Reaksi Kimia Pada Air Aki (air Accu)
Air
Aki berasal dari kata Air Destilasi (Aquadest) atau air accu botol BIRU. (bukan
air accu zuur). Air aki adalah Cairan di botol plastik biru itu sejatinya air
murni. Tak mengandung logam, bahan dasarnya bisa dari air PAM atau sumur tapi
telah melewati proses pemurnian dengan cara penyulingan dan proses
demineralisasi. Biasanya air aki yang dijual bebas didapat dari hasil proses
demineralisasi. Sebab, cara penyulingan lebih mahal dan makan waktu.
Penyulingan sistemnya air diuapkan baru uapnya ditampung, kalau demineralisasi
caranya disaring atau dicampur cairan kimia untuk memisahkan unsur logamnya.
Air aki yang didapat lewat penyulingan disebut aquadest.
Sel
aki tersusun dari anoda Pb (Plumbum, Bhs. Indo. : Timbal, Bhs. Ing : lead) dan
katoda PbO2 (timbal oksida). Setiap pasang keping elektroda Pb dan
PbO2 menghasilkan tegangan 2 Volt. Jadi jika suatu aki memiliki
tegangan 12 Volt maka ia akan tersusun sebagai 6 pasang keping elektroda Pb dan
PbO2, disusun secara seri yang di benamkan ke dalam larutan H2SO4
(asam sulfat) 30 %. Kedua elektroda dengan larutan asam sulfat encer 30% tadi
menghasilkan arus listrik menurut reaksi sel :
Pb
(s) + PbO2 (s) + 2H2SO4 (aq) ↔2PbSO4
(aq) + 2H2O
(l)
Ketika
sel ini menghasilkan arus listrik, anoda Pb dan katoda PbO2
berubah membentuk PbSO4. Ion H+ dari H2SO4
berubah membentuk H2O sehingga konsentrasi H2SO4
(asam sulfat) akan berkurang. Sel aki dapat dicharge kembali dengan disetrum
arus listrik sehingga konsentrasi H2SO4 (asam
sulfat) kembali seperti semula atau dengan kata lain reaksi sel yang ditulis di
atas di balik kembali arahnya ke arah kiri anak panah {Pb (s) + PbO2
(s) + 2H2SO4 (aq)}, sehingga reaksi akan terus
berlangsung (ke arah kanan). Sedangkan pada sel kering (battere yang digunakan
pada battere kalkulator, jam dinding, mainan, dsb) reaksi sel yang terjadi
(menghasilkan arus listrik) tidak bisa dibalik kembali ke arah kiri, sehingga
kalau reaksi sudah selesai semua (ke arah kanan anak panah) maka battere
tersebut harus segera di buang ke tempat sampah dan diganti dengan yang baru
karena tidak dapat dicharge ulang.
Pada saat aki digunakan, tiap molekul asam sulfat (H2SO4) pecah menjadi dua ion hidrogen yang bermuatan positif (2H+) dan ion sulfat yang bermuatan negatif (SO4-). Tiap ion S04 yang berada dekat lempeng Pb akan bersatu dengan satu atom timbal murni (Pb) menjadi timbal sulfat (PbSO4) sambil melepaskan dua elektron. Sedang sepasang ion hidrogen tadi akan ditarik lempeng timbal dioksida (PbO2), mengambil dua elektron dan bersatu dengan satu atom oksigen membentuk molekul air (H2O).
Dari proses ini terjadi pengambilan elektron dari timbal dioksida (sehingga menjadi positif) dan memberikan elektron itu pada timbal murni (sehingga menjadi negatif), yang mengakibatkan adanya beda potensial listrik di antara dua kutub tersebut. Proses tersebut terjadi secara simultan, reaksi secara kimia dinyatakan sebagai berikut :
Pada saat aki digunakan, tiap molekul asam sulfat (H2SO4) pecah menjadi dua ion hidrogen yang bermuatan positif (2H+) dan ion sulfat yang bermuatan negatif (SO4-). Tiap ion S04 yang berada dekat lempeng Pb akan bersatu dengan satu atom timbal murni (Pb) menjadi timbal sulfat (PbSO4) sambil melepaskan dua elektron. Sedang sepasang ion hidrogen tadi akan ditarik lempeng timbal dioksida (PbO2), mengambil dua elektron dan bersatu dengan satu atom oksigen membentuk molekul air (H2O).
Dari proses ini terjadi pengambilan elektron dari timbal dioksida (sehingga menjadi positif) dan memberikan elektron itu pada timbal murni (sehingga menjadi negatif), yang mengakibatkan adanya beda potensial listrik di antara dua kutub tersebut. Proses tersebut terjadi secara simultan, reaksi secara kimia dinyatakan sebagai berikut :
PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
Di atas ditunjukkan terbentuknya timbal sulfat selama penggunaan (discharging). Keadaan ini akan mengurangi reaktivitas dari cairan elektrolit karena asamnya menjadi lemah (encer), sehingga tahanan antara kutub sangat lemah untuk pemakaian praktis.
Sementara proses kimia selama pengisian aki (charging) terjadi setelah aki melemah (tidak dapat memasok arus listrik pada saat kendaraan hendak dihidupkan). Kondisi aki dapat dikembalikan pada keadaan semula dengan memberikan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan arus yang terjadi saat discharging. Pada proses ini, tiap molekul air terurai dan tiap pasang ion hidrogen yang dekat dengan lempeng negatif bersatu dengan ion S04 pada lempeng negatif membentuk molekul asam sulfat. Sedangkan ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada lempeng positif membentuk Pb02. Reaksi kimia yang terjadi adalah :
2PbSO4
+ 2H2O ---> PbO2 + Pb + 2H2SO2
Tidak ada komentar:
Posting Komentar