Sel Elektrolisis: Definisi, Fungsi, dan Bedanya dengan Sel Volta

Sel elektrolisis dan sel volta merupakan bagian dari sel elektrokimia yang dihasilkan dari reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Sel elektrokimia adalah alat yang dapat menghasilkan energi listrik dari reaksi kimia atau sebaliknya.

Jika sel volta dapat menghasilkan listrik dari reaksi kimia, apa perbedaan sel volta dengan sel elektrolisis dan apa fungsinya? Simak penjelasan berikut ini.

A. Definisi Sel Elektrolisis

Dikutip dari Encyclopedia Britannica, sel elektrolisis adalah reaksi yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Sel ini merupakan sel elektrokimia yang digunakan untuk mendorong reaksi redoks non-spontan lewat penerapan energi listrik.

Proses elektrolisis dalam bahasa yunani artinya 'untuk memutuskan', dalam hal ini elektrolisis digunakan untuk mengurai zat atau senyawa kimia dengan memanfaatkan arus listrik.

Sel elektrolisis tersusun dari tiga komponen utama yaitu:

- Katode yaitu tempat terjadinya reaksi oksidasi yang bermuatan negatif untuk sel elektrolitik

- Anode yaitu tempat terjadinya reaksi reduksi yang bermuatan positif untuk sel elektrolisis

- Elektrolit zat penghantar energi listrik

- Sumber listrik sebagai penyuplai arus searah seperti baterai

Dengan penjelasan ini, perbedaan sel elektrolisis dan sel volta terlihat jelas.Seperti dilansir laman Chemistry LibreTexts, perbedaan utama sel volta dan sel elektrolisis yaitu:

1. Sel volta adalah sel elektrokimia yang mengubah reaksi kimia menjadi listrik, mengandung anoda negatif dan katoda positif, pada reaksi redoks sel volta menampilkan reaksi spontan.

2. Sedangkan sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang mengubah arus listrik jadi energi kimia, reaksi redoks nya non-spontan, dan mengandung anoda positif dan katoda negatif.

B. Prinsip Kerja Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis mempunyai dua elektroda bersifat negatif dan positif. Cara kerja sel elektrolisis yaitu dengan menghubungkan sumber arah dari kutub negatif ke katode dan kutub positif ke anode.

Kemudian terjadi over potential yang mendorong reaksi reduksi dan oksidasi non-spontan dapat berjalan. Sehingga elektron dapat mengalir dari katode ke anode dan ion-ion positif cenderung ke katode lalu tereduksi. Sementara ion-ion negatif tertarik ke anode dan teroksidasi.

C. Contoh Cara Kerja Sel Elektrolisis

Misalnya Natrium klorida cair (NaCl) yang dapat dielektrolisis dengan bantuan sel elektrolitik. Terdapat dua elektroda inert dicelupkan ke dalam lelehan natrium klorida (yang mengandung kation Na + dan Cl - anion terdisosiasi).

Saat arus listrik mengalir ke sirkuit percobaan, katoda akan memiliki elektron melimpah dan mengembangkan muatan negatif. Kemudian Kation natrium bermuatan positif akan tertarik ke arah katoda bermuatan negatif. Proses ini akan menghasilkan pembentukan logam natrium di katoda.

Secara bersamaan, atom klorin tertarik ke arah katoda bermuatan positif hingga menghasilkan pembentukan gas klorin (Cl 2) di anoda. Arus ini disertai dengan pembebasan 2 elektron yang menyelesaikan rangkaian.

Berikut persamaan kimia terkait reaksi sel secara keseluruhan

• Reaksi di Katoda: [Na⁺ + e^- → Na] x 2
• Reaksi di Anoda: 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-
• Reaksi Sel: 2NaCl → 2Na + Cl₂

Rangkaian reaksi sel ini menyebabkan natrium klorida cair, artinya senyawa kimia tersebut dapat mengalami elektrolisis dalam sel elektrolitik untuk menghasilkan natrium logam dan gas klor sebagai produk.

D. Fungsi Sel Elektrolisis

Apa fungsi atau kegunaan sel elektrolisis dalam kehidupan manusia? Berikut penjelasannya:

1. Proses sel elektrolisis biasanya digunakan dalam metode pembuatan gas oksigen, hidrogen, dan gas klorin di laboratorium.

2. Bermanfaat untuk proses memurnikan logam yang kotor. Caranya, logam kotor ditempatkan pada anoda sementara logam murni pada katoda.

3. Berguna untuk proses penyepuhan logam menggunakan logam mulia, misalnya perak, emas, dan nikel.

4. Membantu dalam proses produksi aluminium dan natrium.

Jadi, sel elektrolisis juga salah satu reaksi kimia yang penting untuk kegiatan kita sehari-hari. Hal ini pun menunjukkan setiap sel elektrokimia termasuk sel volta memiliki kegunaan dan perannya masing-masing.