Kegunaan Elektrolisis Dalam Industri

by

Proses elektrolisis digunakan dalam industri untuk

  1. Pengekstrakan logam
  2. Penulenan logam
  3. Penyaduran logam

Penggunaan Elektrolisis dalam Pengekstrakan Logam

Dalam industry, elektrolisis digunakan untuk mengekstrak logam-logam yang sangat reaktif seperti natrium, kalsium, dan aluminium.

Pengekstrakan Natrium
  1. Rajah di bawah menunjukkan ilustrasi alat radas yang digunakan untuk mengekstrak natrium dengan menggunakan elektrolisis.
  2. Dalam proses ini, grafit (karbon) digunakan sehagai anod dan ferum (Besi). digunakan sehagai katod.
  3. Tenaga elektrik dibekalkan kepada system supaya proses elektrolisis boleh berlaku.
  4. Semasa elektrolisis, ion Na+ bergerak ke katod dan ion CI– bergerak ke anod.
  5. Di katod, setiap ion Na+ dinyahcas dengan menerima satu elektron untuk menjadi atom natrium.

Na+ + e → Na

  1. Logam natrium mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada leburan natrium klorida. Oleh itu ia terapung ke atas dan dikumpulkan.
  2. Di anod, setiap ion Cl– dinyahcas dengan menderma satu elektron untuk menghasilkan atom klorin, Cl.
    Cl–→ Cl + e
  3. Dua atom klorin bergabung untuk menghasilkan molekul klorin (Gas korin). Gas klorin adalah bahan yang berguna dalam indutri. Oleh itu ia biasanya dikumpul.
    Cl + Cl → Cl2
Pengekstrakan Aluminium
  1. Aluminium merupakan logam yang sangat reaktif. Ia boleh diekstrak daripada aluminium oksida, yang juga dinamakan sebagai bausit.

  1. Rajah di atas menunjukkan ilustrasi alat radas yang digunakan untuk mengekstrak aluminium daripada bausit lebur dengan menggunakan proses elektrolisis.
  2. Dalam proses ini, kriolit dicampurkan ke dalam leburan aluminium oksida untuk merendahkan takat lebur aluminium oksida.
  3. Aluminum oksida lebur terdiri daripada ion aluminium, Al3+ dan ion oksida, O2-.
  4. Semasa proses elektrolisis dijalankan, ion-ion aluminium tertarik ke katod manakala ion-ion oksida tertarik ke anod.
  5. Di katod, ion aluminium (Al3+) menerima 3 elektron dan membentuk atom kuprum.
    Al3+ + 3e → Al
  6. Di anod, ion oksida (O2-) menderma 2 elektron membentuk atom oksigen.
    O2- → 2O + 4e
  7. Atom oksigen bergabung membentuk molekul oksigen.
    O + O → O2
  8. Gas oksigen yang terbebas akan bertindak balas dengan elektrod karbon (grafit) untuk membentuk gas karbon dioksida. Ini menyebabkan anod terkakis perlahan-lahan dan perlu digantikan dari semasa ke semasa.
  9. Bendasing seperti silika dan oksida besi diasingkan daripada bauksit pada suhu yang tinggi.

Penggunaan Elektrolisis dalam Penulenan Kuprum dan Argentum

  1. Kuprum merupakan konduktor elektrik yang baik. Bagaimanapun, kehadiran bendasing dalam kuprum akan mengurangkan kekonduksian elektriknya.
  2. Dalam industri, kuprum dan argentum boleh ditulenkan melalui elektrolisis.
  3. Rajah di bawah menunjukkan ilustrasi alat radas digunakan dalam proses penulenan kuprum,

    1. Elektrolit yang digunakan ialah larutan kuprum(II) sulfat. Ini adalah kerana larutan ini mengandungi ion logam yang hendak ditulenkan.
    2. Logam kuprum yang tidak tulen dijadikan anod. Semasa elektrolisis, atom-atom kuprum membebaskan elektron dan membentuk ion-ion kuprum. Hakikatnya, logam kuprum terlarut ke dalam elektrolit. Saiz anod semakin berkurang.
      Cu → + Cu2+ + 2e
    3. Bendasing yang tidak terion tidak terlarut dalam larutan. Ia akan termendak di dalam larutan.
    4. Logam kuprum yang tulen dijadikan katod. Ion-ion kuprum itu akan menerima elektron dan terenap sebagai logam tulen. Saiz katod semakin bertambah.
      Cu2+ + 2e → Cu
  4. Dalam proses penulenan, warna elektrolit kekal tidak berubah. Ini kerana kepekatan ion logam dalam larutan kekal tidak berubah.

Penggunaan Elektrolisis dalam Penyaduran Logam

  1. Dalam industri, besi disadur untuk mengelakkannya daripada berkarat.
  2. Logam-logam lain disadur supaya ia kelihatan lebih menarik.
  3. Logam-logam yang biasa digunakan sebagai logam penyadur ialah argentum, aurum, nikel, kuprum, kromium, kadmium, zink atau stanum.
  4. Rajah di bawah menunjukkan ilustrasi alat radas digunakan dalam proses penyaduran kuprum,

    1. Elektrolit yang digunakan ialah larutan akueus yang mengandungi ion logam penyadur. Contohnya, jika kita ingin menyadurkan kunci dengan logam kuprum, maka elektrolit yang digunakan mesti mengandungi ion-ion kueprum.
    2. Kuprum (logam penyadur) dijadikan anod. Semasa elektrolisis, atom-atom kuprum membebaskan elektron dan membentuk ion-ion kuprum. Hakikatnya, logam kuprum terlarut ke dalam elektrolit.
      Cu → + Cu2+ + 2e
    3. Objek yang hendak disadur dijadikan katod. Ion-ion kuprum(II) yang terdapat di dalam elektrolit itu akan menerima elektron dan terenap sebagai logam tulen di permukaan objek disadur.
      Cu2+ + 2e → Cu
  5. Untuk memperoleh hasil penyaduran logam yang cantik dan sekta, beberapa langkah perlu diambil:
    1. arus elektrik yang kecil digunakan
    2. larutan elektrolit yang cair digunakan
    3. logam yang hendak disadur perlu dibersihkan
    4. Objek yang disadur dipusing perlahan-lahan dari masa ke semasa.

 

Leave a Comment