Elektrolisis

ELEKTROLISIS
• Elektrolisis adalah proses penggunaan listrik untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan.
• ELKNAP artinya pada sel elektrolisis Katode “negatif” dan Anode “positif”.
• Hubungan sel volta dan elektrolisis:
Sel volta berdasarkan reaksi redoks spontan
Zn + Cu2+(aq) –> Zn2+(aq) + Cu Eo: 1,1 v
Kedua elektrodenya kini dihubungkan dengan suatu sumber arus searah, sehingga menjadi terbalik
Zn2+(aq) + Cu –> Zn + Cu2+(aq) Eo: -1,1 v
Jadi jelas bahwa sel elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta
• reaksi-reaksi elektrolisis bergantung pada:
1. Reaksi-reaksi yg berkompetisi tiap-tiap elektrode
 Spesi yg mengalami reduksi di katode adalah yang mempunyai potensial reduksi lebih positif
 Spesi yg mengalami oksidasi di anode adalah yang memiliki potensial reduksi negatif, atau potensial oksidasi positif.
2. Jenis elektrode, apakah inert atau aktif.
• Elektrode inert adalah elektrode yang tidak terlibat dalam reaksi, elektrode inert yang sering digunakan ialah platina dan grafit.
3. Potensial tambahan (overpotensial).
• Gunanya ialah untuk membuat reaksi tidak pontan berlangsung, karena
dibutuhkan potensial yang tinggi.

Reaksi pada katoda
(reduksi terhadap kation) Reaksi pada Anoda
(oksidasi terhadap anison
1. Ion-ion IA,IIA,Al3+,Mn2+
2H2O + 2e H2 + 2OH
1. ion-ion sisa asam beroksigen (SO4 2-, NO3-, dll)
2H2O 4H+ + 4e + O2

2. Ion-ion logam yang lain
Mn+ + ne M
2. ion-ion Halida (F- , Cl- , Br- , I- )
2X- X2+2e

3. Ion H+ (asam)
2H+ + 2e H2
3. Ion OH- (basa)
4OH- 2H2O + 4e + O2

4. Ion-ion pada nomor 1 mengalami reaksi nomor 2, jika yang dielektrolisi adalah leburan (cairan) elektrolit tanpa ada air. 4. pada penyepuhan dan pemurnian logam, yang dipakai sebagai anoda adalah logam pelapis atau logam tidak murni (bkan Pt atau C)
M Mn+ + ne

• Reaksi-reaksi di katode (reduksi)
Reaksi katode bergantung pada jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA, IIA, Al atau Mn), yaitu logam-logam yang potensial standar reduksinya lebih kecil (lebih negatif daripada air), maka air yang tereduksi. Sebaliknya kation selain yang disebutkan diatas akan tereduksi.

• Reaksi-reaksi di Anode (oksidasi)
Elektrode Pt, Au, dan grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi). Jika Anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan. Anion sisa asam oksi seperti SO42- , NO3-, dan PO43- , mempunyai potensial oksidasi lebih negatif daripada air. Anion-anion seperti itu sukar di oksidasi, sehingga air yang teroksidasi.
2H2O 4H+ + 4e + O2

Jika anion lebih mudah dioksidasi daripada air, seperti BR- , I- , maka anion itu yang terosidasi.

• Menuliskan reaksi elektrosis
I. Elektrolisis larutan AgNO3, dengan elektrode grafit.

AgNO3(aq) Ag+(aq) + NO3-
Ag+ bukanlah dari logam aktif, jadi kation itu akan direduksi. Oleh karena pada anode digunakan elektrode grafit yang bersifat inert, sedangkan anion berasal dari sisa asam oksi, maka air yang teroksidasi di anode.

Katode: Ag+(aq) + e Ag(s) (x4)
Anode : 2H2O(l) 4H+(aq) + O2(g) 4e (x1)
------------------------------------------- +
4Ag+(aq) + 2H2O(l) 4Ag(s) + 4H+(aq) + O2(g)

II. Elektrolisis lelehan MgCl2, dengan elektrode grafit

MgCl2(l) Mg2+(l) + 2Cl-(l)
Pada elektrolisis lelehan senyawa ion dengan elektrode inert, maka kation direduksi di katode sedangkan anion dioksidasi di anode



Katode: Mg2+(l) + 2e Mg(s)
Anode: 2Cl-(l) Cl2(g)
----------------------------- +
Mg2+(l) + 2Cl- Mg(s) +Cl2(g)

III. Elektrolisis leburan NaCl

NaCl(l) Na+(l) + Cl-(l)

Katode: Na+(l) + e Na(s)
Anode: 2Cl-(l) Cl2(g) + 2e

IV. Elektrolisis larutan CuSO4, dengan elektrode fe
Katode: Cu2+(aq) + 2e Cu(s)
Anode: Fe(s) Fe2+(aq) + 2e
Jadi, batang Fe akan larut.

