kegunaan sel volta dalam kehidupan sehari-hari

Sel Volta Dalam Kehidupan Sehari-hari

• Baterai kering seng-karbon (sel Leclanche)

Baterai kering seng karbon masih merupakan jenis yang paling banyak di jumpai di Indonesia. Harganya murah dan digunakan pada radio, senter, mainan dan sejenisnya. Potensial sel dari baterai sekitar 1,5 V dan menurun sejalan dengan lama pemakaian.
Sel baterai ini terdiri dari anoda Zn dan katode batang grafit (C). Katode grafit bersifat inert dan diletakan dalam elektrolit berbentuk pasta yang berisi grafit,MnO2, dan NH4Cl.reaksi redok yang terjadi adalah :

Anoda   :                                               Zn(s)                              Zn²⁺⁽aq) + 2e^-
katoda : 2MnO2(s) + 2NH4⁺(aq) +2e^-                           Mn2O3(s) + 2NH3(aq) +H2O
+

Sel          :Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4⁺(aq)                          Zn+2(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(aq) +H2O(l)

NH3 akan bergabung dengan Zn⁺ membentuk ion Zn(NH4)4²⁺

Umur baterai ini cendrung pendek, apalagi kalau dipakai terus menerus. Hal ini disebabkan produk ion dari reaksi redoks tidak dapat berdifusi dengan cepat meninggalkan elekrode.

• Baterai alkaline

Baterai alkaline lebih tahan lama dengan dapat menyuplai arus yang lebih besar dibanding baterai kering seng karbon. Baterai ini digunakan untuk peralatan yang memerlukan arus listrik lebih besar , seperti tape recorder dan mainan. Potensial sel pada baterai sekitar 1,5 Vdan dapat bertahan konstan selama pemakaian.
Sel baterai alkaline terdiri dari anoda Zn dan katoda inert grafit. Sesuai namanya reaksi redoks dalam baterai alkaline berlangsung dalam suasana basa.elekrolitnya adalah KOH. Reaksi redoks

Anoda   :                Zn(S) + 2OH^-(aq)                                     ZnO(s) + H2O(l) + 2e^-
katoda  :          2MnO2 + H2O + 2e^-                                Mn2O3(s) + 2OH^-(aq)
                                                                                                                                                +
Sel          :         Zn(s) + 2MnO2(s)                                             ZnO(s) + Mn2O3(aq)

Reaksi redoks pada sel tidak melibatkan ion yang dapat berkumpul di permukaan elekrode sehingga potensialnya konstan. Anoda Zn yang berpori memperluas permukaan anoda sehingga memperbesar arus.

• Baterai merkuri

Baterai merkuri lebih kecil dan ringan dibandingkan dua jenis baterai sebelumnya. Baterai ini digunakan pada jam tangan dan kamera. Potensial sel baterai adalah 1,34 V dan dapat bertahan konstan selama pemakaian. Sel baterai merkuri terdiridari anoda Zn, serta katoda HgO dan karbon. Elektrolitnya adalah KOH. Reaksi redoks nya adalah :

Anoda   :               Zn (s) + 2OH^-(aq)                        ZnO(s) + H2O(l) +2e^-
katoda  :  HgO_(s) + H₂O_(l) + 2e^-                             Hg_(l) + 2OH^-_(aq)
+
sel          :            Zn_(s) + HgO_(s)                                 ZnO_(s) + Hg_(l)

Reaksi redoks yang terjadi tidakmelibatkan ion sehingga potensialnya konstan. Pembuangan baterai ini dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan hidup karna merkuri (Hg) berupa racun.

• Baterai perak oksida

Baterai perak oksida juga kecil dan ringan. Baterai ini digunakan pada jam tangan, kamera, dan kalkulator. Umumnya panjang karena arus yang dikeluarkan cukup kecil potensi sel dari baterai sekitar 1,5 V dan dapat bertahan secra konstan selama pemakaian.
sel dari baterai perak oksida terdiri dari anoda Zn dan katoda Ag₂O dengan elektrolit KOH. Reaksi redoks terjadi :

Anoda   :                   Zn_(s) + 2OH^-_(aq)                            Zn(OH)_2(s) + 2e^-
katoda  :          Ag₂O_(s) + H₂O_(l) + 2e^-                  2Ag_(s) + 2OH^-_(aq)
+
Sel          :         Zn_(s) + Ag₂O_(s) + H₂O_(l)                       Zn(OH)_2(s) + 2Ag_(s)

• Baterai litium-tionil klorida (Li/SOCl₂)

