HIDROGEN

KIMIA ANORGANIK : KIMIA UNSUR



HIDROGEN































Kelompok 1


Dedeh Khusaemah 2282190021


Manarul Hidayatullah 2282190062


Siti Jamilah Noor Azizah 2282190017





JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA



FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN


UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA


2021

Daftar Isi






Daftar Isi ............................................................................................................... i


Ciri-Ciri Umum Unsur Hidrogen ...................................................................... 1


Sumber, Ekstraksi Dan Pemakaian ................................................................ 2


Sifat-Sifat Fisika ................................................................................................ 3


Sifat Kimia Hidrogen .......................................................................................... 5


Karakteristik Unsur Hidrogen ......................................................................... 6

Isotop Hidrogen ................................................................................................... 7


Pembuatan Dan Penggunaan Unsur Hidrogen ............................................. 8


Kestabilan Unsur Hidrogen ............................................................................... 11


Informasi Tambahan Unsur Hidrogen .......................................................... 13


Daftar Pustaka ..................................................................................................... 19


























~ i ~

Hidrogen



Dari total massa unsur alam semesta. Kebanyakan

1
bintang dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan plasma.

Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara
H
alami di Bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari
hydrogen
berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana. Hidrogen ini

juga dapat dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara

komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.


A. Ciri-Ciri Umum Unsur Hidrogen


Hidrogen (bahasa Latin = hydrogenium, dari bahasa Yunani hydro = air dan

genes = membentuk), atau kadang disebut zat air, adalah unsur kimia pada tabel

periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar,

hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan


merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1,00794

amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia.

Dalam sistem periodik, hidrogen memiliki nomor atom satu dan terletak pada

golongan 1A karena mempunyai 1 elektron. Tetapi kecendrungannya sama dengan

VIIA, yaitu menerima 1 elektron, dan tidak seperti golongan 1A lainnya yang

cenderung melepas 1 elektron. Selain itu, elektron hidrogen dapat ditarik oleh atom

+
lain sehingga menjadi ion H . Karena itu hidrogen tidak dapat dimasukkan baik dalam

golongan 1A maupun dalam golongan VII A.








~ 1 ~

Hidrogen dalam keadaan bebas berupa molekul gas diatomik (H 2) dengan titik

didih dan titik beku yang sangat rendah karena gaya london antar molekul sangat


kecil akibatnya cukup sulit hidrogen dalam bentuk gas yang mudah untuk

dimanfaatkan dalam bidang industri.


Hidrogen yang terdapat di alam ada tiga isotop, yaitu hidrogen, deuterium dan

tritium, dengan perbandingan:
H : D : T = 10.000.000 : 2.000 : 1

Air yang terbentuk dari deuterium atau D 2O disebut air berat dengan

perbandingan.


H 2O : D 2O = 5.000 : 1

Artinya, dalam 5.000 liter air tedapat sekitar 1 liter air berat. Tritium (T) bersifat

radioaktif dengan waktu paro 12,3 tahun dan dapat dibuat dengan reaksi inti.

Hidrogen yang terdapat di alam mengandung 0,0156 % deuterium sedangkan

tritium dialam hanya dalam jumlah yang sangat kecil.



B. Sumber, Ekstraksi Dan Pemakaian


Hidrogen disiapkan secara komersial dengan mereaksikan uap super panas

dengan metana atau karbon. Di laboratorium, hidrogen dapat diproduksi dengan aksi

asam pada logam seperti seng atau magnesium, atau dengan elektrolisis air.

Cara memproduksi hidrogen secara laboratorium yaitu:


1. Mereaksikan logam dengan asam, contoh :

Fe + H 2SO 4 → FeSO 4 + H 2

2. Mereaksikan kalsium hidrida dengan air

CaH 2 + 2H 2O → CaOH 2 + 2H 2

3. Dengan elektrolisis air


2H 2O → 2H 2 + O 2


~ 2 ~

Penggunaan Hidrogen

2. Sintesis amonia

Amonia secara industri disintesis secara langsung dengan melewatkan


campuran gas nitrogen dan hidrogen di bawah tekanan melalui lapisan katalis

pada suhu yang sesuai. Sebuah metode yang penting untuk membuat bahan
baku seperti pupuk nitrogen, akrilonitril, melamin.
















