Contoh sel volta dalam Kehidupan Sehari-hari

Sel ini dapat menghasilkan listrik karena fungsi redoks yang terjadi secara spontan, artinya sel volta dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik.

Besarnya potensial arus yang dihasilkan oleh sel volta dapat ditentukan dengan menggunakan alat yang disebut voltmeter atau potensiometer.

Sel volta terdiri dari dua elektroda yang keduanya saling terhubung dan dapat menghasilkan listrik.

Selain itu juga dapat berfungsi sebagai jembatan garam ke larutan elektrolit tempat elektroda berada. 

Sel volta telah diaplikasikan untuk beberapa alat yang biasa kita gunakan sehari-hari. Contoh sel volta dalam kehidupan sehari-hari adalah baterai, aki, dan sel bahan bakar.

Baterai

Baterai dibagi menjadi 2 bagian, yaitu baterai sekali pakai dan baterai isi ulang. Berikut jenis-jenis baterai, yaitu:

• Baterai kering

Baterai kering ditemukan oleh Leclanche dan dipatenkan pada tahun 1866. Baterai kering setelah digunakan tidak dapat diisi kembali, sehingga disebut sel primer.

Baterai kering atau disebut sel Leclanche terdiri dari Zn sebagai anode, grafit (dalam larutan elektrolit MnO2, NH4CL, dan air) sebagai katode.

Reaksi redoks yang terjadi pada baterai kering adalah:

• Anode: Zn(s)→Zn2+(aq)2e-
• Katode: 2MnO2(S)+2NH4+(AQ)+2e-→Mn2O3(s)+H20(l)

Reaksi total: Zn(s)+2MnO2(s)=2NH4+(aq)→Zn2+(aq)+Mn2O3(s)+2NH3(aq)+H2O(l)

• Baterai alkalin

Baterai alkalin merupakan jeni baterai kering, hanya saja larutan NH4Cl pada baterai alkalin diganti dengan larutan KOH. Baterai alkalin dapat menhasilkan arus istrik lebih besar daya tahan baterai lebih lama dari baterai kering biasa. Reaksi yang terjadi adalah:

• Anode: Zn(s)+2OH-(aq)→Zn(OH)2(S)+2e-
• Katode: 2MnO2(s)+2H2O(l)+2e-→2Mn2O3(s)+2OH-(aq)

Reaksi total: Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)→Zn(OH)2(s)+2Mn2O3(s)

• Baterai litium 

Baterai litium merupakan jenis baterai yang dapat diisi ulang setelah pemakaian. Saat ini litium yang digunkan berupa ion litium.

Baterai litium dapat digunakan dengan memanfaatkan gerakan ion litium dari anode ke katode melalui suatu larutan elektrolit.

Ketika pengisian, maka gerakan ion litium berbalik, dari katode ke anode melalui larutan elektrolit.

Aki

Contoh sel volta dalam kehidupan sehari-hari adalah aki. Aki atau accumulator merupakan sel volta yang tersusun atar elektrode Pb (timbal) dan PbO (timbal (IV) oksida) dalam larutan H2SO4 sebagai larutan elektrolit.

Adanya larutan H2SO4 ini menyebabkan sel volta aki tidak memerlukan jembatan garam.

Pada aki, sel volta disusun atas beberapa pasang, dan tiap pasang dapat menghasilkan arus listrik sebesar 2V.

Aki motor biasanya sebesar 6V dan aki mobil biasanya sebesar 12V. Aki 12V terdiri dari 6 pasang sel volta yang disusun seri.

Aki dapat digunakan dan setelah habis dapat diisi ulang kembali, sehingga aki disebut sebagai sel sekunder. 

Reaksi redoks yang terjadi pada aki meliputi reaksi penggunaan (reaksi pengosongan) dan reaksi pengisian.

• Reaksi pengosongan aki

• • Anode (oksidasi): Pb(s)+HSO4-(aq)→PbSO4(s)+H+(aq)+2e-
  • Katode (reduksi): PbO2(s)+HSO4-(aq)+3H+(aq)+2e-→PbSO4(s)+2H2O(l)

Reaksi total: Pb(s)+PBO2(s)+2HSO4-(aq)+2H+(aq)→2PbSO4(s)+2H2O(l)

• Reaksi pengisian aki

• • Anode (oksidasi): PbSO4(s)+2H2O(l)→PbO2(s)+HSO4-(aq)+3H+(aq)+2e-
  • Katode (reduksi): PbSO4(s)+H+(aq)+2e-→Pb(s)+HSO4-(aq)

Reaksi total: 2PbSO4(s)+2H2O(l)→Pb(s)+PBO2(s)+2HSO4-(aq)+2H+(aq)

Sel bahan bakar

Sel bahan bakar merupakan bagian dari sel volta yang mirip dengan aki atau baterai, di mana bahan bakarnya diisi secara terus-menerus, sehingga dapat dipergunakan secara terus-menerus juga.

Bahan baku dari sel bahan bakar adalah gas hidrogen dan oksigen. Reaksi yang terjadi pada sel bahan bakar adalah:

• Anode: 2H2+4OH-→4H2O+4e-
• Katode: O2+2H2O+4e-→4OH-

Reaksi total: 2H2+O2→2H2O

Referensi:

• Sulastri, dan teman-teman. Kimia Dasar. 2017. Aceh: Syiah Kuala University Press.
• Sandra, Lovi dan teman-teman. Kimia Dasar. 2022. Padang: Global Eksekutif Teknologi.