Reversibleartinya di dalam baterai dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik, dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia, yaitu pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang dipakai dengan melewatkan arus listrik dalam arah (polaritas) yang berlawanan di dalam sel baterai. Kemungkinanlain yang menyebabkan proses pengisian daya baterai Prosesrecharge atau pengisian dilakukan untuk mengembalikan kondisi aki ke posisi semula, artinya mengembalikan asam sulfat yang menempel pada plat aki agar kembali terlarut dalam air serta mengikat oksigen pada plat positif. Reaksi aki saat proses pengisian arus akan seperti ini ; PbSO4 + PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 2H2SO4 + Pb Perubahanenergi yang terjadi ketika akumulator digunakan adalah . SD Matematika Bahasa Indonesia IPA Terpadu Penjaskes PPKN IPS Terpadu Seni Agama Bahasa Daerah Vay Tiền Trả Góp Theo Tháng Chỉ Cần Cmnd. Reaksi Kimia Proses Pengosongan dan Pengisian Baterai Baterai,, komponen yang satu ini pastilah sudah akrab bagi kita. Bahkan kehidupan sehari-hari kita tidak pernah terlepas dari peran benda ajaib ini. Mulai dari baterai alkali, li-ion, nickel cadmium, accu, dll. Ditinjau dari sifatnya, baterai dapat dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu baterai primer dan baterai sekunder. Baterai primer adalah baterai yang tidak bisa dimuati lagi jika muatan listriknya sudah habis kita gunakan unrechargedable battery sedangkan baterai sekunder adalah baterai yang dapat diisi ulang/ dimuati lagi rechargadable battery. Proses elektrokimia baterai sekunder bersifat reversibel dapat berbalikan dengan efisiensinya yang tinggi. Reversible artinya di dalam baterai dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi tenaga listrik, dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga kimia, yaitu pengisian kembali dengan cara regenerasi dari elektroda-elektroda yang dipakai dengan melewatkan arus listrik dalam arah polaritas yang berlawanan di dalam sel baterai. Jadi dapat dikatakan bahwa reaksi kimia yang terjadi pada proses charging dan discharging saling berkebalikan. Baterai juga merupakan salah satu komponen utama dalam kendaraan bermotor, baik alat berat, mobil atau motor, semua memerlukan baterai untuk dapat menghidupkan engine mencatu arus pada dinamo starter kendaraan. Baterai mampu mengubah tenaga kimia menjadi tenaga listrik. Baterai untuk Alat Berat dan mobil biasanya mempunyai tegangan sebesar 12 Volt, sedangkan untuk motor ada tiga jenis yaitu, dengan tegangan 12 Volt, 9 volt dan ada juga yang bertegangan 6 Volt. Kesemuanya tentu saja merupakan baterai rechargedable. Di kendaraan bermotor, sistem pengisian baterai menggunakan alternator dan regulator tegangan yang akan mengisi baterai selama engine hidup. Bila ditinjau dari elemennya, baterai dibagi menjadi baterai basah dan baterai kering. media penyimpan arus listrikjni merupakan jenis paling umum digunakan. baterai jenis ini masih perlu diberi air baterai yang dikenal dengan sebutan accu zuur. Selain baterai jenis ini, ada beberapa jenis baterai basah lainnya Jenis ini bentuknya mirip dengan baterai basah biasa dan tetap punya lubang pengisian di atasnya. Bedanya, baterai ini sudah diisi air sejak dari pabrik. Untuk pengisian air baterai bukan dengan accu zuur bisa dilakukan dalam 6 bulan hingga 1 tahun. Baterai jenis ini tidak mempunyai lubang pengisian air, meski berisi cairan. Mirip jenis low maintenance, baterai ini juga sudah diisi air dari pabrik. Bahan perak yang dipakai buat elektroda membuat airnya tidak menguap. Kalaupun menguap akan dikembalikan lagi ke dalam. Keuntungannya adalah baterai jenis ini tidak butuh perawatan Baterai jenis ini