View
215
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
1/14
I. Tujuan
1. Mempelajari pembuatan gas chlorine dengan proses elektrolisis.
2.
Mengidentifikasi produksi gas chlorine yang didapatkan.
3. Membandingkan produksi gas chlorine dalam waktu tertentu.
II.
Dasar Teori
Gas chlorine merupakan bahan yang sering dimanfaatkan sebagai bahan
desinfektan untuk memperbaikai kualitas dari air. Beberapa bahan kimia yang
dapat digunakan adalah Ozon (O3), Chlorine (Cl2), dan air chlor oksida (ClO2),
atau secara fisika dengan penyinaran menggunkan sinar ultra violet atau dengan
cara pemanasan.Gas chlorine merupakan alternatif bahan yang dapat digunakann
sebagai desinfektan karena selain harga dari gas chlorine yang murah, juga
mempunyai daya aktivitas yang baik selama beberapa waktu.
Proses pembuatan gas chlorine dapat dilakukan dengan cara elektrolisis
menggunakan NaCl, karena dalam garam (NaCl) mengandung ion-ion klorida
didalam komposisinya murni, Selain digunakan sebagai desinfektan gas chlorine
dapat digunakan untuk mengoksidasi logam besi (Fe) dan Mangan (Mn).
Elektrolisis menggunakan air saja tidak dapat dilakukan, karena air murni tidakdapat menghantarkan listrik, akan tetapi dengan penambahan asam, basa, atau
garam yang dilarutkan didalamnya, maka larutan tersebut dapat menghantarkan
listrik, dan akan mengalami perubahan kimia. Larutan asam atau basa tersebut
merupakan elektrolit yang dapat meneruskan arus listrik dan merupakan
konduktor yang baik. Salah satu bahan kimia yang sering digunakan dalam
sebagai elektrolit adalah NaCl. Berikut ini adalah reaksi yang terjadi pada saat
elektrolisis larutan elektrolit NaCl.
Katoda : 2H2O(l) + 2e- H2 (g) + 2OH
-(aq)
Anoda : 2Cl-(aq) Cl2 (g) + 2e-
2H2O(l) + 2Cl-(aq) H2 (g) + 2OH
-(aq) + Cl2 (g)
Selain pembentukan gas chlorine, dalam anoda juga terbentuk gas oksigen,
reaksi terjadi sebagai berikut :
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
2/14
Katoda : 4H2O + 4e- 2H2 + 4OH
-
Anoda : 2H2O 4H+ + O2 + 4e
-
6H2O(l) 2 H2 + 4 OH- + 4H+
Produk gas chlorine yang terjadi ditangkap oleh larutan kalium iodide. Adanya
gas Cl2 ditunjukkan dengan perubahan warna yang terjadi pada larutan KI.
Adanya gas oksigen yang merupakan produk samping akan naik ke atas dan
mendorong larutan kalium iodide ke bawah. Pada katoda dihasilkan H 2 dan
larutan bersifat basa, yang dapat diidentifikasi dengan penambahan indicator pp,
berubah menjadi merah. Penentuan konsentrasi dilakukan dengan titrasi asam
basa menggunakan larutan HCl.
III. Alat dan Bahan
Tabel 3.1 Daftar alat dan bahan yang digunakan
No. Nama AlatJumlah
(buah)Nama Bahan Jumlah
1. Scrubber 2 NaCl teknik 35 gram2. Erlenmeyer 250 ml 2 KI 2% 50 ml
3. Gelas kimia 250 ml 1 HCl 0,02 N ml
4. Gelas kimia 25 ml 1 Indikator pp 6 tetes
5. Buret 50 ml 1 Aquades
6. Bola hisap 1
7. Pipet tetes 2
8. Pipet volume 5 ml 19. Pipet ukur 5 ml 1
10. Pipet ukur 10 ml 1
11. Corong 1
12. Batang pengaduk 1
13. Selang 1
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
3/14
IV. Skema Kerja
Pembuatan larutan NaCl 35 g dalam 100 mlaquades hingga larutan jenuh
Merangkai larutan elektrolisis dan menghubungkan dengan sumber arus listrik.Sumber listrik negatif sebagai katoda dan positif sebagai anoda
Memasukkan larutan NaCl ke dalam reaktor yang dihubungkandengan scrubber
Scrubber diisi dengan larutan KI
Pencatatan kenaikan volume gas Cl2 yang terdapat padareaktor katoda
Untuk menganalisis keberadaan Cl2 ditambahkan amilum jika berubahwarna menjadi hitam keunguan berarti terdapat gas Cl2
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
4/14
V. Data Pengamatan
5.1.Persiapan
Gram NaCl = 35 gram
Aquades = 100 ml
Mr = 58,5
5.2.Pembentukkan Gas Chlorine
Tabel 5.2.1 Data hasil gas Chlorine di anoda
No. Waktu (detik)Volume Gas Chlorine
(ml)
1. 0 0
2. 30 0,5
3. 60 0,9
4. 90 1,4
5. 120 1,9
6. 150 2,4
7. 180 2,9
8. 210 3,5
9. 240 3,9
10. 270 4,4
11. 300 5
12. 330 5,4
5.3.Penentuan konsentrasi NaOH (proses titrasi)
Tabel 5.3.1 Data volume larutan HCl 0,02 N pada proses titrasi
No.