Baterai Li/SOCl₂ berukuran kecl. Bentuknya dapat berupa selinder atau cakram (disc). Penggunaannya antara lain untuk back up memori pada kamera, remote control, dan lampu darurat. Baretai memiliki petensial yang sangat besar, sekitar 2,7-3,6 V
Sel baterai Li/SOCL₂ terdiri dari anoda Li dan katoda karbon, dimana tionil klorida tereduksi. Elektrolitnya adalah litium aluminium tetraklorida (LiALCl₄ ) dalam tionil klorida. Reaksi redoks yang terjadi :
Anoda   :                                4Li_(s)     4Li⁺_(aq) + 4e^-
katoda  :              2SOCl_2(aq) + 4e^-                    So₂ + S + 4Cl^-
                                                                                                                                                +
Sel          :  4Li_(s) + 2SOCl₂(aq)                      4LiCl(aq) +SO2 +S





-          Aki atau baterai Pb

Aki umunya digunakan pada mobil untuk menstarter kendaraan tersebut. Aki tersiri dari beberapa sel volta yang dihubungkan secara seri. Setiap sel mempunyai potensial 2 V. jadi, suatu aki dengan potensial 6 V terdiri 3 sel . suatu aki terdiri dari anoda Pb dan katoda PbO₂ dengan elektrolit H2SO4. Anoda dan katoda yang berbentuk pelat menambah luas permukaan elektrodesehingga dapat memperbesar  arus. Reaksi redoks
Anoda   :                                 Pb_(aq) + SO₄^-2_(aq)                  PbSO_4(s) + 2e^-
katoda  :            PbO_2(s) + 4H⁺ + SO₄^-2_(aq) + 2e^-                PbSO₄^-2 _(s) + 2H₂O_(l)
+
sel          :  PbSO_4(s) + Pb_(s) + 4H⁺_(aq) +2SO₄^-2_(aq)                 2PbSO_4(s) + 2H₂O_(l)
        2H₂SO₄

-          Baterai Ni-Cd
Baterai Ni-Cd dipakai pada kalkulator, flash fotografi,kamera digital, laptop dan lainnya.baterai dilengkapi dengan alat isi ulangnya. Sel pada baterai Ni-Cd mempunyai potensial sekitar 1,4 V. sel dari baterai Ni-Cd terdiri dari anoda Ni dan katoda Nio₂ dengan elektrolit KOH. Reaksi redoks :
Anoda   :                        Cd_(s) +2OH^-                Cd(OH)₂ + 2e^-
Katoda :       NiO_2(s) + 2H₂O_(l) + 2e^-      Ni(OH)_2(s) + 2OH^-
+
sel          :  Cd_(s) + NiO_2(s) + 2H₂O_(l)        Cd(OH)_2(s) + Ni(OH)_2(s)

Potensial sel bartahan sangat kostan selama pemakaian. Hal ini disebabkan pereaksi dan produk reaksi adalah padatan sehingga tidak terdapat perubahan kosentrasi ion selama reaksi. Nmaun, pembuangan baterai merupakan masalah bagi lingkungan karena sifat Cd yang sangat beracun.upaya untuk mengatasi masalah ini adalah dengan mendaur ulang baterai tersebut.
-          Baterai NiMH (nikel metal hidrida )
Baterai NiMH banyak digunakan pada laptop, telpon seluler, camcorder, dan kamera digital.potensialnya hamper sma dengan baterai Ni-Cd,sekitar 1,4 V, tetapi dapat menyimpan ~50 persen energy lebih banyak dari baterai Ni-Cd. Sel dari baterai NiMH terdiri dari anoda Ni(OH)₂ dan katoda pada panduan logam yang menyerap hydrogen. Elektrolitnya adalah KOH. Reaksi redoks :
Anoda   :                           Ni(OH)₂ + OH^-                               NiOOH + H₂O +e^-
katoda  :                          M + H₂O +e^-                             MH +OH^-
+
Sel          :                        Ni(OH)₂ + M                              NiOOH +MH
Reaksi redoks yang terjadi tidak menyebabkan perubahan elektrolit.
-          Baterai ion litium
Baterai ion litium sangat ringan sehingga cocok untuk alat elektronik portable, seperti laptop, telpon seluler, dan camcorder. Baterai ion litium juga memiliki potensial yang besar sekitar 3,6 V.
Ada dua tipe baterai ion litium yaitu baterai mangan dan kabolt. Untuk tipe mangan anoda Li_1-x Mn₂O₄ dan katoda grafit. Elektrolit adalh garam Li yang larut dalam pelarut organik.
Sel :     Li_1-x Mn₂O₄ + C_nLi_x                LiMn₂O₄ + C_n
Untuk tipe kabolt anoda Li_1-xCoO₂ dan katoda grafit.
Sel :     Li_1-xCoO₂ + C_nLi_x                                 LiCoO₂ + C_n

Baterai ini mempunyai umur lebih panjang daripada NiMH dan dapat dilihat dari densitas dayanya yang tinggi (710 Wh/kg) dibanding 60-80 Wh/kg pada NiMH).