• Kegunaan Elektrolisis, antara lain:
1. Membuat unsur logam, halogen, gas hidrogen, dan gas oksigen.
2. Mengetahui konsentrasi ion logam dalam larutan.
3. Penyepuhan (electroplating) yaitu melapisi permukaan suatu logam dengan logam lain. Misalnya penyepuhan sendok alumunium (sebagai katode) dengan perak (sebagai anode) dengan larutan AgNO3 sebagai elektrolitnya.
4. Permunian logam misalnya logam tembaga.

Photodioda

Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon (Si) atau galium arsenida (GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.

Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

panjang gelombang yang dihasilkan oleh bahan photodioda yang berbeda terhadap pengliatan mata

Sumber:http://vurcanelectronic.blogspot.com/2008_10_13_archive.html

Dioda

Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya. Dioda varikap (VARIable CAPacitor/kondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan.

Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup pada transmisi cairan.

Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur), tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus tak linier kompleks yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

Awal mula dari dioda adalah peranti kristal Cat's Whisker dan tabung hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium.

Sensor dan Jenisnya

Sensor Tekanan

PENGERTIAN

Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang dirubah menjadi besaran listrik disebut Transduser.

Pada saat ini, sensor tersebut telah dibuat dengan ukuran sangat kecil dengan orde nanometer. Ukuran yang sangat kecil ini sangat memudahkan pemakaian dan menghemat energi.

JENIS-JENIS SENSOR

1. Sensor Fisika

Sensor fisika mendeteksi besaran suatu besaran berdasarkan hukum-hukum fisika. Contoh sensor fisika adalah sensor cahaya, sensor suara, sensor gaya, sensor tekanan, sensor getaran/vibrasi, sensor gerakan, sensor kecepatan, sensor percepatan, sensor gravitasi, sensor suhu, sensor kelembaban udara, sensor medan listrik/magnit, dll.

2. Sensor Kimia

Sensor kimia mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan cara mengubah besaran kimia menjadi besaran listrik. Biasanya melibatkan beberapa reaksi kimia. Contoh sensor kimia adalah sensor pH, sensor oksigen, sensor ledakan, dan sensor gas

3. Sensor Biologi

• sensor pengukuran molekul dan biomolekul: toxin, nutrient, pheromone
• sensor pengukuran tingkat glukosa, oxigen, dan osmolitas
• sensor pengukuran protein dan hormon

Line Follower Robot

Line Follower Robot (Robot Pengikut Garis) adalah robot yang dapat berjalan mengikuti sebuah lintasan, ada yang menyebutnya dengan Line Tracker, Line Tracer Robot dan sebagainya. Garis yang dimaksud adalah garis berwarna hitam diatas permukaan berwarna putih atau sebaliknya, ada juga lintasan dengan warna lain dengan permukaan yang kontras dengan warna garisnya. Ada juga garis yang tak terlihat yang digunakan sebagai lintasan robot, misalnya medan magnet.

Seperti layaknya manusia, bagaimana manusia dapat berjalan pada mengikuti jalan yang ada tanpa menabrak dan sebagainya, tentunya karena manusia memiliki “mata” sebagai penginderanya. Begitu juga robot line follower ini, dia memiliki sensor garis yang berfungsi seperti “mata” pada manusia.

Sensor garis ini mendeteksi adanya garis atau tidak pada permukaan lintasan robot tersebut, dan informasi yang diterima sensor garis kemudian diteruskan ke prosesor untuk diolah sedemikian rupa dan akhirnya hasil informasi hasil olahannya akan diteruskan ke penggerak atau motor agar motor dapat menyesuaikan gerak tubuh robot sesuai garis yang dideteksinya.

Pada konstruksi yang sederhana, robot line follower memiliki dua sensor garis yang terhubung ke dua motor (kanan dan kiri) secara bersilang melalui sebuah prosesor/driver. Sensor garis A (Kiri) mengendalikan motor kanan, sedangkan sensor garis B (kanan) mengendalikan motor kiri.

resistor dan potensiometer

Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya.

Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.

Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, resistor harus cukup besar secara fisik agar tidak menjadi terlalu panas saat memboroskan daya.

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.

Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu.

Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.