Volume Larutan
katoda hasil
elektrolisis yang
digunakan (mL)
Volume
larutan HCl
0,02 N
Titrasi 1 (mL)
Volume larutan
HCl 0,02 N
Titrasi 2(mL)
Rata-rata
volume
larutan HCl
(mL)
1. 4 5,5 5,7 5
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
5/14
VI. Pengolahan Data
6.1.Penentuan konsentrasi NaCl
M =
1000
6.2.Penentuan konsentrasi NaOH
N NaOH xV NaOH = NHCl x VHCl
6.3 Grafik Waktu terhadap gas Chlorine yang dihasilkan
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0.5 0.9 1.4 1.9 2.4 2.9 3.5 3.9 4.4 5 5.4
W A K
T U
KONSENTRASI
GRAFIK WAKTU TERHADAP VOLUME GAS
CLHORINE
Series 1
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
6/14
VII. Perhitungan
7.1 Konsentrasi NaCl
M =
1000
=35
58,5 /
1000
100
= 5,98 M ≈ 5,98 N
7.2 Konsentrasi NaOH
N NaOH xV NaOH = NHCl x VHCl
N NaOH x 4 = 0,02 x 5,6
N NaOH =0,02 x 5,6
4
N NaOH = 0,028 N
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
7/14
VIII. Pembahasan
8.1 Tantri Prasetyani (151411061)
Pada praktikum ini tujuan yang dicapai adalah terbentuknya gas chlorine
serta identifikasi terhadap gas chlorine yang dihasilkan. Metode yang
digunakan untuk menghasilkan gas chorine, yaitu dengan metode elektrolisis.
Pada prinsipnya, metode elektrolisis ini menggunakan aliran listrik untuk
memecah senyawa yang diinginkan yang terjadi baik pada katoda maupun
anoda.
Senyawa yang digunakan untuk menghasilkan gas chlorine adalah
larutan NaCl jenuh. Penggunaan larutan NaCl jenuh ini dikarenakan pada
larutan yang jenuh memiliki zat terlarut yang tinggi sampai melewati batas
kelarutannya sehingga timbul endapan, dengan banyaknya zat terlarut maka
akan sebanyak pula ion didalam larutan tersebut yang akan terelektrolisis
sehingga dapat memaksimalkan hasil atau produk dari proses elektrolisis yang
dilakukan. Sebelumnya, larutan jenuh NaCl yang digunakan disaring terlebih
dahulu sehingga endapannya tidak ikut digunakan.
Proses elektrolisis dilakukan pada tegangan 10 V. Saat proses elektrolisis
terjadi reaksi pemecahan senyawa NaCl. Reaksi tersebut terjadi di anoda dan
katoda, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut .
Katoda : 2H2O(l) + 2e- H2 (g) + 2OH
-(aq)
Anoda : 2Cl-(aq) Cl2 (g) + 2e-
2H2O(l) + 2Cl-(aq) H2 (g) + 2OH
-(aq) + Cl2 (g)
Berdasarkan reaksi tersebut,diketahui bahwa yang berekasi di katoda
adalah air bukan ion Na+, hal tersebut terjadi karena Na sebagai logam aktif
memiliki nilai potensial reduksi yang lebih negatif, sehingga yang tereduksi
adalah air.