3. Industri metalurgi

4. Industri minyak bumi

5. Sebagai bahan bakar roket

6. Sintesis metanol

7. hidrokarbon Bahan bakar alternative



C.Sifat-Sifat Fisika Hidrogen


Atom hidrogen (H) terdiri dari inti, satu muatan positif dan satu elektron

tunggal serta memiliki nomor atom 1 dan berat atom 1,00797. Berat molekul


sekitar 14 kali lebih ringan dari udara, dan berdifusi lebih cepat dibandingkan

gas lainnya. Hidrogen yang didinginkan dapat mengembun menjadi cair pada -

253°C dan menjadi padat pada 259°C.

Unsur hidrogen terdapat sebagai molekul diatomik H 2 (dihidrogen) pada

suhu dan tekanan standar. H 2 merupakan gas tak berwarna, tak berbau, dan tak

berasa, hampir tidak larut dalam air dan dikenal sebagai gas paling ringan.



~ 3 ~

Adapun sifat-sifat fisika dari hidrogen dapat ditunjukkan dalam tabel dibawah

ini :

Tabel 1. Sifat-sifat Fisika Hidrogen (Singh, 2015).

Sifat Fisika Hidrogen


Warna Tidak berwarna


Bau Tidak berbau

Titik lebur (°C) -259


Titik didih (°C) -253

0
3
Densitas (g) pada 1 C dan 1 atm (kg/m ) 0,08987
3
Densitas (s) pada -259 °C (kg/m ) 858
3
Densitas (l) pada -253 °C (kg/m ) 708

Kapasitas panas kJ/kg K 14,4


Temperatur kritis (°C) -240

Tekanan kritis (atm) 12,8


3
Densitas kritis (kg/m ) 31,2

Viskositas pada -25 °C (Cp) 0,00892

Kalor evaporasi pada -2530C (kJ/kg) 447


Kalor lebur pada -2590C (kJ/kg) 58


















~ 4 ~

D. Sifat Kimia Hidrogen


Hidrogen adalah atom yang sederhana namun memiliki energi ionisasi sekitar

1.314 kJ/mol dan kekuatan ikatan H-H dalam molekul diatomik adalah sekitar 435

+
kJ/mol. Hal tersebut yang menyebabkan pembentukan ion H membutuhkan energi
yang cukup.

Atom hidrogen sangat reaktif secara kimia, sehingga sebagian besar hidrogen


di alam terikat atom oksigen atau karbon dan sangat sedikit berada dalam bentuk

unsur bebas. Hidrogen relatif tidak aktif pada temperatur kamar kecuali diberi

energi aktivasi, sehingga dibutuhkan suhu yang sangat tinggi untuk memisahkan

hidrogen molekuler menjadi atom hidrogen.


Tabel 2. Sifat-sifat Kimia Hidrogen


Sifat Kimia Hidrogen


Energi ionisasi 1 1312 kJ/mol



Afinitas elektron 72,7711 kJ/mol


Panas atomisasi 218 kJ/mol


Panas penguapan 0,904 kJ/mol H 2


Jumlah kulit 1


Keelektronegatifan 2,18 (skala Pauli)


1
Konfigurasi elektron 1s













~ 5 ~

Hidrogen dapat bereaksi dengan logam dan non logam menghasilkan hidridanya.


Hidorgen dapat terbakar di udara atau bereaksi dengan oksigen membentuk air sambil

mengeluarkan ledakan.

2H 2 (g) + F 2 (g) → 2 H 2O (g)

Hidrogen dapat bereaksi dengan halogen, dengan laju reaksi berkurang dari atas

ke bawah dalam satu golongan. Reaksi hidrogen dengan fluorin menghasilkan hidrogen

fluorida.

