Elektrokimia

dan Transmisi Sosial) Para siswa memperhatikan benda yang ada di meja guru yaitu baterai biasa, baterai alkalin dan aki (Pengalaman Fisik) Guru membagi siswa ke dalam beberapa kelompok. Guru meminta siswa untuk membuka baterai dan membelah bagian dalamnya. Kemudian siswa diminta untuk menentukan bagian/komponenkomponen penting dari baterai. No Komponenkomponen Baterai Fungsi Gambar 1 2 3 4 5 Para siswa dalam masing-masing kelompok membaca informasi dari buku tentang baterai dan aki kemudian mencari informasi mengenai fungsi setiap komponen nya dan menentukan perbedaan dari kedua baterai tersebut (Pengalaman Logiko-matematik) Para siswa bersama guru membahas bahwa baterai biasa, baterai alkalin dan aki merupakan penerapan dari konsep sel volta; Selanjutnya dibahas reaksi kimia (redoks) yang terjadi pada sel sel vol volta Para siswa mempelajari tentang elektroda yang merupakan tempat berlangsungnya reaksi reduksi-oksidasi. Sepasang elektroda yang terdapat pada sel elektrokimia yaitu anoda dan katoda. Anoda tempat

Elektrokimia merupakan ilmu kimia yang mempelajari tentang perpindahan  electron yang terjadi pada sebuah media pengantar listrik (elektroda). Elektroda terdiri dari elektroda positif dan elektroda negatif. Hal ini disebabkan karena elektroda tersebut akan dialiri oleh arus listrik sebagai sumber energi dalam pertukaran elektron. Konsep elektrokimia didasari oleh reaksi reduksi-oksidasi (redoks) dan larutan elektrolit. Reaksi redoks merupakan gabungan dari rekasi reduksi dan oksidasi yang berlangsung secara bersamaan. Pada reaksi reduksi terjadi peristiwa penangkapan elektron sedangkan reaksi oksidasi merupakan peristiwa pelepasan elektron yang terjadi pada media pengantar pada sel elektrokimia

1. Diketahui reaksi : MnO4 -(aq) + C2O4 2-(aq)  Mn 2+ + CO2 (g) dalam suasana asam. Untuk mengubah 2 mol MnO4menjadi Mn 2+ diperlukan C2O4 2sebanyak … mol. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 2. Diketahui data potencial elektroda estándar : Mg 2+ | Mg E o = -2,37 V Cu 2+ | Cu E o = + 0,34 V Jika logam Zn dicelupkan kedalam CuSO4 yang berwarna biru maka akan terjadi peristiwa berikut kecuali…. A. akan terbentuk endapan logam Cu B. warna larutan menjadi tak berwarna C. terbentuk MgSO4

