PRODUKSI ZAT

Elektrolisis berperan penting dalam industri manufaktur danpemurnian zat kimia. Beberapa zat kimia yang dapat diperoleh dengan proses elektrolisis adalah natrium, kalsium, magnesium, aluminium, tembaga, seng, perak, hidrogen, klor, fluor, natrium hidroksida, kalium dikromat, dan kalium permanganat.

Salah satu proses elektrolisis yang penting untuk keperluan komersial adalah elektrolisis larutan natrium klorida. Proses elektrolisis larutan natrium klorida disebut proses klor-alkali. Elektrolisis larutan NaCl menghasilkan natrium hidroksida di katode dan gas klor di anode. Reaksi secara keseluruhan sebagai berikut.

2 Na+(aq) + 2 Cl(aq) 2 Na+(aq) + 2OH(aq) + H2(g) + Cl2(g)

 

Permasalahan yang muncul pada proses klor-alkali adalah bagaimana menjaga agar gas klor yang terbentuk tidak kontak dengan larutan NaOH. Dalam larutan alkali Cl2 akan terdispro-porsionasi menghasilkan ClO dan Cl. Untuk mencegah hal tersebut, maka ruang katode dan anode dipisahkan menggunakan sekat yang disebut sel diafragma. Sel diafragma juga menjaga bercampurnya gas hydrogen dan gas klor, karena kedua gas tersebut dapat menyebabkan terjadinya ledakan apabila bercampur.

Sel diafragma terbuat dari suatu selaput berpori yang dapat dilalui ion-ion, namun tetap dapat menahan percampuran larutan. Anode pada sel diafragma dibuat khusus dari logam titanium. Diafragma dan katode terdiri atas unit yang terbuat dari polimer asbes ditempatkan pada logam berpori.

Ruang katode yang dipisahkan oleh sel diafragma mengandung campuran NaOH (10-12%) dan NaCl (14-16%). Larutan dari ruang katode tersebut dipekatkan dengan penguapan dan pemurnian dengan pengkristalan natrium klorida. Hasil akhir dalam proses klor-alkali ini adalah 50% NaOH(aq) dengan 1% NaCl sebagai pengotor. Klor yang dihasilkan juga terdapat 1,5% O2(g) sebagai pengotor yang disebabkan proses oksidasi.

Jika sebuah arus 1 A dilewatkan melalui sel diafragma secara kontinu selam 24 jam, jumlah Cl2 yang diperoleh hanya 32 gram. Ini merupakan kecepatan produksi yang tidak berarti untuk tujuan komersial. Jika sebuah sel menghasilkan 1 ton Cl2 per hari, maka diperlukan arus sekitar 31 A. Proses elektrolisis pada industry klor-alkali memerlukan sekitar 0,5% dari seluruh daya listrik yang diproduksi tiap tahun di Amerika Serikat.

 

Sumber: BSE Kimia SMA Jilid 3, Crys Fajar Partana