Prinsip Dasar Chlorin (Electrolisa Air Laut).

Posted by Unknown at 23:33

ADSENSE HERE!

Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektrode dan larutan elektrolit. Elektroda yang digunakan dalam proses elektolisis dapat digolongkan
menjadi dua, yaitu:

·         Elektroda inert, seperti kalsium (Ca), potasium, grafit (C), Platina (Pt), dan emas (Au).

·         Elektroda aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag),Titanium (Ti)

           

Elektrolisa yang terjadi di chlorin Plant merupakan proses penguraian komposisi air laut untuk menghasilkan Sodium Hypochlorite.

Produk Hypochlorite sebanding dengan besarnya arus listrik yang dilewatkan kedalam Sel Generator NaOCl  (hypochlorite Generator). Arus tersebut dapat dikendalikan melalui Power Supply  untuk  mempertahankan besarnya output NaOCl, juga temperatur dan alirannya. Hal ini sesuai dengan hukum faraday.

Hukum elektrolisis Faraday

1.  Jumlah zat yang dihasilkan di elektroda sebanding dengan jumlah arus listrik yang melalui sel.

2.   Bila sejumlah tertentu arus listrik melalui sel, jumlah mol zat yang berubah di elektroda adalah konstan tidak bergantung jenis zat. Misalnya, kuantitas listrik yang diperlukan untuk mengendapkan 1 mol logam monovalen adalah 96 485 C(Coulomb) tidak bergantung pada jenis logamnya

Karena air laut ion paling banyak adalah Sodium (Na⁺¹) dan Chloride (Cl^-1). Maka ion-ion tersebut direaksikan sesuai persamaan :

Pada Anode               : 2 Cl^-1  +   2 e^-1   à Cl₂

Pada Cathode            : 2H₂O + 2e^–→ H₂ + 2OH^–  

Total     :  NaCl + 2 H₂O  -> 2 NaOCl + 2 H₂

Larutan NaCl yang sangat encer jika dielektrolisis dengan elektroda inert (Pt) maka di katoda terbentuk gas H₂ (H₂O terurai) dan di anoda terbentuk O₂ disamping gas Cl₂ (jumlah kecil). Ion H⁺ jauh lebih mudah direduksi daripada ion Na⁺, sedangkan Cl^–jumlahnya kecil daripada H₂O menyebabkan H₂O yang teroksidasi.

Na⁺   +   e^–→ Na                          E⁰= -271 volt

2H₂O + 2e^–→ H₂ + 2OH^–                         E⁰= -0,83 volt

Makin besar nilai E⁰ makin mudah terjadi reduksi, jadi H₂O lebih mudah mengalami reduksi daripada Na⁺ . Oleh karena itu, pada elektrolisis larutan NaCl ion Na⁺    tidak direduksi, sehingga di katoda tidak terbentuk logam Natrium.Yang berlangsung di katoda adalah reduksi terhadap H₂O menghasilkan gas H₂

Didalam air laut reaksi elektrokimia yang kedua (sekunder) dengan Magnesium dan Calcium dapat terjadi pada sisi Cathode. Reaksi dengan Magnesium akan menghasilkan Mg(OH)₂, sedang reaksi dengan Calcium membentuk Ca(OH)₂.

Kedua endapan hydroxide berkumpul didalam sel generator. Tetapi hal tersebut dapat dicegah dengan desain yang baik.

Electrolysis dalam  Electrolyzer :
 Aliran air laut berada diantara kedua elektrode (anode dan cathode) dalal Electrolyser dihubungkanke sumber arus DC, reaksi kimia yang terjadi didalam electrolyzer antara chlorine dan caustic soda  yang dihasilkan oleh elektrolisis.

Reaksi Chlorinasi :
 Arus searah, lewat melalui air laut yang mengalir dalam Electrolyzer, dimana sodium  chloride (NaCl) diuraikan menjadi ion Na+ dan Cl-, dengan reaksi kimia sebagai berikut :
Reaksi pada Electrochlorinators Anode :
2Cl^- ----> Cl₂ + 2e^- (chlorine dihasilkan dalam electrolyzer)
Reaksi pada  Electrochlorinator Cathode :
2H₂O + 2e^- ----> H₂ + 2OH^- (evolusi hydrogen dari electrochlorinator)

Reaksi kimia dalam Electrolyzer :
Cl₂ + 2OH^- ----> Cl^- + ClO^- + H₂O
NaCl + H₂O ---->  NaOCl + H₂ (hypochlorite or hypo generation)

 Proses Elektrolisa pada Larutan Elektrolit NaCl

ADSENSE HERE!