Reaksi elektrokimia dapat dibagi menjadi dua kelas yang menghasilkan arus listrik (proses yang terjadi dalam baterai) dan yang dihasilkan oleh arus listrik yaitu elektrolisis. Tipe pertama terjadi serta merta, dan energi bebas sistem kimianya berkurang. Sistem itu dapat melakukan kerja, misalnya menjalankan motor. Tipe kedua harus dipaksa agar terjadi (oleh kerja yang dilakukan terhadap sistem kimia), dan energi bebas sistem kimia bertambah (Keenan:1980). sel galvani adalah penataan bahan kimia dan penghantar listrik yang memberikan aliran elektron lewat rangkaian luar lewat suatu zat kimia yang teroksidasi ke zat kimia yang direduksi (Keenan:1980). Sebuah sel elektrokimia yang beroperasi secara spontan disebut sel galvani atau sel volta. Sel ini mengubah energi kimia menjadi energi listrik yang dapat diguakan untuk melakukan kerja (Oxtoby:1999). Hubungan listrik antara dua setengah-sel harus dilakukan dengan cara tertentu. Kedua elektroda logam dan larutannya harus berhubungan, dengan demikian lingkar arus yang sinambung terbentuk dan merupakan jalan agar partikel bermuatan mengalir. Secara sederhana elektroda saling dihubungkan dengan kawat logam yang memungkinkan aliran elektron (Petruci:1985). Sel terdiri dari dua setengah sel yang elektrodanya dihubungkan dengan kawat dan larutannya dengan jembatan garam (ujung jembatan garam disumbat dengan bahan berpori yang memungkinkan ion bermigrasi, tetapi mencegah aliran cairan dalam jumlah besar). Potensiometer mengukur perbedaan potonsial antara dua elektrode (Petrucci:1985) Aliran listrik antara dua larutan harus berbentuk migrasi ion. Hal ini hanya dapat dilakukan melalui larutan yang " menjembatani " kedua setengah-sel, tak dapat dihubungkan dengan kawat biasa : hubungan ini disebut jembatan garam (salt bridge) (petrucci:1985). Keenan,charles W.1980.Ilmu kimia untuk universitas edisi keenam Jilid 2.Jakarta :Erlangga. Oxtoby,David W. Dkk,1999.Prisip-prinsip kimia modern edisi keempat jilid 1.Jakarta Erlangga. Petrucci,Ralph H.1985.Kimia dasar prinsip dan terapan modern edisi keempat jilid .Jakarta:Erlangga. Reaksi elektrokimia dapat dibagi dalam dua kelas: yang menghasilkan arus listrik (proses yang terjadi dalam baterai) dan yang dihasilkan oleh arus listrik elektrolisis. Tipe pertama reaksi bersifat serta merta, dan energy bebas system kimianya berkurang; system itu dapat melakukan kerja, misalnya menjalankan motor. Tipe kedua harus dipaksa agar terjadi (oleh kerja yang dilakukan terhadap system kimia), dan energy bebas system kimia bertambah (Keenan:1980). Sel volta adalah penataan bahan kimia dan penghantar listrik yang memberikan aliran electron lewat rangkaian luar dari suatu zat kimia yang teroksidasi ke zat kimia yang direduksi (Keenan:1980). Sebuah sel elektrokimia yang beroperasi secara spontan disebut sel galvani (atau sel volta). Sel seperti ini mengubah energy kimia menjadi energy listrik yang dapat digunakan untuk melakukan kerja (Oxtoby:1999). Hubungan listrik antara dua setengah – sel harus dilakukan dengan cara tertentu. Kedua electrode logam dan larutannya harus berhubungan, dengan demikian lingkar arus yang sinambung terbentuk dan merupakan jalan agar partikel bermuatan mengalir. Secara sederhana

Reaksi redoks adalah gabungan dari reaksi reduksi dan reaksi oksidasi yang berlangsung bersamaan. Tidak ada peristiwa pelepasan elektron (reaksi oksidasi) tanpa disertai peristiwa penangkapan elektron (reaksi reduksi). Reaksi redoks dapat berlangsung spontan maupun tidak spontan.

Reaksi redoks antara logam dan asam berlangsung spontan bergantung pada mudah atau sukarnya logam itu mengalami oksidasi (kuat atau lemahnya sifat reduktor). Jika logam mempunyai sifat reduktor lebih kuat daripada asam, maka reaksi tersebut dapat dikatakan spontan. Alessandro Volta melakukan eksperimen dan berhasil menyusun deret keaktifan logam atau deret potensial logam yang dikenal dengan deret Volta.

Elektrolisis adalah peristiwa penguraian elektrolit dalam sel elektrolisis oleh arus listrik. Dalam sel volta/galvani, reaksi oksidasi reduksi berlangsung dengan spontan, dan energi kimia yang menyertai reaksi kimia diubah menjadi energi listrik. Sedangkan elektrolisis merupakan reaksi kebalikan dari sel volta/galvani yang potensial selnya negatif atau dengan kata lain, dalam keadaan normal tidak akan terjadi reaksi dan reaksi dapat terjadi bila diinduksi dengan energi listrik dari luar. Elektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Reaksi elektrolisis tergolong reaksi redoks tidak spontan, reaksi itu dapat berlangsung karena pengaruh energi listrik (Sugiarto, 2016).

dalam kehidupan sehari-hari dijumpai suatu peralatan-peralatan elektronika yang terdapat dalam berbagai macam komponen termasuk sel elektrokimia khususnya sel galvani atau sering disebut dengan sel volta. Akan tetapi di zaman sekarang, masyrakat hanya ingin menggunakan barang tersebut tanpa mau mengetahui peristiwa apa yang terjadi  di dalam peralatan yang ia gunakan yang dapat menunjang jalan atau proses beraktifitas barang tersebut.

