Tampilkan posting dengan label reaksi oksidasi reduksi. Tampilkan semua posting
Tampilkan posting dengan label reaksi oksidasi reduksi. Tampilkan semua posting

Kamis, 15 Januari 2015



Perkembangan teknologi dapat mempengaruhi kehidupan manusia. Hal ini terjadi karena dengan teknologi, manusia mendapatkan kemuekdahan dalam memenuhi kebutuhannya. Di lain pihak, teknologi yang tidak tepat penggunaaanya juga dapat membawa dampak negative bagi kehidupan manusia. Salah satu dampat tersebut adalah limbah yang dapat menimbulkan pencemaran lingkungan.
Air limbah mengandung berbagai macam bahan/zat, diantaranya zat organic. Zat organic yang berada dalam air limbah akan mengalami oksidasi oleh oksigen yang terdapat dalam air, se hingga akan menurunkan kadar oksigen yang terlarut dalam air (dissolve oxygen = DO). Kadar oksigen yang rendah (DO rendah) dapat berakibat kematian pada hewan-hewan air misanya ikan. Banyaknya oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi limbah organic disebut BOD (Biological Oxygen Demand). Bila harga BOD dalam air terlalu besar akan dapat menimbulkan bau yang tidak sedap karena mengakibatkan oksidasi berlangsung tanpa oksigen (anaerob). Oksidasi anaerob menghasilkan gas NH3, CH4 dan H2S yang berbau tidak sedap. Oleh karena itu air lembah harus diproses untuk mengurangi dampak yang daapt ditimbulkan tersebut.
Proses “lumpur aktif” (Activated sludge) adalah suatu proses aerobic (oksidasi dengan oksigen) yang berlangsung dalam suatu bak pengolahan limbah. Bak tesebut berisi partikel-partikel lumpur yang bercampur (tersuspensi) di dalam tangki aerasi. Lumpur aktif merupakan lumpur yang kaya dengan bakteri aerob. Bakteri dalam pertikel lumpur aktif  (sering disebut floc) berperan sebagai pelaku oksidasi yang terlarut dalam air, sehingga pada proses pengolahan limbah dengan lumpur aktih ini dapat menurunkan harga BOD.
Dalam proses lumpur aktif terdapat dua hal pentinng, yaitu Proses penambahan oksigen  dan pertumbuhan bakteri. Penambahan oksigen dilakukan dengan cara memompakan udara ke dalam air limbah atau memancarkan air limbah ke atas agar kontak dengan oksigen dari udara (aerasi). Untuk menguraikan bahan organic yang setara dengan 1 kg BOD diperlukan skitar 43 – 123 m3 udaar atau 0,7 – 0,9 kg oksigen/ jam.
Pada proses lumpur aktif diperlukan kolam tempat berlangsungnya oksidasi limbah Organic yang disebut kolam aerobic. Kolam oksidasi atau kolam aerobic adalah kolam dangkal yang mendapat penetrasi dari cahaya matahari hingga menembus dasar kolam, sehingga aktifitas fotosintesis alga dapat berlangsung di seluruh tempat. Proses yang terjadi di dalam kola mini adalah perombakan oksidasi senyawa-senyawa organic yang dilakukan oleh bakteri menjadi senyawa CO2, H2O, nitrat, sulfat dan fosfat. Untuk berlangsungnya proses ini, bakteri membutuhkan oksigen terlarut yang diperoleh dari proses fotosintesis dengan memanfaatkan CO2 dan H2O.

Berikut kita bahas berbagai macam limbah yang berbentuk cair. Macam-macam limbah cair banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya limbah rumah tangga, limbah industri dan limbah pertanian.
1. Limbah Rumah Tangga
Limbah rumah tangga merupakan limbah yang berasal dari perumahan, pusat perdagangan, perkantoran, hotel, rumah sakit, dan lain-lain. Limbah jenis ini sangat mempengaruhi tingkat kekeruhan, kebutuhan oksigen biokimia (BOD),  jumlah oksigen terlarut (chemical oxygen demand/COD), kandungan organik dan sistem pasokan air.
2. Limbah Industri.
Sifat-sifat limbah industri relatif berfariasi tergantung pada sumbernya. Limbah jenis ini mempengaruhi tingkat kekeruhan, BOD, COD, kandungan organiknya, dan sruktur kimia air akibat masuknya zat-zat organik yang mencemari.
3. Limbah Pertanian.
Limbah ini berasal dari proses sedimentasi akibat erosi lahan, unsur kimia limbah hewan atau pupuk (umumnya fosfor dan nitrogen), dan unsur kimia dan pestisida.

