Hasil Pengukuran Elektrolisis air dengan Diagram Pourbaix

Nama:Marintan Simbolon

Nim:1106223046

Kelas: TR-46-01

A.JUDUL PERCOBAAN

Hasil pengukuran Arus dengan Diagram Pourbaix

B.TUJUAN

Untuk mengetahui besar tegangan arus ketika mengelektrolisis air menggunakan Portabel Water Ionizer

C.ALAT DAN BAHAN

1.Teko

2.Kabel 

3.Air 

4.Steker

5.Lampu LED

6.Resistor 100 k 

7.Batang karbon 

8.Batang stainless

9.Kapas 

10.TDS

11.power meter digital

12.Stopwatch

D.KAJIAN TEORITIS 

Water ionizer/pengionisasi air (disebut juga sebagai pengionisasi alkali) adalah alat atau produk yang diklaim dapat menaikkan pH air minum dengan menggunakan elektrolisis untuk memisahkan aliran air yang masuk menjadi komponen asam dan basa. Air alkali diklaim dapat memberikan manfaat seperti memperlambat penuaan,mencegah penyakit, melindungi dari curahan radioaktif,memberikan lebih banyak energi, dan menyeimbangkan efek makanan yang berasam.Idonesia saat ini dikerubungi banyak wabah penyakit salah satunya covid 19 yang baru-baru ini mulai berkurang dan banyak para peneliti mengatakan adanya muncul virus varian baru yang akan menyerang Indonesia,maka dari itu perlu antisipasi agar tubuh kita tetap sehat dan memiliki imun yang kebal untuk melawan berbagai virus yang ada disekitar kita.

atu Daya: 10-30 watt, Tegangan PLN 220VAC 95-100 VDC  Elektrode: stainless-steel tahan karat; Membran: kapas/selulosa 

Portable Water Ionizer adalah alat elektrolisis yang mudah dibawa kemana-mana.Portable water ionizer ini mengelektrolisis air dengan cara memisahkan air untuk membentuk hidrogen dan oksigen. Reaksi kimianya adalah sebagai berikut:

2 H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)

Selama proses ini, air di dekat anoda bersifat asam, sementara air di dekat katode bersifat basa.

6H2O + O2 + 4H3O+ + 4e–=(di katode)

4H2O + 4e−+ 2H2+ 4OH-=(di anoda) 

Elektrolisis Air minum/mineral dielektrolisis dapat menjadi air basa (alkali) dan air asam.ion-ion positif akan tertarik ke kutub negatif(katode) bergabung dengan OH,membentuk air alkali dan ion-ion negatif akan tertarik ke kutub positif (anode) bergabung dengan H' menjadi air asam.

Diagram Pourbaix, adalah diagram atau grafik tegangan standar terhadap pH, yang memetakan keadaan fasa dari suatu larutan. Diagram ini dibatasi oleh garis-garis persamaan Nernst, yang menunjukkan batas-batas ion dominan dari reaksi redoks. Dengan menggunakan persamaan Nernst, pada suhu dan tekanan standar, daerah air asam berada pada batas-batas tegangan E 0 = 0 volt dan E0 = 1,23 volt pada pH = 0. Daerah air basa dibatasi oleh tegangan E0 = 0,41-volt dan E 0 = - 0,83 volt pada pH sama dengan 14.Gambar 1.1 menunjukkan diagram Pourbaix untuk elektrolisis air yang dapat membentuk gas hidrogen, gas oksigen, air asam dan air alkali dalam keadaan standar. Persamaan garis E = - 0,0591 pH menunjukkan garis stabilitas air, di bawah garis tersebut air mudah terurai menjadi gas hidrogen, Dengan kenaikan tegangan sebesar E =1,23 volt,  garis batas stabilitas air menjadi  E = 1,23V- 0,0591 pH.  Di atas persamaan garis tersebut air akan teroksidasi untuk membentuk gas oksigen.

Gambar 1.1.Diagram Pourbaix untuk elektrolisis air keadaan standar, ada empat  bagian yang beririsan dengan daerah anode, katode, asam dan basa (P R. Roberge,2019).

Diagram Pourbaix adalah diagram tegangan (Eh) terhadap pH menggambarkan stabilitas elektrokimia air dengan tiga unsur penting, yaitu: hidrogen, oksigen dan elektron, Eh merepresentasikan tegangan oksidasi-reduksi berdasarkan tegangan hidrogen standar, sedangkan pH mewakili aktivitas ion hidrogen (Huang & HH, 2016). Perubahan fasa cair, gas, dan ion -ion asam dan basa dapat dilihat dengan jelas dengan persamaan-persamaan garis yang memisahkan anode dengan katode, reaksi reduksi dan oksidasi serta pH asam dan basa.