ABSTRAK Listrik merupakan salah satu komponen yang sangat berperan banyak dalam kehidupan suatu bangsa dan bahkan bagi setiap manusia. Di Indonesia, listrik diperoleh dengan cara mengolah berbagai macam sumberdaya fosil secara besar-besaran sehingga mengakibatkan menurunnya cadangan bahan bakar fosil. Salah satu upaya untuk mencegah hal tersebut adalah dengan mulai membangun sumber-sumber energi terbarukan seperti memanfaatkan mikroorganisme sebagai penghasil energi listrik melalui sistem microbial fuel Cell (MFC). Sistem MFC akan memanfaatkan hasil dari proses metabolisme bakteri. Bakteri akan melakukan metabolisme dengan mengurai glukosa menjadi hidrogen (H2) dan oksigen(O2). Hidrogen merupakan bahan baku yang digunakan untuk reaksi reduksi dengan oksigen, sehingga melepaskan elektron pada anoda sebagai sumber arus listrik. Sistem MFC yang digunakan adalah single chamber terdiri dari komponen rekator yang terbuat dari bahan akrilik, elektroda anoda dari bahan Aluminium foil, elektroda katoda dari bahan grafith, dan substrat utama dari feses sapi. Besar tegangan yang dihasilkan oleh MFC dipengaruhi oleh beberapa variabel diantaranya Formulasi substrat, jenis substrat, luas penampang elektroda, dan waktu yang dibutuhkan mikroba untuk bermetabolisme sehingga menghasilkan tegangan yang optimum. Jenis formulasi substrat yang menghasilkan tegangan paling optimum adalah 2200 ml pelarut, 40 gram NaCl, dan 100 gram feses sapi yaitu sebesar 1.318 Volt. ABSTRACT Electricity is one of the components that play an important role in the life of a nation and even for every human being. In Indonesia, electricity is obtained by processing various kinds of fossil resources on a large scale that resulting in a decrease of fossil fuel reserves. One effort to prevent this is to start designing renewable energy sources such as utilizing microorganisms as the producers of electrical energy through a microbial fuel cell (MFC) system. The MFC system will utilize the results of bacterial metabolic processes. Bacteria will undergo the metabolism by breaking down glucose into hydrogen (H2) and oxygen (O2). Hydrogen is a raw material used for reduction reactions with oxygen to release electrons at the anode as a source of electric current. The MFC system used in this study was a single chamber consisting of reactor components made of acrylic, anode electrodes from Aluminum foil, cathode electrodes from grafith material, and the main substrate was from cow feces. The voltage generated by MFC was influenced by several variables including the formulation of the substrate, the type of substrate, the cross-sectional area of the electrode, and the time it took for microbes to undergo the metabolism process to produce the optimum voltage. The type of substrate formulation that produced the most optimum voltage was 2200 ml of solvent, 40 grams of NaCl, and 100 grams of cow feces which was equal to 1,318 Volts.