Selain itu, reaksi di di katoda menghasilkan produk berupa ion
hidroksida serta gas hidrogen. Ion hidroksida yang dihasilkan tersebut
kemudian akan bereaksi dengan ion Na+, sehingga di katoda akan
menghasilkan larutan basa, yaitu NaOH.
Sementara di anoda, produk yang dihasilkan berdasarkan reaksi diatas
adalah gas chlorine. Untuk mengidentifikasi gas chlorine yang dihasilkan,
maka alat elektrolisis dihubungkan dengan scrubber yang telah diisi dengan
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
8/14
larutan KI. Larutan KI ini sebagai indikator untuk membuktikan apakah benar
di anoda dihasilkan gas chlorine.
Namun, berdasarkan percobaan yang telah dilakukan,tidak terjadi
perubahan warna pada scrubber. Hal tersebut terjadi karena gas yang
dihasilkan terlalu sedikit.Oleh karena itu, larutan yang telah terelektrolisis di
anoda, ditetesi dengan larutan KI dan hasilnya larutan berubah warna menjadi
kuning, itu membuktikan bahwa di anoda benar terbentuk gas chlorine. Selain
perubahan warna tersebut, terbentuknya gas Chlorine juga sudah teridentifikasi
dari bau larutan yang dihasilkan di anoda, baunya cukup menyengat.
Perubahan warna tersebut karena gas chlorine yang dihasilkan bereaksi
atau berikatan dengan KI membentuk I2 (iodin), iodin tersebutlah yang
merubah warna pada larutan, reaksi yang terjadi sebagai berikut.
Cl2 + 2 KI 2 KCl + I2
Identifikasi lebih lanjut dilakukan untuk mengetahui apakah benar
terbentuk iodin pada reaksi di atas. Identifikasi dilakukan dengan meneteskan
larutan amilum., setelah ditetskan dengan amilum terjadi perubahan warna
pada larutan yang asalnya berwarna kuning menjadi kebiruan. Hal tersebut
menunjukkan bahwa memang terbentuk iodin pada reaksi yang telah terjadi
antara chlorine dengan KI.
Kemudian identifikasi juga dilakukan pada larutan NaOH yang
dihasilkan pada rekasi yang terjadi di katoda. Identifikasi ini dilakukan untuk
mebuktikan bahwa yang terbentuk adalah larutan NaOH serta untuk
menentukan konsentrasinya.
Identifikasi dilakukan dengan menitrasi larutan NaOH dengan larutan
HCl 0,02 N. Sebelumnya larutan NaOH ditetesi dengan indikator pp, hasilnya
larutan tersebut berubah warna menjadi warna merah muda (pink). Hal
tersebut menunjukkan bahwa benar terbentuk senyawa basa, yaitu NaOH.
Setelah dilakukan dua kali titrasi, rata-rata volume HCl 0,02 N yang
digunakan sebanyak 5,6 mL dan Berdasarkan perhitungan diperoleh
konsentrasi NaOH sebesar 0,028 N.
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
9/14
Kemudian pada anoda juga terjadi pembentukan gas O2. Reaksi yang
terjadi yaitu:
Katoda : 4H2O + 4e- 2H2 + 4OH
-
Anoda : 2H2O 4H+ + O2 + 4e
-
Total Reaksi : 6H2O 4H+ + 4OH- + 2H2 + O2
Selain itu, diketahui pula bahwa semakin lama proses elektrolisis,
volume gas chlorine yang dihasilkan semakin banyak pula.
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
10/14
8.2 Wulandari (151411063)
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
11/14
8.3 Yaumi Istiqlaliyah (151411064)
Pada praktikum pembuatan gas chlorine, digunakan metode elektrolisis
untuk menghasilkan gas chlorine. Larutan yang digunakan ialah larutan NaCl
(35 gram NaCl teknis + 100 ml aquades). Sebelum proses elektrolisis, pastikan
alat terangkai dengan benar sehingga tidak akan terjadi kebocoran selama
proses elektrolisis berlangsung. Rangkaian alat tersebut yaitu rectifier
dihubungkan dengan reaktor elektrolisis yang telah dihubungkan dengan
scrubber. Sumber listrik positif dihubungkan ke anoda, sedangkan sumber
listrik negatif dihubungkan ke katoda.