tidak memakai cairan, mirip seperti baterai telpon selular. Baterai ini tahan terhadap getaran dan suhu rcndah. Dimensinya yang kecil bisa menimbulkan keuntungan dan kerugian. Keuntungannya, tak banyak makan tempat. Sedangkan kerugiannya, tidak pas di dudukan baterai aslinya. baterai jenis ini samasekali tidak butuh perawatan, tetapi rentan-terhadap pengisian berlebih dan pemakaian arus yang sampai habis, karena bisa merusak sel-sel penyimpanan arusnya. Kutub positif baterai menggunakan lempeng timbal peroksida dan kutub negatifnya menggunakan lempeng timbal sedangkan larutan elektrolitnya adalah larutan asam sulfat. Ketika baterai dipakai, terjadi reaksi kimia yang mengakibatkan endapan pada elektroda negatif reduksi dan elektroda positif oksidasi. Akibatnya, dalam waktu tertentu antara kedua elektroda tidak ada beda potensial, artinya baterai menjadi kosong. Supaya baterai dapat dipakai lagi, harus diisi dengan cara mengalirkan arus listrik kearah yang berlawanan dengan arus listrik yang dikeluarkan baterai itu. Ketika baterai diisi akan terjadi pengumpulan muatan listrik. Pengumpulan jumlah muatan listrik dinyatakan dalam ampere jam disebut tenaga baterai. Pada kenyataannya, pemakaian baterai tidak dapat mengeluarkan seluruh energi yang tersimpan dalam baterai itu. Oleh karenanya, baterai mempunyai rendemen atau efisiensi. Pada kesempatan yang lalu saya telah membahas mengenai cara atau prosedur melakukan pengisian baterai, maka pada kesempatan kali ini akan dibahas mengenai proses reaksi kimia pada proses pengosongan dan pengisian baterai itu sendiri yang bila diilustrasikan dalam animasi yang saya buat sebagai berikut Proses Pengosongan / discharge battery Bila baterai dihubungkan dengan beban maka, elektron mengalir ke elektroda positif PbO2 melalui beban dari elektroda negatif Pb, kemudian ion-ion negatif mengalir ke elektroda positif dan ion-ion positif mengalir ke elektroda negatif. Arus listrik dapat mengalir disebabkan adanya elektron yang bergerak ke dan/atau dari elektroda sel melalui reaksi ion antara molekul elektroda dengan molekul elektrolit sehingga memberikan jalan bagi elektron untuk mengalir. Reaksi kimia yang terjadi dapat dijelaskan sebagai berikut Setiap molekul cairan elektrolit Asam sulfat H2SO4 dalam sel tersebut pecah menjadi dua yaitu ion hydrogen yang bermuatan positif 2H+ dan ion sulfat yang bermuatan negatif SO42- Bila baterai dibebani, maka tiap ion negatif sulfat SO42-akan bereaksi dengan plat timah murni Pb menjadi timah sulfat PbSO4 sambil melepaskan dua elektron. Sedangkan sepasang ion hidrogen 2H+ akan bereaksi dengan plat timah peroksida PbO2 menjadi timah sulfat PbSO4 sambil mengambil dua elektron dan bersenyawa dengan satu atom oksigen untuk membentuk air H2O. Pengambilan dan pemberian elektron dalam proses kimia ini akan menyebabkan timbulnya beda potensial listrik antara kutub-kutub sel baterai. Reaksi ini akan berlangsung terus sampai isi tenaga baterai habis alias dalam keadaan discharge. PbO2 = Timah peroxida katub positif / anoda Pb = Timah murni kutub negatif/katoda 2H2SO4= Asam sulfat elektrolit PbSO4 = Timah sulfat kutub positif dan negatif setelah proses pengosongan H2O= Air yang terjadi setelah pengosongan Pada saat baterai dalam keadaan discharge maka hampir semua asam melekat pada pelat-pelat dalam sel sehingga cairan eletrolit konsentrasinya sangat rendah dan hampir melulu hanya terdiri dari air H2O, akibatnya berat jenis cairan menurun menjadi sekitar 1,1 kg/dm3 dan ini mendekati berat jenis air yang 1 kg/dm3. Sedangkan baterai yang masih berkapasitas penuh berat jenisnya sekitar 1,285 kg/dm3. Nah, dengan perbedaan berat jenis inilah kapasitas isi baterai bisa diketahui apakah masih