LEMBAR PENGESAHAN JUDUL : PENURUNAN CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA BERBAGAI MACAM LIMBAH MELALUI ELEKTROKOAGULASI PENYUSUN : Shildia Irene NPM : 140210110017 Setelah membaca tulisan ini dengan seksama, maka menurut pertimbangan saya telah memenuhi persyaratan ilmiah sebagai suatu tugas pustaka Jatinangor, Desember 2014 Menyetujui, Pembimbing Dra. Yati B. Yuliyati, MS NIP. 19551103 1984032 002 ii ABSTRAK Perkembangan industri yang sangat pesat selain menghasilkan produk utama yang dapat mempengaruhi perekonomian global juga menghasilkan limbah yang mempengaruhi keseimbangan lingkungan. Limbah ini berbahaya karena mengandung bahan-bahan yang melampaui batas ambang yang telah ditentukan, seperti chemical oxygen demand (COD) yang tinggi, sehingga dibutuhkan teknologi pengolahan sebelum dibuang ke lingkungan. Elektrokoagulasi merupakan suatu metode untuk mengurangi atau menurunkan COD dalam limbah. Dalam kajian tugas pustaka ini, dijelaskan tentang penurunan COD dalam limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS), limbah leachate, dan limbah industri susu melalui proses elektrokoagulasi dengan menggunakan elektrode aluminium pada berbagai nilai beda potensial dan lama elektrolisis. Berdasarkan penelitian elektrokoagulasi pada LCPKS oleh Nasution (2012), didapatkan beda potensial optimum yaitu 4 V dengan lama elektrolisis 8 jam dan efisiensi penurunan COD sebesar 87,5%. Penelitian elektrokoagulasi pada limbah industri susu yang dilakukan oleh Bazrafshan et al. (2012), didapatkan beda potensial optimum yaitu 60 V dengan lama elektrolisis 60 menit dan efisiensi penurunan COD mencapai 98,84%. Sedangkan penelitian elektrokoagulasi pada limbah leachate oleh Shivayogimath & Watawati (2013), didapatkan beda potensial optimum yaitu 9 V dengan lama elektrolisis 35 menit dan efisiensi penurunan COD mencapai 95,8%. Berdasarkan penelitian-penelitian tersebut di atas, dapat disimpulkan bahwa teknologi elektrokoagulasi dengan menggunakan elektrode aluminium merupakan salah satu metode yang mampu menurunkan COD berbagai macam limbah dengan efisiensi yang relatif besar pada beda potensial dan lama elektrolisis optimumnya. Kata kunci: elektrokoagulasi, limbah cair pabrik kelapa sawit, limbah leachate, limbah industri susu, chemical oxygen demand. iii ABSTRACT The rapid development of the industry in addition to primary products that can affect the global economy also produces waste that affect the environment balance. This waste is dangerous because it contains materials that exceed a predetermined standard, such as high levels of chemical oxygen demand (COD), so it needs treatment before being discharged into the environment. Electrocoagulation is a method to reduce COD in the effluent. In this study, explained about the COD removal in palm oil mill effluent (LCPKS), leachate, and dairy wastewater through electrocoagulation process using aluminum electrodes at various of the applied voltage and electrolysis time. Based on the research of electrocoagulation in LCPKS by Nasution (2012), obtained the optimum applied voltage is 4 V with 8 hours electrolysis time and COD removal efficiency is 87.5%. Electrocoagulation in dairy wastewater by Bazrafshan et al. (2012), obtained the optimum applied voltage is 60 V with 60 minutes electrolysis time and COD removal efficiency reached 98.84%. While the electrocoagulation in leachate by Shivayogimath & Watawati (2013), obtained the optimum applied voltage is 9 V with 35 minutes electrolysis time and COD removal efficiency reached 95.8%. Based on the research results, it can be concluded that the electrocoagulation using aluminum electrodes is a method that can reduce the COD on various kinds of waste with relatively high efficiency in optimum applied voltage and electolysis time. Keyword: electrocoagulation, palm oil mill effluent, leachate, dairy wastewater, chemical oxygen demand. iv KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT dengan segala berkah, nikmat, serta karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas pustaka yang berjudul "Penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) pada Berbagai Macam Limbah melalui Elektrokoagulasi" Penyusunan tugas pustaka ini tidak akan dapat terlaksana tanpa adanya bantuan, bimbingan dan petunjuk dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada : Dra. Yati B. Yuliyati, MS Selaku dosen pembimbing tugas pustaka atas pengorbanan waktu, tenaga, dan pemikirannya. Pada kesempatan ini pula, penyusun menyampaikanucapan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Budi Nurani R., MS selaku dekan FMIPA Universitas Padjadjaran. 2. Dr. rer. nat Iwan Hastiawan selaku Kepala Departemen Kimia FMIPA Universitas Padjadjaran. 3. Dr. Tri Mayanti selaku Kepala Program Studi S1 Departemen Kimia FMIPA Universitas Padjadjaran. 4. Juliandri, Ph.D selaku Kepala Laboratorium Material Jurusan Kimia FMIPA Universitas Padjadjaran. 5. Dr. Iman Rahayu, S.Si., M.Si selaku dosen wali atas dukungan dan perhatiannya.

