/238 =

0,02014

AktualContoh perhitungan untuk :

.Potensial = 3 volt

.Jumlah Hidrazin sulfat = 0,8615 gram

.Katoda = karbon

.Luas membran = 16 cm2

.Waktu elektrodialisis = 2,6 jam

.Arus rerata = 0,19 amper

.1 Faraday = 96500 am per detik

Jadi : Efisiensi (aktual) =(2,6)(0,19)(3600)/96500 = 0,01842

Sehingga : Efisiensi arus =(0,01842/0,02014)100% = 91,50%

C.2 D~nsitas arus membranContoh perhitungan untuk :

.Potensial = 3 volt

.Arus rerata = 0,19 amper

.Luas membran = 16 cm2Sehingga : Densitas arus membran = 0,19Amper/16 cm2 = 0,01 A/cm2

204

Prosiding Presentasi I/miah Bahan Bakar NukJir V

P21BDU dan P2BGN -SA TAN Jakalta, 22 Pebruari 2000ISSN 1410-1998

membran (Em). Hal itu dapat dibuatpersamaan seperti berikut,

E = 2,9 volt = Ec + Eo + E, + Em

Potensial kimia (Ec) diperlukan untukmelaksanakan reaksi membran.Misalnya, sekitar 1,8 volt untukelektrolisis air. Gas-gas tidak akan keluarpada elektrode yang tercelup dalam airsampai angka itu terlewati. Demikian pulatidak ada panas yang muncul dalam gel

ketika semua energi hanya digunakanuntuk untuk mengubah air menjadi gas-

gas.Potensial lebih (Eo) adalah reaksi

elektrode yang menimbulkan evolusi gas

pad a el ektrode , misalnya gas hidrogenpad a katode, dan gas oksigen padaanode. Makin tinggi harga ini, reaksi

elektrode ini makin cepat. Biasanyaharga ini cukup rendah kecuali jika geldirencanakan untuk melaksanakan reaksi

redoks.Tegangan elektrolit (E,) dapat

dinyatakan dengan persamaan berikut,

FathurrachmanIon hidrazin berfungsi sebagai stabilisatorlarutan urano nitrat yang dalam fasa airmudah teroksidasi kembali menjadi uranilnitrat akibat pengaruh asam nitrat.Idealnya, hidrazin murni digunakansebagai zat stabilisator. Akan tetapi, pad asaat penelitian dilakukan, hanya adahidrazin sulfat di laboratorium.Penggunaan zat tersebut yangmengandung ion sulfat, ternyatamenaikkan arus sekaligus efisiensi arusmelebihi 100%. Hal itu berarti ion sulfattidak ikut terlibat dalam reaksi reduksitetapi menaikkan arus dan tidakmempercepat reaksi reduksi U(VI)

.Terimakasih alas saran saudara. Datakami menyebutkan bahwa katoda 55membutuhkan arus relatif lebih rendahdibanding katoda karbon dan waktuelektrodialisis yang lebih pendek. Di sisilain, katoda Karbon mudah pecahsehingga penggunaannya dibatasi.

Tabel perbandingan penggunaan katoda 55

dan Karbon.

E "{ XA xBr =l ~+A;

Dalam hal ini. i densitas arus, x A dan

x c adalah jarak anode dan katode dari

membran. AA dan Ac adalah masing-masing konduktivitas larutan anolit dankatolit. Sementara, konduktivitas larutanadalah jumlah dari kontribusi semua ion-ion terlarut dalam larutan anolit atau

katolit. Hal itu mengikuti persamaan.

Sahat Simbolon.Dapatkah diterangkan reduksi U(VI)

menjadi U(IV) dengan karbon dari sudut

potensialnya ?.Apakah tidak difikirkan bahwa ada reaksi

U(vt) dan U(tV) dengan hidrazin sulfat

dalam bentuk yang lebih kompleks?

A=LA.j.C,j

Fathurrachman.Reaksi reduksi U{VI) menjadi U{IV) yang

terjadi adalah seperti pada reaksi 1, dalam hal ini, Ai adalah konduktivitas

spesifik ion i, dan ci adalah konsentrasi

ion tersebut dalam larutan.UO22+ + 4H+ + 2e- -+ U4+ + 2H2O

Potensial standar reduksi dalam larutanfase air dan suhu kamar sebesar 0,62volt. Informasi ini ada di mana-mana.Oari hasil percobaan, tegangan minimalyang diperlukan adalah 3 volt sepertiyang terlihat pad a Gambar 5 dan 6. Oibawah tegangan tersebut, tidak akanterjadi proses reduksi, karena tegangansebesar itu diperlukan untuk mengatasipotensial kimia (Ec), overpotential (Eo),tegangan elektrolit (Er) , dan potensial

Potrensial membran (Em) biasanyacukup rendah sehingga dapat diabaikan.Oleh karena itu, dalam semua proseselektrodialisis, Ec dan Er adalahkontributor utama terhadap tegangan gel

keseluruhan (E).Hidrazin ditambahkan ke dalam

larutan katolit dengan maksudmenghambat reaksi oksidasi asam nitrat

terhadap U(IV) menjadi U(VI). Adanyasulfat yang terikut dalam hidrazin sulfat

205

Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP2TBDU dan P2BGN -BA TAN Jakarla, 22 Pebruari 2000 ISSN 1410-1998

dalam larutan dapat menaikkan arus

yang diperlukan untuk melakukan prosesreduksi seperti yang telah dibuktikandalam percobaan ini. Hal itu disebabkansulfat tidak diperlukan dalam reaksi

elektrolisis, walaupun adanya sulfat tidakmerusak produk (IV). Seperti yang telahdijelaskan di muka bahwa yangdiperlukan dalam proses elektrolisishanyalah perubahan kimia tertentu sajadan perubahan kimia seperti gas-gas danion lain sulfat diabaikan. Oi sisi lain, sulfat

dengan U(VI) dan U(IV) dapatmembentuk uranil sulfat UO2SO4 danurano sulfat USO42+, dan kompleksUO2(SO4h2- dan U(SO4)2. Oari sisi prosesreduksi U(VI) menjadi U(IV) sulfat tidak

mengganggu reaksi, karena banyakpustaka menjelaskan bahwa dalamsuasana khlorida dan sulfat produk U(IV)tidak terganggu dibanding dengan prosesreduksi dalam suasana nitrat. Adanyaasam nitrit dalam asam nitrat dapat

mengoksidasi U(IV) menjadi U(VI).

206