Scrubber diisi oleh larutan KI 2% secukupnya. Larutan KI pada scrubber
berfungsi sebagai penanda adanya gas chlorine yang terbentuk. Reaksi antara
chlorine dan KI akan menghasilkan larutan yang berwarna kuning.
Tegangan pada rectifier diatur hingga 10V. Semakin besar tegangan,
maka gas chlorine yang terbentuk pun akan semakin banyak.
Reaksi elektrolisis yang terjadi :
Katoda : 2H2O + 2e- H2 + 2OH-
Anoda : 2Cl- Cl2 + 2e-
Total Reaksi : 2H2O + 2Cl- Cl2 + 2OH
- + 2H2
Selain itu, pada anoda juga terjadi pembentukan gas O2. Reaksi yang terjadi
yaitu:
Katoda : 4H2O + 4e- 2H2 + 4OH
-
Anoda : 2H2O 4H+ + O2 + 4e
-
Total Reaksi : 6H2O 4H+ + 4OH- + 2H2 + O2
Berdasarkan reaksi di atas, dapat dilihat bahwa pada katoda yang
mengalami elektrolisis ialah H2O. Ion Na+ berasal dari logam aktif (logam
golongan IA), yaitu logam-logam yang potensial elektrodanya lebih kecil/lebihnegatif dari air. Hal ini lah yang menyebabkan di katoda air yang tereduksi.
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
12/14
Gas OH- yang terbentuk pada katoda akan bereaksi dengan ion Na+ yang
tidak mengalami elektrolisis, sehingga pada katoda akan terbentuk larutan
NaOH. Sementara itu, gas Cl2 yang terbentuk pada anoda akan mengalir
melalui selang yang terhubung menuju ke scrubber. Namun pada saat
percobaan, gas Cl2 yang dihasilkan terlalu sedikit, yang mengakibatkan gas
tidak dapat mengalir ke scrubber. Oleh karena itu, untuk menguji ada atau
tidaknya kandungan gas Cl2 dalam larutan, diambil beberapa tetes larutan pada
katoda dan dicampurkan dengan larutan KI. Larutan berubah warna dari
bening menjadi kuning yang menandakan adanya gas Cl2 dalam larutan.
Reaksi yang terjadi : Cl2 + 2 KI 2 KCl + I2
Dalam menetukan konsentrasi NaOH yang terbentuk di katoda,
mempipet beberapa ml larutan pada katoda. Larutan tersebut ditetesi indikator
phenoftalein yang menyebabkan larutan berubah warna dari bening menjadi
merah muda. Selanjutnya larutan dititrasi menggunakan HCl 0,02N.
Berdasarkan perhitungan, dari 2 kali proses titrasi, rata-rata konsentrasi NaOH
yang terbentuk ialah 0,028N.
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
13/14
IX. Simpulan
Berdasarkan data yang telah diperoleh, maka terbukti bahwa proses
elektrolisis NaCl dapat menghasilkan gas chlorine pada anoda dan larutan NaOH
pada katoda. Pembuktian adanya gas chlorine terlihat dari perubahan warna
larutan dari bening menjadi kuning saat direaksikan denga KI. Sedangkan adanya
NaOH ditandai dengan berubahnya warna larutan dari bening menjadi merah
muda saat ditambahkan indikator pp. Konsentrasi NaOH dapat diketahui melalui
proses titrasi. Banyaknya gas yang terbentuk dipengaruhi oleh tegangan rectifier
dan lamanya proses elektrolisis. Semakin tinggi tegangannya, maka semakin
banyak gas yang terbentuk. Dan semakin lama waktu elektrolis, maka semakin
banyak gas yang terbentuk.
X. Saran
Dalam praktikum ini, yang harus diperhatikan adalah ketika proses
perangkaian alat yang harus benar dan teliti agar tidak ada kebocoran saat
melakukan praktikum.
XI. Lampiran
Identifikasi Gas Chlorine
8/15/2019 Pembuatan Gas Chlor
14/14
DAFTAR PUSTAKA
Manfaati,Rintis, Dkk.2012. Buku 1 Bahan Ajar Praktikum Satuan Proses 1. Jurusan Teknik
Kima Politeknik Negeri Bandung.
Recommended