Sel yang belum mencapai kesetimbangan kimia dapat melakukan kerja listrik ketika reaksi di dalamnya meng gerakkan elektron-elektron melalui sirkuit luar. Kerja y ang dapat dipenuhi oleh transfer elektron tertentu ber gantung pada beda potensial antara kedua elektroda. Perbedaan potensial tersebut yang dinyatakan dalam v olt (v) dan disebut sebagai " Potensial Sel" Kerja maksimum yang dapat dilakukan oleh sistem(sel) dinyatakan dengan nilai ΔG Untuk proses spontan:

Listrik merupakan salah satu komponen yang sangat berperan banyak dalam kehidupan suatu bangsa dan bahkan bagi setiap manusia. Di Indonesia, listrik diperoleh dengan cara mengolah berbagai macam sumberdaya fosil secara besar-besaran sehingga mengakibatkan menurunnya cadangan bahan bakar fosil. Salah satu upaya untuk mencegah hal tersebut adalah dengan mulai membangun sumber-sumber energi terbarukan seperti memanfaatkan mikroorganisme sebagai penghasil energi listrik melalui sistem microbial fuel Cell (MFC). Sistem MFC akan memanfaatkan hasil dari proses metabolisme bakteri. Bakteri akan melakukan metabolisme dengan mengurai glukosa menjadi hidrogen (H2) dan oksigen(O2). Hidrogen merupakan bahan baku yang digunakan untuk reaksi reduksi dengan oksigen, sehingga melepaskan elektron pada anoda sebagai sumber arus listrik. Sistem MFC yang digunakan adalah single chamber terdiri dari komponen rekator yang terbuat dari bahan akrilik, elektroda anoda dari bahan Aluminium foil, elektroda katoda dari bahan grafith, dan substrat utama dari feses sapi. Besar tegangan yang dihasilkan oleh MFC dipengaruhi oleh beberapa variabel diantaranya Formulasi substrat, jenis substrat, luas penampang elektroda, dan waktu yang dibutuhkan mikroba untuk bermetabolisme sehingga menghasilkan tegangan yang optimum. Jenis formulasi substrat yang menghasilkan tegangan paling optimum adalah 2200 ml pelarut, 40 gram NaCl, dan 100 gram feses sapi yaitu sebesar 1.318 Volt.

Kata Kunci: MFC, Sel Bahan Bakar, Feses Sapi, Energi Terbarukan

Sensor senyawa bio yang sederhana, murah dan andal merupakan salah satu objek pengembangan teknologi sensor untuk diagnosis klinik. Dalam aplikasi lab on paper, sensor senyawa bio berbasis kertas merupakan tantangan penelitian tersendiri karena membutuhkan desain elektroda yang mampu memisahkan plasma darah sekaligus berfungsi untuk melakukan sensing terhadap target senyawa yang akan diukur. Pada penelitian ini, elektroda sensor senyawa bio diintegrasikan pada mikrofluida berbasis kertas untuk mendeteksi kandungan glukosa dan asam askorbat dalam simulated body fluid secara simultan dengan menggunakan metode elektrokimia (cyclic voltammetry, CV). Adapun elektroda kerja aktif terbuat dari kertas filter yang dilapisi karbon konduktif dan komposit ZnO/multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) dengan variasi fraksi massa MWCNTs 0,1, 2, dan 8% untuk pengukuran asam askorbat dan glukosa dalam simulated body fluid dengan kosentrasi 0,02-5,12 mM. Hasil terbaik didapatkan dengan penggunaan fraksi massa MWCNTs 2%, karakteristik linier (R 2 > 0,8) dari nilai respon arus menunjukkan sensitivitas (gradien) untuk pengukuran asam askorbat sebesar 0,02 µA/mM.cm 2 dan sensitivitas pengukuran glukosa sebesar 0,08 µA/mM.cm 2 , dengan integral respon arus sebesar 10-35 % dari total arus CV yang terekam.