Sel Elektrokimia dan Aplikasinya

1. Pendahuluan

Pada materi ini, kita akan membahas tentang Sel Elektrokimia dan aplikasinya. Namun kita akan mengawalinya dengan mengenal terlebih dahulu tentang apa itu Sel Elektrokimia. Sel Elektrokimia adalah sel yang dapat mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik ataupun sebaliknya. Sel elektrokimia dibagi menjadi dua jenis yaitu sel volta atau sel galvani dan sel elektrolisis. Kedua jenis sel ini bekerja dengan cara yang berbeda, tetapi keduanya menggunakan sistem reaksi yang sama yaitu reaksi redoks (reaksi oksidasi-reduksi), diamana kedua sel tersebut melibatkan perpindahan elektron dari satu zat ke zat lain. 

2. Jenis-Jenis Sel Elektrokimia 

a. Sel Volta atau Sel Galvani

Sel Volta atau sel Galvani adalah sel elektrokimia yang dapat mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik secara spontan karena reaksi redoks oksidasi-reduksi. Sel volta terdiri dari dua buah elektroda yaitu katoda dan anoda yamg dicelupkan kedalam larutan elektrolit, kedua elektroda ini saling terhubung melalui jembatan garam. 

Contoh dari sel volta adalah ketika rangkaian dari logam Zn dan Cu bereaksi secara spontan kemudian diubah menjadi energi listrik.

 

Ketika logam Zn teroksidasi menjadi Zn2+, sedangkan sel Cu terjadi reaksi Cu2+menjadi Cu. Akhrinya pemakaian sel volta dari massa logam Zn akan berkurang sedangkan logam Cu akan terus bertambah. Jika diilustrasikan reaksi kimia yang terjadi yaitu :

Anoda: Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2e–

Katoda: Cu2+ (aq) + 2e– → Cu (s)

Dari hasil reaksi sel volta yang terjadi menjadi Zn (s) + Cu2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Cu (s). Proses tersebut dapat terjadi karena elektroda negatif menjadi tempat terjadinya reaksi oksidasi sedangkan elektroda positif menjadi tempat terjadinya reaksi reduksi. Lebih mudahnya proses sel Volta yang menghasilkan listrik dapat dipahami sebagai berikut :

Anoda

> Mengalami oksidasi

> Melepas elektron

> Bermuatan negatif

Katoda

> Mengalami reduksi

> Menerima Elektron

> Bermuatan Positif

b. Sel Elektrolisis

Berbeda dengan sel volta, sel elektrolisis adalah sel yang mengubah listrik menjadi energi kimia. Dalam sel elektrolisis terdiri dari komponen elektroda elektrolit, serta sumber listrik. Sel elektrolisis memiliki katoda dan anoda dimana katoda bermuatan negatif sedangkan anoda bermuatan positif. Sel elektrolisis dapat bekerja letika kutub negatif latoda dihubungkan ke kutub positif anoda. Ketika dua kutub tersebut dihubungkan maka akan terjadi muatan potensial yang berlebih sehingga mmembua reaksi redoks (reduksi-oksidasi) terjadi secara non-spontan. Sehingga dari proses tersebut elektron akan mengalir dari katoda ke anoda ddan membuat ion positif akan menuju katoda untuk menerima elektron dan tereduksi, sementara ion negatif akan menuju ke anoda untuk melepas elektron dan akan teroksidasi.

3. Penerapan atau Aplikasinya

Secara sepesifik penerapan kedua jenis sel elektrokimia ini sangat sering kita temui dalam berbagai bidang. Contohnya terdapat pada baterai, pabrik baterai menerapkan sistem elektrokimia dalam baterai. Penerapan sel elektrokimia dalam baterai yang mengubah reaksi kimia menjadi energi listrik dan dibuat dengan tempat atau wadah pembungkus baterai yang kecil dan praktis membuat baterai menjadi salah satu produk penerapan dari sel elektrokimia yang paling sering digunakan dan kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti baterai jam, baterai remote tv, dan juga terdapat pada accumulator atau aki pada kendaraan bermotor. Aplikasi sel elektrolisis juga  bisa kita temukan di pabrik-pabrik yang memproduksi logam murni atau bahan bakar hidrogen, bahkan pada alat-alat kesehatan seperti glucometer (alat cek kadar gula darah), yang menggunakan reaksi elektrokimia untuk memberikan hasil yang akurat.