F.DATA PENGAMATAN 

G.ANALISIS HASIL PENGAMATAN

Berdasarkan percobaan yang dilakukan,alat portabel water ionizer bisa menghasilkan air alkali dan asam dengan waktu yang di butuhkan sekitar 30-60 menit dan air hangat sekitar 3 jam air alkali bisa di hasilkan.Setiap 1 jam sekali kami mengganti air.Cara ionizer air bekerja dalam rata-rata dua menit, Mesin ionisasi air berkualitas tinggi untuk penggunaan pribadi harus dilakukan sebelum proses ionisasi dimulai setelah air bersih masuk ke ionizer,mineral terlarut yang menyusun kalsium karbonat dan magnesium sulfat menuju ke pelat yang dilapisi titanium-platinum dengan proses yang disebut Elektrodialisis untuk menahan muatan elektron senyawa mineral dipecah bersama-sama menjadi dua ion bermuatan positif seperti Kalsium, Magnesium dan Kalium tertarik ke pelat bermuatan negatif

disebut juga katoda. Bermuatan negatif seperti karbonat sulfat tertarik pelat bermuatan positif selanjutnya juga disebut sebagai anoda.Ion terpisah lewat membran ini dikenal sebagai membran permeabel ion yang memungkinkan ion lepas, tetapi jangan menyeberang dari kedua sisi ion basa menjadi ion asam hanya diam sejenak sebelum bergabung dengan molekul air terhubung ke sisi yang berlawanan ion alkali dan molekul air di sisi lain mereka membentuk mineral sisi asam dari ion digabungkan molekul air untuk membentuk asam.Ketika Ion mineral memenuhi ion

hidroksilnya menghasilkan hidrat mineral seperti magnesium,kalsium,hidrat,kalium hidrat.

Gambar 1.2.Diagram pourbaix terbalik (DPT) untuk elektrolisis air.

 Diagram ini dapat dibagi menjadi empat kuadran, sebagai berikut: Kuadran I: Daerah anode-asam E>0, pH <7, terjadi oksidasi air menjadi ion hidrogen dan gas oksigen. Kuadran II: Daerah anode-basa E>0, pH >7, terjadi oksidasi ion hidroksida menjadi air dan gas oksigen. Kuadran III: Daerah katode-basa E<0, pH >7, terjadi reduksi air menjadi ion hidroksida dan gas hidrogen. Kuadran IV: Daerah katode-asam E<0, pH <7, terjadi reduksi ion hidrogen menjadi gas hidrogen.

H.KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian portable water ionizer ini,didapatkan hasil H2O setelah

dielektrolisis dapat menghasilkan air asam,hidrogen,dan air alkali yang dapat dikonsumsi untuk berbagai macam meningkatkan kesehatan.Dari hasil pengujian ,Portable Water Ionizer ini

banyak memberikan manfaat untuk masyarakat dan alat ini sudah didesain dengan harga yang murah dan bisa dijangkau oleh masyarakat luas diIndonesia,tetapi dengan mengikuti instruksi dari orang-orang yang sudah ahli.Air alkali dan air asam dapat dibuat melalui elektrolisis air mineral. Peralatatan elektrolisis menggunakan alat yang sederhana dan murah dapat dijangkau oleh masyarakat berupa Portable Mineral Water Ionizer (PWMI). Sumber tegangan listrik PLN 220 VAC, konsumsi daya 14 -122 watt, dalam waktu yang relatif singkat, sekitar 3 jam. Untuk menghasilkan air asam elektrolisis dapat dilakukan dengan menambahkan garam dapur atau air laut.

Manfaat air hidrogen,air alkali dan air asam:

Manfaat air hidrogen:

Memperlambat proses penuaan, menekan terjadinya peradangan, mencegahkerusakan otak,membuat wajah kelihatan cerah, membantu proses penyembuhan beberapa

penyakit,membersihkan racun dalam tubuh, dll

Manfaat air alkali:

Menjadi antioksi dan alami untuk tubuh,meremajakan kulit, agen detoksifikasi kulit,detoksifikasi usus besarmengalahkan sumber penyakit,mengatasi nyeri sendi,

mencegah dehidrasi,mengendalikan tekanan darah dan gula darah, menjaga kesehatan tulang, dll.(Juga sangat baikdiminum sebelum dan sesudah olah raga)

Manfaat air asam( untuk kosmetik  ) :

• Untuk membersihkan wajah,

• Untuk keindahan kulit