penuh atau sudah berkurang yaitu dengan menggunakan alat hidrometer. Hidrometer ini merupakan salah satu alat yang wajib ada di bengkel baterai bengkel yang menyediakan jasa setrum/cas baterai. Selain itu pada saat baterai dalam keadaan discharge maka 85% cairan elektrolit terdiri dari air H2O dimana air ini bisa membeku, cover baterai pecah dan pelat-pelat menjadi rusak. Proses Pengisian Proses ini adalah kebalikan dari proses pengosongan dimana arus listrik dialirkan yang arahnya berlawanan dengan arus yang terjadi pada saat pengosongan. Pada proses ini setiap molekul air terurai. Ion oksigen yang bebas bersatu dengan tiap atom Pb pada plat positif membentuk timah peroxida PbO2. Sedangkan tiap pasang ion hidrogen 2H+ yang dekat plat negatif bersatu dengan ion negatif Sulfat SO4– pada plat negatif untuk membentuk asam sulfat. Akibatnya berat jenis cairan elektrolit bertambah menjadi sekitar 1,285 pada baterai yang terisi penuh.Proses reaksi kima yang terjadi adalah sebagai berikut Pernahkah Anda mendengar kata aki? Aki atau sering dikenal dengan nama akumulator ini sering digunakan pada kendaraan bermotor untuk proses pengapian pada businya. Akumulator atau aki merupakan sumber arus listrik serarah dan merupakan elemen sekunder, karena bisa diisi ulang lagi jika akumulator tersebut tidak mampu mengalirkan arus listrik lagi. Apa bahan dari akumulator? Bagaimana reaksi kimia pada akumulator? Bagaimana cara kerja akumulator? Akumulator AkiSumber gambar Wikipedia Akumulator sering disebut dengan aki atau accu. Elektrode akumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal Cu berpori, sedangkan bagian utama akumulator sebagai berikut. a. kutup positif anode terbuat dari timbal dioksida PbO2, b. kutub negatif katode terbuat dari timbal murni Pb, c. larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H2SO4 dengan kepekatan 30%. Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang digunakan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour AH. Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalirkan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa pengisian kembali. a. Proses Pengosongan Akumulator Pada saat akumulator digunakan, terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik dan terjadi perubahan anode, katode dan elektrolitnya. Pada anode terjadi perubahan yaitu timbal dioksida PbO2 menjadi timbal sulfat PbSO4. Perubahan yang terjadi pada katode adalah timbal murni Pb menjadi timbal sulfat PbSO4. Adapun pada larutan elektrolit terjadi perubahan, yaitu asam sulfat pekat menjadi encer, karena pada pengosongan akumulator terbentuk air H2O. Susunan akumulator adalah sebagai berikut. a. Kutub positif anode terbuat dari timbal dioksida PbO2. b. Kutub negatif katode terbuat dari timbal murni Pb. c. Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H2SO4 dengan kepekatan 30%. Ketika akumulator digunakan, terjadi reaksi antara larutan elektrolit dengan timbal dioksida dan timbal murni sehingga menghasilkan elektron dan air. Reaksi kimia pada akumulator yang dikosongkan adalah sebagai berikut. Pada elektrolit H2SO4→2H+ + SO42– Pada anode PbO2 + 2H+ + 2e + H2SO4 →PbSO4+2H2O Pada katode Pb + SO42–→ PbSO4 Pada saat akumulator digunakan, baik anode maupun katode perlahan-lahan akan berubah menjadi timbal sulfat PbSO4. Jika hal itu terjadi, maka kedua kutubnya memiliki potensial sama dan arus listrik berhenti mengalir. Terbentuknya air pada reaksi kimia menyebabkan kepekatan asam sulfat berkurang, sehingga mengurangi massa jenisnya. Keadaan ini dikatakan akumulator kosong habis. b. Proses Pengisian Akumulator Akumulator termasuk elemen sekunder, sehingga setelah habis dapat diisi kembali. Pengisian akumulator sering