H 2 (g) + F 2 (g) → 2 HF (g)


Reaksi hidrogen dengan nitrogen pada suhu dan tekanan tinggi, dan dengan

bantuan katalis akan membenuk amonia.

3H 2 (g) + N 2 (g) ⇌ 2 NH 3 (g)


Hidrogen akan mereduksi ikatan rangkap dua dan tiga membentuk ikatan tunggal


dengan adanya katalis (biasanya bubuk palladium atau platina). Contohnya, etena C 2H 4

direduksi menjadi etana C 2H 6.

H 2C=CH 2 (g) + H 2 (g) → H 3C-CH 3 (g)


E. Karakteristik Dan Sifat-Sifat Unsur Hidrogen



Hidrogen adalah unsur paling sederhana (hanya mengandung satu proton dan

satu elektron) serta keberdaannya paling melimpah di alam semesta. Di bumi

kelimpahannya sekitar 75% dari massa semua materi yang terdapat di alam semesta

tersusun atas unsui hidrogen. Unsur hidrogen dalam wujud gas dikenal sebagai gas

hidrogen. Gas hidrogen jarang terdapat di atmotsfer bumi, karena massa atomnya

yang sangat ringan oleh karena itu gas-gas tersebut tidak terpengaruh gaya


gravitasi bumi dan terlepas dari atmosfer bumi menuju ruang angkasa. Hal itulah










~ 6 ~

yang menyebabkan kebanyakan unsur hidrogen di bumi berada dalam bentuk

senyawa, misalnya air (H 2O) yang merupaka senyawa paling umum mengandung unsur


hidrogen.

Unsur hidrogen memiliki ciri-ciri tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak

o
berasa. Pada suhu 0 C gas hidrogen mmpunyai massa jenis sebesar 0,08988 g/l
sehingga membuatnya menjadi unsur yang paling ringan. Hidrogen memiliki titik

o
o
leleh 259,1 C dan titik didihny -252,9 C. Karena titik diidhnya rendah, unsur
hidrogen selalu dalam bentuk gas. Dalam bentuk gas, unsur hydrogen berbentuk

molekul dwiatom (H 2). Hidrogen tidak terlalu reaktif, namun terbakar diudara


membentuk air dan bereaksi dengan oksigen dan halogen yang disertai dengan

ledakan pada kondisi tertentu. Pada temperature tinggi, gas H 2 akan mereduksi

banyak oksida, baik menjadi oksida yang lebih rendah ataupun menjadi logamnya.


F.Isotop Hidrogen



Terdapat beberapa jenis unsur hydrogen yang memiliki jumlah proton dan

elektron yang sama tetapi jumlah neutronnya berbeda. Kelompok unsur tersebut

disebut dengan isotop. Terdapat tiga isotope hidrogen yaitu isotop hydrogen yang

mempunyai satu proton, satu elektron, dan tidak mempunyai neutron disebut

1
protium ( H). Isotop hidrogen yang mempunyai satu proton, satu elektron, dan satu
2
neutron disebut deuterium ( H). Dan isotop yang mempunyai satu proton, satu
2
1
3
elektron, dan dua neutron disebut tritium ( H). Untuk H dan H ditemukan oleh
3
Harold Urey dkk pada tahun 1932, sedangkan H dipreparasi dari deuterium pada
tahun 1934. Bentuk nomal unsurnya adalah molekul diatomik, misalnya ialah H 2, D 2,

T 2, HD, HT, dan DT.









~ 7 ~

Sifat-sifat kimia ketiga isotop hidrogen pada hakikatnya sama kecuali dalam

hal-hal laju dan tetapan kesetimbangan reaksi. Adapun sifat fisika isotop dan


senyawa yang mengandung isotop hidrogen ini cukup berbeda, karena massa

deuterium dan tritium masing-masing sekitar dua kali dan tiga kali massa hidrogen.