Untuk mencegah meluasnya pengaruh limbah pada masyarakat, diperlukan penanggulangan komperhensif terhadap limbah. Teknologi pengolahan air limbah merupakan hal yang sangat penting dalam upaya memelihara kelestarianlingkungan. Teknik-teknik pengolahan air limbah, secara umum dibedakan menjadi tiga metode, yaitu sebagai berikut :

1. Pengolahan secara Fisika
Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air limbah, limbah cair didinginkan agar bahan-bahan  mudah mengemudah dipisahkan (tersuspensi untuk ukuran besar dan yang mudah mengendap) dan bahan-bahan yang terapung mudah disisihkan . Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien  dan murah untuk menyisihkan bahan teruspensi yang berukuran besar.
2. Pengolahan secara Kimia
Pengolahan limbah secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap, seperti koloid, logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik yang beracun, dengan cara menambahkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan ini pada prinsipnya melalui sifat-sifat bahan tersebut, yaitu bahan yang tidak mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi); baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi reduksi dan berlangsung sebagai reaksi oksidasi.
Pengendapan bahan tersuspensi yang tidak mudah larut dilakukan dengan menambahkan larutan elektrolit, yang mempunyai muatan berlawanan dengan muatan koloidnya. Hal itu bertujuan agar terjadi netralisasi muatan koloid sehingga partikel-partikel yang sulit mengendap menjadi dapat diendapkan.
Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan menambahkan larutan alkali (misalnya air kapur) sehingga terbentuknya larutan hidroksida logam-logam tersebut.

Khusus untuk krom heksavalen (Cr6+) sebelum diendapkan sebagai kromium (III) hidroksida (Cr(OH)3) terlebih dahulu direduksi menjadi trivalent (Cr3+) dengan  menambahkan reduktor (FeO2 atau Na2S2O5).
Penyisihan bahan-bahan organic beracun (misalnya fenol dan sianida) pada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium permanganate, maupun ozon hydrogen peroksida.
3. Pengolahan secara Biologi.
Semua air limbah yang biodegradable (dapat diuraikan oleh bakteri) dapat diolah secara biologi. Pengolahan secara biologi dipandanng sebagai pengolahan yang paling murah dan effisien.
Salah proses biologi yang banyak digunakan seperti yang telah diterangkan di atas, yaitu dengan proses lumpur aktif.



Pada proses lumpur aktif, bakteri aerob mengubah sampah organic dalam air  limbah menjadi biomassa dan gas karbondioksida. Nitrogen organic dirubah menjadi ammonium dan nitrat sedangkan fosforus organic menjadi fosfat.  Biomassa tetap berada dalm tangki aerasi, kemudian akan membentuk padatan yang mudah mengendap. Sebagian lumpur dibuang, dan sebagian disirkulasikan dalam tangki aerasi yang disirkulasikan dengan jumlah nutrient yang banyak. Hal ini memungkinkan penguraian dapat berlangsung dengan cepat.
Proses lumpur aktif dirancang untuk mendapatkan kualitas air limbah hasil pengolahan (effluent) yang spesifik. Adapun tujuan dalam mengatur dan mengendalikan kondisi operasional adalah untuk memastikan bahwa kualitas effluent terjaga dengan biaya operasional minimal.

Soal dan Mater yang berkaitan :
  1. LUMPUR AKTIF DAN PROSES OKSIDASI DALAM PENGOLAHAN LIMBAH
  2. REAKSI OKSIDASI REDUKSI
  3. REAKSI OKSIDASI REDUKSI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
  4. soal reaksi redoks1
  5. soal reaksi reduksi oksidasi

Selasa, 25 November 2014

    REAKSI OKSIDASI REDUKSI





Reaksi Oksidasi dan Reduksi dalam kehidupan sehari-hari
Reaksi redoks yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari terdapat pada reaksi pembakaran, pengolahan logam, metabolisme sel elektrokimia, dan perkaratan.

1)   Reaksi redoks dalam industri
Logam diperoleh dari bijihnya melalui proses redoks, elektrolisis,dan reduksi.
-         Besi diperoleh dari bijihnya dengan mereduksi bijih besi dengan karbon  dalam tanur tinggi.
-          Seng diperoleh dengan pemanggangan (oksidasi) bijih seng kemudian oksida seng yang terbentuk direduksi dengan karbon.
-          ZnCO3   ------>       ZnO +CO3
-         Chrom diperoleh dari bijihnya dengan cara mereduksi bijih crom dengan logam alumunium.
-         Logam natrium dan grafit.diperoleh dengan elektrolisis cairan garam dapur   dengan elektroda dari baja

Cara mereduksi suatu oksida logam menjadi unsur logam:
1. Memanaskan oksida
   2HgO  --->   2Hg   +   O2
   2Ag2O --->   4 Ag   +   O2
2. Mereduksi oksida dengan suatu logam yang reduktornya cukup kuat
    CuO  +  Mg  ---->  Cu   +   MgO
    Fe2O3   +   2 Al  --->   2 Fe   +   3CO2
3. Mereduksi oksida dengan suatu  zat bukan logam
   PbO   +   H2  --->   Pb  +   H2O
   Fe2O3   +   3CO   --->   2Fe   +   3CO2
4. Mereduksi dengan bantuan arus listrik (elektrolisis)
   2Al2O3 --->   4Al   +   3O2

2)
   Reaksi redoks sehari-hari
Contoh :
- Pembakaran etanol  :  C2O5OH   +   3O2  --->   2CO2   +   3H2O
- pemanggangan pirit  :  4FeS2   +   11O2  --->   2CO2   +   3H2O
 
E.  Tatanama IUPAC berdasarkan bilangan oksidasi
a.  Senyawa biner non logam dengan non logam
Contoh :
Berdasarkan  bilangan oksidasi:
N2O    Nitrogen (I) Oksida
NO     Nitrogen (II) Oksida
N2O3   Nitrogen (III) Oksida
Atau dengan menyebutkan jumlah atom:
N2O    dinitrogen monoksida
NO     nitrogen monoksida
N2O3   dinitrogen trioksida

b.  Senyawa biner logam dengan non logam
1.   Logam dengan satu bilangan oksidasi, misal logam alkali, alkali tanah, dan aluminium, penamaannya adalah nama logam didepan, kemudian nama non logam diikuti ida.
Contoh:
NaCl : Natrium klorida                  BaCl2 : Barium klorida
2.   Logam yang mempunyai beberapa bilangan oksidasi, misal logam transisi, penamaannya adalah dengan menuliskan bilangan oksida dengan angka romawi dibelakang nama logam tersebut.
Contoh:


FeCl2 : besi (II) klorida
FeCl3: besi (III) klorida
Cu2O : tembaga (I) oksida
CuO  : tembaga (II) oksida

c.   Tatanama senyawa dari ion-ion poliatom
Senyawa ion yang kationnya hanya mempunyai satu bilangan oksidasi, nama kationnya tetap nama dari unsurnya
Contoh:
Ba(NO3)2  : barium nitrat
KCN : Kalium sianida


Senyawa ion  yang kationnya memiliki bilangan oksidasi lebih dari  satu, nama kationnya diikuti dengan bilangan oksidasinya (angka romawi) dan diikuti nama anion poliatomnya.
Contoh:
FeCl2  : besi (II) klorida
FeCl3  : besi (III) klorida
Cu2O: tembaga (I) oksida
CuO : tembaga (II) oksida

d.   Aturan penamaan senyawa asam  
1.   asam nonoksi , yaitu asam yang tidak punya oksida asam (Asam + nama non logam + ida)
Contoh:
HF:Asam fluorida
HCl: Asam klorida
HBr  : Asam Bromida
HCN : Asam sianida

2.   asam oksi, yaitu asam yang mempunyai oksida asam
a.   Asam oksi yang terdiri dari unsure nonlogam yang hanya membentuk satu senyawa, berakhiran –at.
Contoh:
H2CO3  : asam karbonat
b.   Asam oksi yang terdiri dari unsure nonogam yang membentuk dua jenis senyawa, maka asam yang memiliki oksigen paling sedikit berakhiran –it  dan asam yang mempunyai oksigen lebih banyak berakhiran – at.
Contoh:
HNO2:asam nitrit
HNO3 : asam nitrat
H2SO3: asam sulfite
H2SO4: asam sulfat


c.    Asam oksi halogen yaitu asam yang mempunyai oksida asam, merupakan oksida halogen.  Penamaan:  asam + halogen + at (bilangan oksidasi halogen)
Contoh:
HClO  : asam klorat (I)
HClO2 : asam klorat (III)  
atau dengan didasarkan pada bilangan oksidasi atas jumlah oksigennya.
Hipo   –   it ,    - it,   - at,   per – at
Peningkatan jumlah oksigen
Contoh:
HClO : asam hipoklorit
HClO2: asam klorit
HClO3: asam klorat
HClO4: asam perklorat

e. Penamaan Senyawa Basa
1.  Basa yang dibentuk oleh logam yang mempunyai bilangan oksidasi tunggal, yaitu logam alkali, alkali tanah dan aluminium, penamaannya adalah:   logam + hidroksida
Contoh :
LiOH   : litium hidroksida              NaOH : natrium hidroksida

2.  Basa yang dibentuk oleh logam yang mempunyai beberapa bilangan oksidasi, penamaannya sebagai berikut :   logam (bilangan oksidasi) + hidroksida
Contoh :
Fe(OH)2: besi (II) hidroksida
AgOH    : perak hidroksida
Cu(OH)2: tembaga (II) hidroksida
CuOH: tembaga (I) hidroksida

Pelajari materi dan soal terkait :

  1. LUMPUR AKTIF DAN PROSES OKSIDASI DALAM PENGOLAHAN LIMBAH
  2. REAKSI OKSIDASI REDUKSI
  3. REAKSI OKSIDASI REDUKSI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
  4. soal reaksi redoks1
  5. soal reaksi reduksi oksidasi





Subscribe to RSS Feed Follow me on Twitter!