disebut penyetruman akumulator. Pada saat penyetruman akumulator terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Perubahan yang terjadi pada anode, yaitu timbal sulfat PbSO4 berubah menjadi timbal dioksida PbO2. Perubahan pada anode, yaitu timbal sulfat PbSO4 berubah menjadi timbal murni Pb. Kepekatan asam sulfat akan berubah dari encer menjadi pekat, karena ketika akumulator disetrum terjadi penguapan air. Bagaimanakah cara menyetrum akumulator? Untuk menyetrum akumulator diperlukan sumber tegangan DC lain yang memiliki beda potensial yang lebih besar. Misalnya akumulator 6 volt kosong harus disetrum dengan sumber arus yang tegangannya lebih dari 6 volt. Kutub-kutub akumulator dihubungkan dengan kutub sumber tegangan. Kutub positif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub positif akumulator. Adapun, kutub negatif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub negatif akumulator. Rangkaian ini menyebabkan aliran elektron sumber tegangan DC berlawanan dengan arah aliran elektron akumulator. Elektron-elektron pada akumulator dipaksa kembali ke elektrode akumulator semula, sehingga dapat membalik reaksi kimia pada kedua elektrodenya. Agar hasil penyetruman akumulator lebih baik, maka arus yang digunakan untuk mengisi kecil dan waktu pengisian lama. Besarnya arus listrik diatur dengan reostat. Pada saat pengisian terjadi penguapan asam sulfat, sehingga menambah kepekatan asam sulfat dan permukaan asam sulfat turun. Oleh sebab itu, perlu ditambah air akumulator kembali. Susunan akumulator yang akan disetrum diisi dalam keadaan masih kosong, yaitu a. kutub positif anode terbuat dari timbal dioksida PbSO4, b. kutub negatif katode terbuat dari timbal murni PbSO4, c. larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H2SO4 encer. Reaksi kimia saat akumulator diisi, yaitu pada elektrolit H2SO4 →2H+ + SO42– pada anode PbSO4 + SO42– + 2H2O→ PbO2 + 2H2SO4 pada katode PbSO4 + 2H+ → Pb + H2SO4 Jadi, saat penyetruman akumulator pada prinsipnya mengubah anode dan katode yang berupa timbal sulfat PbSO4 menjadi timbal dioksida PbO2 dan timbal murni Pb. TOLONG DIBAGIKAN YA PembahasanAkumulator atau aki memiliki beberapa bagian utama, yaitu kutub positif anode yang terbuat dari timbal dioksida PbO 2 , kutub negatif yang terbuat dari timbal murni Pb, dan larutan elektrolit kuat yaitu asam sulfat H 2 SO 4 dengan kepekatan 30%. Karena aki merupakan elemen sekunder, maka tentunya aki juga dapat diisi kembali. Proses tersebut dikenal sebagai Setrum Aki. Pada saat penyetruman aki, terjadi perubahan energi listrik menjadi kimia, katode yang semula timbal sulfat PbSO 4 menjadi timbal murni Pb, yang semula anode timbal sulfat menjadi timbal dioksida PbO 2 , dan larutan yang semula encer menjadi lebih atau aki memiliki beberapa bagian utama, yaitu kutub positif anode yang terbuat dari timbal dioksida PbO2, kutub negatif yang terbuat dari timbal murni Pb, dan larutan elektrolit kuat yaitu asam sulfat H2SO4 dengan kepekatan 30%. Karena aki merupakan elemen sekunder, maka tentunya aki juga dapat diisi kembali. Proses tersebut dikenal sebagai Setrum Aki. Pada saat penyetruman aki, terjadi perubahan energi listrik menjadi kimia, katode yang semula timbal sulfat PbSO4 menjadi timbal murni Pb, yang semula anode timbal sulfat menjadi timbal dioksida PbO2, dan larutan yang semula encer menjadi lebih pekat. 158 Mari BIAS 3 disebut dispolarisator. Adanya bahan dispolarisator pada batu baterai, menyebabkan arus listrik yang mengalir lebih lama. Setiap batu baterai menghasilkan tegangan 1,5 volt. Elemen kering batu baterai banyak dijual di toko karena memiliki keunggulan antara lain tahan lama awet, praktis karena bentuk sesuai kebutuhan, dan tidak membasahi peralatan karena elektrolitnya berupa pasta kering. 