Beberapa sifat isotop hidrogen dan air yaitu sebagai berikut :



Senyawa H 2 D 2 T 2 H 2O D 2O T 2O

Titik beku*) 13,96 18,73 20,62 0,00 3,81 4,48


Titik didih*) 20,39 23,67 25,04 100,00 101,42 101,51

o
ρ (g.cm-3, 25 C) 0,9970 1,1044 1,2138
o
Temp. ρ maks ( C) 3,98 11,23 13,40



Sebanyak 0,0156% dari seluruh hidrogen di alam adalah deuterium. Adapun

tritium di alam semesta terdapat dalam jumlah yang sangat kecil kira-kira sebanyak

17
1 per 10 , dan bersifat radioaktif yang memancarkan sinar- dengan waktu paruh
12, 4 tahun. Tritium terbentuk secara terus-menerus di lapisan atas atmosfer pada

reaksi inti yang direduksi oleh sinar kosmik. Sedangkan deuterium sebagai D 2O (air

berat) dapat dipisahkan dari air dengan cara distilasi bertingkat atau elektrolisis.

D 2O disediakan dalam jumlah ton untuk pemakaiannya sebagai moderator dalam


reaktor nuklir.


G.Pembuatan Dan Penggunaan Unsur Hidrogen


Hidrogen terdapat pada lebih banyak senyawa dibandingkan dengan unsur-

unsur lainnya, namun tidak semua senyawa tersebut dapat digunakan sebagai bahan

awl dalam pembuatan gas H 2. Senyawa yang paling banyak digunakan ialah senyawa

yang paling banyak jumlahnya yaitu air (H 2O). H 2O dapat menjadi H 2 yaitu dengan





~ 8 ~

cara menurunkan bilangan oksidasi H dari +1 menjadi 0. Hal ini dapat dilakukan

dengan menggunakan karbon sebagai bahan pereduksi, seperti karbon monoksida

atau metana.

Kebanyakan senyawa termasuk H 2O tidak dapat diuraikan menjadi unsur-unsur

penyusunnya jika hanya dipanaskan pada temperature sedang. Walaupun dipanaskan

o
pada temperature 2000 C, kurang dari 1% H 2O yang terurai menjadi H 2 dan O 2.
Terdapat suatu teknik yang telah lama digunakan oleh para ahli kimia jika peruraian


tidak memungkinkan bila dilakukan secara termal ataupun dengang metode lain yaitu

dengan cara elektrolisis. Elektrolisis sendiri yaitu peruraian dengan menggunakan

arus listrik. Berikut skema peralatan elektrolisis air.





























Dalam teknik tersebut, arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit encer,
+
misalnya larutan H 2SO 4 encer. Ion H yang dihasilkan oleh peruraian asam sulfat

tersebut ditarik ke elektroda negative (katoda), dan menangkap elektron untuk

membentuk atom H. Selanjutnya atom-atom H saling bergabung membentuk molekul











~ 9 ~

2-
H 2, sebagai gas yang keluar dari larutan. Walaupun ion SO 4 ditarik ke elektroda

positif (anoda), ion-ion ini tidak mengalami oksidasi karena ada spesies lain yang
+
lebih mudah dioksidasi, yaitu H 2O. Oksidasi molekul H 2O menghasilkan ion H ,
+
menggantikan ion H yang tereduksi pada katoda, dan membebaskan gas O 2. Dengan

demikian reaksi bersihnya adalah pembentukan gas H 2 dan O 2 dari molekul air:


2H 2O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)


Gas hidrogen banyak digunakan sebagai bahan bakar dalam obor pemotong dan

pengelas logam, dan untuk mengisi balon udara karena kerapatannya yang lebih


ringan dari udara. H 2 juga digunakan dalam jumlah besar dalam sintesis NH 3, HCl,

dan CH 3OH, dan dalam hidrogenasi minyak menjadi lemak. H 2 merupakan bahan

pereduksi yang baik untuk menghasilkan logam dari oksidanya, misalnya untuk

memperoleh besi dari oksida besi :



