kegunaan elektrolisis dalam perindustrian

27
KEGUNAAN ELEKTROLISIS DALAM PERINDUSTRIAN Disediakan Oleh: Amri Bin Zakaria Nor Affandi Bin Khiruddin

Upload: al-akh-affandi

Post on 11-Aug-2015

460 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

sce 3109

TRANSCRIPT

Page 1: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

KEGUNAAN ELEKTROLISIS DALAM PERINDUSTRIANDisediakan Oleh:Amri Bin ZakariaNor Affandi Bin Khiruddin

Page 2: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

PENYADURAN PENGEKSTRAKAN LOGAM

PENULENAN LOGAM

PENYEDIAAN KIMIA - KLORIN

PENYADURAN PLASTIK PENGANODAN

RAWATAN EFLUEN

Page 3: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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

Page 4: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

PENYADURAN PERAK

Page 5: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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)

Page 6: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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

Page 7: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

Contoh penyaduran

Page 8: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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.

Page 9: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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

Page 10: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

Penulenan logam kuprum

Page 11: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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)

Page 12: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

PENGEKSTRAKAN LOGAM• Logam yang lebih reaktif daripada karbon diekstrak daripada bijihnya secara elektrolisis.• Logam-logam ini adalah seperti:• kalium, natrium, kalsium, magnesium dan aluminium.

Page 13: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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.

Page 14: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

Rajah pengekstrakan logam aluminium

Page 15: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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)

Page 16: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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

1. RINGAN2. KONDUKTOR ELEKTRIK YANG BAIK3. 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.

Page 17: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

• 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.

Page 18: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

PROSES PENGANODAN ALUMINIUM

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

• Di Anod: 2AL (p) + 3O2 (g) Al2O3(p)

Page 19: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

CONTOH HASIL PENGANODAN ALUMINIUM

Page 20: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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.

Page 21: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

CONTOH PENGELEKTROSADURAN PLASTIK

•Di Anod:Cr (s) Cr3+ (ak) + 3e

•Di Katod:Cr3+ (ak) + 3e Cr (s)

Cr

Cr3+

(ak)

suduCr3+

Page 22: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

CONTOH HASIL PENYADURAN PLASTIK

Page 23: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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.

Page 24: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

RAWATAN EFLUEN

Page 25: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

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

Page 26: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

• 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)

Page 27: Kegunaan Elektrolisis Dalam Perindustrian

• 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)