3. Akumulator Akumulator sering disebut aki. Elektrode akumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal Cu berpori. Bagian utama akumulator, yaitu a. kutup positif anode terbuat dari timbal dioksida PbO 2 , b. kutub negatif katode terbuat dari timbal murni Pb, c . larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H 2 SO 4 dengan kepekatan 30. Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang diguna- kan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas aku- mulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour AH. Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalir- kan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa pengisian kembali. a. Proses Pengosongan Akumulator Pada saat akumulator digunakan, terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik dan terjadi perubahan anode, katode dan elektrolitnya. Pada anode terjadi perubahan yaitu timbal dioksida PbO 2 menjadi timbal sulfat PbSO 4 . Perubahan yang terjadi pada katode adalah timbal murni Pb menjadi timbal sulfat PbSO 4 . Adapun pada larutan elektrolit terjadi perubahan, yaitu asam sulfat pekat menjadi encer, karena pada pengosongan akumulator ter- bentuk air H 2 O. Susunan akumulator adalah sebagai berikut. a. Kutub positif anode terbuat dari timbal dioksida PbO 2 . b. Kutub negatif katode terbuat dari timbal murni Pb. c . Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H 2 SO 4 dengan kepekatan 30. S Gambar Susunan satu sel akumulator timbal dioksida pelat timbal larutan asam sulfat encer Di unduh dari Sumber Arus Listrik 159 Ketika akumulator digunakan, terjadi reaksi antara larutan elektrolit dengan timbal dioksida dan timbal murni sehingga meng- hasilkan elektron dan air. Reaksi kimia pada akumulator yang diko- songkan adalah sebagai berikut. Pada elektrolit H 2 SO 4 →  2H + + SO 4 2– Pada anode PbO 2 + 2H + + 2e + H 2 SO 4 →  PbSO 4 +2H 2 O Pada katode Pb + SO 4 2– →  PbSO 4 Pada saat akumulator digunakan, baik anode maupun katode perlahan-lahan akan berubah menjadi timbal sulfat PbSO 4 . Jika hal itu terjadi, maka kedua kutubnya memiliki potensial sama dan arus listrik berhenti mengalir. Terbentuknya air pada reaksi kimia menye- babkan kepekatan asam sulfat berkurang, sehingga mengurangi massa jenisnya. Keadaan ini dikatakan akumulator kosong habis. b. Proses Pengisian Akumulator Akumulator termasuk elemen sekunder, sehingga setelah ha- bis dapat diisi kembali. Pengisian akumulator sering disebut penye- truman akumulator. Pada saat penyetruman akumulator terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Perubahan yang terjadi pada anode, yaitu timbal sulfat PbSO 4 berubah menjadi timbal dioksida PbO 2 . Perubahan pada anode, yaitu timbal sulfat PbSO 4 berubah menjadi timbal murni Pb. Kepekatan asam sulfat akan ber- ubah dari encer menjadi pekat, karena ketika akumulator disetrum terjadi penguapan air. Bagaimanakah cara menyetrum akumulator? Untuk menyetrum akumulator diperlukan sumber tegangan DC lain yang memiliki beda potensial yang lebih besar. Misalnya akumulator 6 volt kosong harus disetrum dengan sumber arus yang tegangannya lebih dari 6 volt. Kutub-kutub akumulator dihubungkan dengan kutub sumber tegangan. Kutub positif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub positif akumulator. Adapun, kutub nega- tif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub negatif akumulator. Rangkaian ini menyebabkan aliran elektron sumber tegangan DC berlawanan dengan arah aliran elektron akumulator. Elektron-elektron pada akumulator dipaksa kembali ke elek- trode akumulator semula, sehingga dapat membalik reaksi kimia pa- da kedua elektrodenya. