Kegunaan elektrolisis dalam perindustrian

PENYADURAN PENGEKSTRAKAN LOGAM

PENULENAN LOGAM

PENYEDIAAN KIMIA - KLORIN

PENYADURAN PLASTIK PENGANODAN

RAWATAN EFLUEN

PENYADURAN LOGAM

• Proses menutupi permukaan satu logam dengan selapisan logam yang lain.

• Tujuan penyaduran– Penampilan

• Penyaduran emas dan perak – menjadikan lebih cantik

– Perlindungan• Perlindungan daripada pengaratan dan kakisan

PENYADURAN PERAK

SYARAT PENYADURAN

• Di katod : objek yang hendak disadur– sudu

• Di anod : logam penyadur– logam tulen (Ag)

• Elektrolit : larutan yang mengandungi ion logam penyadur– Argentum nitrat akueous (AgNO3)

TINDAKBALAS

• Anod– Melarut dan masuk ke dalam larutan sebagai ion

argentum– Tindakbalas yang berlaku

• Ag Ag+ + e-• Katod

– Ion Ag menerima elektron untuk menghasilkan atom Ag yang membentuk lapisan Ag pada permukaan sudu.

– Tindakbalas yang berlaku

• Ag+ + e- Ag

Contoh penyaduran

PENULENAN LOGAM

• Logam menjadi tidak tulen apabila ia mengandungi benda asing.

• Bendasing boleh mempengaruhi sifat fizikal dan kimia logam.

• Logam tulen dikehendaki dalam wayar elektrik bagi mengalirkan arus elektrik dengan baik.

• Kuprum tak tulen mungkin mengandungi benda asing seperti emas, perak, besi dan zink.

Syarat penulenan

• Katod : logam tulen– Kuprum tulen

• Anod : logam tak tulen– Kuprum tak tulen

• elektrolit : larutan mengandungi ion logam yang hendak ditulenkan– Larutan kuprum (II) sulfat

Penulenan logam kuprum

Tindak balas

• Kuprum mengion di anod.

• Cu (p) Cu2+ (ak) + 2e-

benda asing akan terenap di dasar anod.

• Di katod, ion kuprum(II) dipilih untuk dinyahcas dan akan menerima elektron untuk membentuk atom kuprum. Cu2+(ak) + 2e- Cu (p)

PENGEKSTRAKAN LOGAM

• Logam yang lebih reaktif daripada karbon diekstrak daripada bijihnya secara elektrolisis.

• Logam-logam ini adalah seperti:– kalium, natrium, kalsium, magnesium dan

aluminium.

PENGEKSTRAKAN LOGAM ALUMINIUM• Diekstrak daripada bijih bauksit yang

mengandungi aluminium oksida, Al2O3.

• Untuk mengekstrak aluminium daripada bijihnya, bauksit perlu ditulenkan terlebih dahulu.

• Bauksit yang telah ditulenkan dilarutkan dalam kriolit (Na3AlF6).

• Kriolit berfungsi untuk merendahkan takat lebur aluminium oksida dari 2045°C kepada 980°C.

Rajah pengekstrakan logam aluminium

Tindak balas

• Di katod, ion Al3+ dinyahcas untuk menghasilkan aluminiumAl3+ (ce) + 3e- Al (p)

• Di anod, ion O2- dinyahcas untuk menghasilkan gas oksigen.2 O2- O2 (g) + 4e-

• Persamaan keseluruhan 2Al2O3(ce) 4Al(p) + 302(g)

PENGANODAN ALUMINIUM

•Aluminium merupakan satu logam penting dalam industri kerana ia adalah:

1. RINGAN

2. KONDUKTOR ELEKTRIK YANG BAIK

3. KONDUKTOR HABA YANG BAIK

•Aluminium juga adalah logam yang tahan terhadap kakisan kerana kewujudan satu lapisan nipis aluminium oksida pada permukaannya yang melindungi aluminium daripada tindakbalas asid dan udara.

• Ketebalan lapisan oksida yang berfungsi sebagai lapisan pelindungan boleh ditambah melalui proses elektrolisis.

• Melalui gambarajah, logam aluminium (Al) adalah anod manakala logam Platinium (Pt) adalah katod.

• Semasa proses elektrolisis, gas oksigen yang dibebaskan pada anod akan bertindak balas dengan aluminium untuk menghasilkan aluminium oksida.

• Jika perwarna dicampur dalam larutan asid, hasil aluminium itu akan berwarna kerana penyerapan pewarna pada lapisan aluminium oksida tersebut.

PROSES PENGANODAN ALUMINIUM

•Di Katod: 4OH-(ak) 2H2O (c) + O2 (g) + 4e

•Di Anod: 2AL (p) + 3O2 (g) Al2O3(p)

CONTOH HASIL PENGANODAN ALUMINIUM

PENGELEKTROSADURAN PLASTIK

• Bahan-bahan plastik boleh disadurkan dengan logam-logam seperti kromium.

• Dalam pegelektrosaduran plastik, barangan plastik tersebut perlu disalutkan dengan satu lapisan nipis serbuk grafit (sejenis karbon).

• Barangan plastik yang telah disalutkan dijadikan katod dalam satu sel elektrolisis yang mengandungi ion logam saduran. Anod pula terdiri daripada logam penyadur.

CONTOH PENGELEKTROSADURAN PLASTIK

•Di Anod:

Cr (s) Cr3+ (ak) + 3e

•Di Katod:

Cr3+ (ak) + 3e Cr (s)

Cr

Cr3+

(ak)

suduCr3+

CONTOH HASIL PENYADURAN PLASTIK

RAWATAN EFLUEN

• Kebanyakkan bekalan minuman tercemar dengan pembuangan efluen daripada kilang.

• Efluen tersebut mengandungi ion-ion kromium, kadmium dan nikel.(Logam berat)

• Cara merawatefluen ialah melalui proses elektrolisis:

Ni2+ + 2e NiCd2+ + 2e CdCr3+ + 3e Cr

• Semasa proses elektrolisis, ion-ion tersebut akan di discas menjadi atom logam dan dapat disingkirkan daripada air.

RAWATAN EFLUEN

SEL KATOD MERKURI

• Dalam proses ini, larutan natrium klorida (air garam) dielektrolisiskan dengan mengunakan katod merkuri dan anod grafit.

•Semasa proses elektrolisis, ion klorida akan dibebaskan pada anod dan natrium dihasilkan pada katod:

Di anod: 2Cl- (ak) Cl2 + 2e

Di katod: Na+ (ak) + e Na(c)

•Natrium yang dihasilkan akan bertindakbalas dengan merkuri dan meghasilkan natrium amalgam.

Na (c) + Hg (ce) Na/Hg(c)

•Natrium amalgam kemudian dialirkan ke dalam tangki lain yang berisi air dan ia akan bertindak balas untuk membebaskan gas hidrogen dan natrium hidroksida berair.

2Na/Hg (c) + 2H2O (c) 2NaOH (ak) + H2 (g) + 2Hg (c)