Fe 2O 3 (s) + 3H 2 (g) → 2Fe (s) + 3H 2O (g)

Dalam bentuk cair, hidrogen dimanfaakan sebagai bahan bakar roket, dan

untuk mendapatkan temperature rendah. Di masa mendatang, hidrogen diharapkan


dapat menggantikan bensin sebagai bahan bakar untuk transportasi. Bahan bakar

hydrogen memiliki beberapa kelebihan dibandingkan bahan bakar minyak

diantaranya energi yang dihasilkan dari pembakaran gas hidrogen sangat besar

sehingga mampu mendorong roket ke ruang angkasa. Namun gas hidrogen sangat

sedikit ditemukan di atmosfer bumi. Oleh karena itu, gas hidrogen harus diperoleh

dengan cara mengonversi senyawa-senyawa yang mengandung unsur hidrogen

seperti air dan hidrokarbon.










~ 10 ~

H. Kestabilan Unsur Hidrogen


Untuk menghasilkan sebuah molekul yang stabil , unsur hidrogen selalu

membentuk dua atom hidrogen atau atom hidrogen dengan atom lainnya yang saling

berikatan secara kovalen. Unsur yang dapat berikatan dengan hidrogen adalah unsur


non logam, sebagai contoh H 2, H 2O, HCl (gas) atau CH 4 dan juga beberapa unsur non

logam.

Suatu atom hidrogen akan mencapai kestabilan dalam tiga cara yang berbeda

yaitu :

1. Dengan membentuk pasangan elektron kovalen dengan atom yang lain

Unsur non logam dapat berikatan dengan hidrogen, contohnya H 2, H 2O, HCl (g),

atau CH 4 dan beberapa unsur logam lainnya.

+
2. Dengan melepas satu elektron untuk membentuk H
+
H memiliki ukuran yang sangat kecil, hal ini menyebabkan hidrogen memiliki

kekuatan polarisasi yang sangat tinggi. Oleh sebabitu hidrogen dapat

mendistorsikan awan elektronnya pada atom lain. Proton selalu dihubungkan

dengan atom atau molekul lainnya. Sebagai contoh, dalam larutan HCl dan H 2SO 4,

+
+
+
proton berada sebagai ion H 3O , H 9O 4 (H(H 2O) n ).
-
3. Dengan menarik satu elektron untuk membentuk H
-
Salah satu padatan kristal, yaitu LiH mengandung ion H yang bergabung dengan
-
ion logam elektropositif tinggi. Akan tetapi ion H tidak umum.


















~ 11 ~

~ 12 ~
~ 12 ~

Informasi Tambahan







(Dedeh Khusaemah)



Kemampuan Hidrogen Peroksida Dalam Menurunkan Bakteri



Pseudomonas aeruginosa Pada Limbah Jarum Suntik




Saat ini, jumlah limbah medis yang bersumber dari fasilitas pelayanan kesehatan

diperkirakan semakin lama semakin meningkat. Hal itu disebabkan karena meningkatnya

jumlah rumah sakit, puskesmas, balai kesehatan maupun laboratorium medis. Salah satu

limbah rumah sakit yaitu limbah jarum suntik. Limbah jarum suntik dapat berpotensi

menjadi sumber penyebaran penyakit baik bagi para petugas, pasien, pengunjung


maupun masyarakat di sekitar lingkungan rumah sakit.

Berdasarkan penelitian, pada limbah jarum suntik positif adanya bakteri

Pseudomonas aeruginosa. Bakteri Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri pathogen

oportunistik dan sangat adaptif dan juga merupakan bakteri utama yang terdapat di

rumah sakit. Bakteri ini dapat bertahan di segala kondisi lingkungan dan mampu

bertahan selama lebih dari 40 hari di lingkungan. Bakteri ini menyebabkan beberapa

penyakit infeksi yaitu dermatitis, otitis eksterna, folikulitis, infeksi pada mata, dan


infeksi pada luka bakar. Selain dapat menyebabkan infeksi kulit, mata atau telinga,

bakteri Pseudomonas aeruginosa juga dapat menyebabkan infeksi pada saluran napas

bagian bawah, saluran kemih, dan organ lain. Oleh sebab itu, pengelolaan limbah medis

maupun non medis rumah sakit sangat diperlukan untuk kenyamanan dan kebersihan

rumah sakit serta untuk memutuskan rantai penyebaran penyakit yang berasal dari

bakteri atau virus yang terdapat di rumah sakit.









~ 13 ~
~ 13 ~

Dalam sebuah penelitian disebutkan bahwa desinfektan hidrogen peroksida mampu

menurunkan jumlah koloni bakteri Pseudomonas aeruginosa. Hidrogen peroksida

merupakan larutan tidak berwarna, dan larut dalam air. Hidrogen peroksida memiliki

spektrum yang luas untuk melawan virus, bakteri, ragi, dan spora bakteri. Hidrogen

peroksida menghasilkan sebuah radikal bebas hidroksil (*OH) yang dapat menyerang


komponen sel penting, termasuk lipid, protein, bahkan DNA bakteri. Selain itu juga

dapat mengalami penguraian menjadi O2, dimana O2 inilah yang akan membunuh bakteri

anaerob termasuk bakteri Pseudomonas aeruginosa yang dapat tumbuh secara aerob

dan anaerob.


Dengan menggunakan desinfektan hidrogen peroksida, efektifitas penurunan

bakterinya yaitu 95,4% pada dosis 1,5% dengan waktu kontak 10 menit. Dosis tersebut

mampu menurunkan jumlah koloni bakteri Pseudomonas aeruginosa, walaupun belum

semuanya hilang. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi dosis dan lama


waktu kontak desinfektan Hidrogen peroksida, guna memaksimalkan dalam

menghilangkan bakteri Pseudomonas aeruginosa yang terdapat pada limbah jarum

suntik.























~ 14 ~

(Siti Jamilah Noor Azizah)





Pemanfaatan Hidrogen dari HHO Generator sebagai Penghemat




Bahan Bakar pada Prime Mover Generator



Seiring dengan berjalannya waktu, dengan semakin banyaknya kendaraan maka akan

membuat bahan bakar fosil menjadi semakin terbatas. Peningkatan permintaan bahan

bakar ini mengakibatkan harga bahan bakar ikut meninggi. Hal ini tentunya menjadi

beban bagi para konsumen. Berhemat menjadi salah satu solusi dalam penggunaan bahan

bakar fosil yang kian menipis. Salah satu upaya penghematan bahan bakar yaitu dengan

menambahkan perangkat penghemat, Generator HHO, yang merupakan teknologi yang

memanfaatkan proses elektrolisis air menjadi HHO Gas..


Generator Hidrogen atau yang lebih dikenal sebagai HHO bekerja dengan prinsip

elektrolisis air untuk menghasilkan gas hidrogen. Proses elektrolisis air merupakan

salah satu cara untuk memisahkan atom hidrogen dan atom oksigen dalam air. Prinsip

kerja dari alat HHO Generator ini sangat sederhana yaitu hanya dengan menambahkan

gas HHO. Alat yang disebut elektroliser ini menghasilkan HHO, yaitu gas yang sangat

mudah terbakar. Kemudian HHO ini dimasukkan ke intake manifold pada genset. Dengan

adanya campuran BBM dan HHO akan memungkinkan pembakaran menjadi lebih


sempurna sehingga BBM menjadi efisien. Hidrogen dapat dimanfaatkan sebagai energi

alternatif, selain sebagai bahan bakar, hidrogen tidak menimbulkan polusi, tidak

berwarna, dan tidak berbau. Penggunaan HHO Generator yang menghasilkan gas

hidrogen akan dapat menurunkan konsumsi bahan bakar.

Dari hasil penelitian, didapat bahwa gas hidrogen yang dihasilkan dari proses

elektrolisis air didalam generator HHO mengakibatkan peningkatan panas, hasil

pembakaran bahan bakar ini lebih menghemat bahan bakar sekitar 32,6%-33,16% per-


jam pemakaian, dimana tegangan yang dihasilkan oleh generator set dengan

menggunakan atau tanpa HHO generator relatif stabil.





~ 15 ~

Manarul Hidayatullah






PROHILILA(PRODUKSI HIDROGEN DARI LIMBAH LABORATORIUM) SEBAGAI

MEDIATOR ENERGI PEMBANGKIT LISTRIK DENGAN METODE FUEL CELL)



Tujuan dari penelitian ini antara lain:

1. Memanfaatkan limbah cairan di Laboratorium Terpadu FMIPA Universitas


Islam Indonesia sebagai Pembangkit Listrik

2. Memberikan solusi penghematan listrik yang ekonomis dan terjangkau

3. Mengurangi pencemaran lingkungan oleh limbah cairan

4. Membantu pemerintah dalam mengatasi krisis listrik yang ada di Indonesia

Mengingat banyaknya jenis limbah lab FMIPA UII yang berbahaya, termasuk juga

limbah cair dari laboratorium yang bersifat toksik yang memiliki unsur logam berat

sehingga mencemari lingkungan serta bepengaruh pada kesehatan manusia. Maka


diperlukan upaya untuk pengatasan serta memberikan inovasi baru dari limbah cair

kimia. Salah satunya dilakukan pengelolaan menggunakan teknik fuel cell yang

merupakan energi masa depan yaitu sistem elektrokimia yang dapat mengubah

energi kimia dari hidrogen dan oksigen yang langsung menjadi energi listrik.

Adapun Proses kerja fuel cell ini melalui reaksi sebagai berikut:

Anoda : H2 →2H+ + 2e

Katoda : ½ O2 + 2e-→O2


Redoks Total : H2 + ½ O2 →H2O
+
Fuel masuk anoda, kemudian oleh katalis dioksidasi menghasilkan elektron dan H .
+
H langsung bergerak menuju katoda melalui eletrolit sedangkan elektron melakukan
work pada load kemudian menuju katoda. Disisi lain, udara yang masuk katoda
+
2-
direduksi katalis menghasilkan ion O 2. O bereaksi dengan H membentuk H2O
yang mengalir disel . Sel yang disuplai dengan hydrogen dan oksigen, maka akan










~ 16 ~

menghasilkan listrik. Adapun langkah-langkah Strategis Proses Pengolahan limbah cair

laboratorium menjadi energi listrik:

1. Pengumpulan limbah cair

Proses pengumpulan limbah berlangsung setiap hari, ketika berlangsungnya

praktikum mahassiswa di laboratorium FMIPA UII, kemudian setiap bulan sekali

ada mengumpulan dari setiap lab untuk dikumpulkan dalam satu tempat yang akan

siap untuk proses berikutnya.

1. Netralisasi

proses penetralan untuk menetralkan limbah cair laboratorium agar tidak toksik.

Proses penetralan limbah cair ini dapat menggunakan arang aktif Arang aktif adalah

suatu bentuk karbon yang mempunyai sifat absorptive terhadap larutan ataupun uap

sehingga bahan tersebut dapat berfungsi sebagai penjernihan larutan, penghisap

gas/racun dan penghilang warna. Arang aktif telah digunakan secara luas di dalam

industri kimia, makanan, dan farmasi seperti untuk pembuatan minyak makan, obat

sakit perut, penjernihan air minum, pembuatan gula pasir, masker dan lain-lain


(Sudrajat, 1985).

2. Elektrolisis

Elektrolisis ini merupakan pemecahan limbah cair yang sudah dinetralkan

menggunakan elektroda platina. Limbah cair yang sudah dinetralkan mengandung

molekul air akan dipecah menjadi senyawa H2 dan O2 dimana dalam setiap

pemecahan yang menghasilkan H2 akan dihasilkan pula energi listrik sebesar 1.23

Volt. Semakin banyak kolam elektrolisis yang dibuat akan semain banyak dan cepat


juga pemecahan molekul air. Sehingga energi listrik yang dihasilkan juga semakin

banyak.








~ 17 ~

4. Mengalirkan ke sumber listrik

Limbah cair laboratorium dari praktikum dapat menghasilkan 30-35 Liter/ bulan.

Dari data tersebut dapat dihasilkan 3.33 kg H2 dan dikonversikan menjadi 112870

watt per jamnya. Hasil konversi ini didapat melalui reaksi berikut :

Redoks Total : H2 + ½ O2 →H2O

Satu molekul H2O dapat menghasilkan 1666.67 mol H2O yang setara dengan 3.33

kg H2 . satu kg H2 dapat menghasilkan 33,9 kWh energi listrik atau sama dengan


33.900 watt per jam.

Keuntungannya pembakaran lebih konvensional yang berbasis teknologi dan tidak

memancarkan emisi pada saat operasi, merupakan green house gases mengatasi polusi

udara. Pemanfaatan limbah laboratorium dengan metode fuel cel ini bertujuan agar

pencemaran lingkungan oleh zat kimia dapat diminimalkan dan dapat mengubahnya

menjadi daya energi listrik. Limbah cair laboratorium mengandung banyak zat-zat kimia

yang tidak diketahui dan berbahaya karena bersifat toksik/ racun. Mengingat tidak


semua praktikan membuang limbah hasil praktikumnya pada tempat yang dibedakan

antara yang asam dan basa. Oleh karena itu, diperlukan proses penetralan untuk

menetralkan limbah cair laboratorium agar tidak toksik.

Rekomendasi atau saran untuk penelitian kali ini antara lain:

1. Penelitian selanjutnya diharapkan untuk meningkatkan daya yang dapat dihasilkan

dari limbah cair, sehingga dapat dimanfaatkan dalam daya yang besar.

2. penelitian lebih lanjut untuk menggunakan limbah lain, sehingga metode fuell cell


dapat meminimalkan efek negative dari pencemaran limbah.

3. Perlu dilakukan inovasi dari desain alat agar dapat dibuat lebih sederhana dan

efisien.

Adapun macam teknologi pengolahan air limbah industri yang dibangun harus dapat
dioperasikan dan dipelihara oleh perusahaan setempat. Berbagai teknik pengolahan air

buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini.



~ 18 ~

Daftar Pustaka


Cobb, Allan B. 2019. Hidrogen dan Karbon. Bandung : Pakar Raya PT.

Fitri, Zarlaida. 2019. Kimia Unsur Golongan Utama. Banda Aceh : Syiah Kuala


University Press.

M. Saleh Al Amin, Nita Nurdiana, Emidiana. 2019. Pemanfaatan Hydrogen dari

HHO Generator sebagai Penghemat Bahan Bakar pada Prime Mover

Generator. Prosing Seminar Nasional II Hasil Litbangyasa Insudtri. Vol.

2, No. 2. http://ejournal.kemperin.go.id/pmbp/article/view/5691


Riza, D.U., Nur Endah W., Budiyono. 2020. Kemampuan Hidrogen Peroksida dan
Formaldehida Dalam Menurunkan Bakteri Pseudomonas aeruginosa Pada

Limbah Jarum Suntik di RS X Kota Semarang. Fakultas Kesehatan

Masyarakat. Universitas Diponegoro. https://ejournal.undip.ac.id/

index.php/mkmi.

Shalahuddin, dkk. 2014. Prohilila (Produksi Hidrogen Dari Limbah


Laboratorium) Sebagai Mediator Energi Pembangkit Listrik Dengan

Metode Fuel Cell. http://journal,uii.ac.id/a52dfada-9cab-46a1-a467-

e5a87b6c75ee.

Suyanta. 2014. Buku Ajar Kimia Unsur. Yogyakarta : UGM Press.



















~ 19 ~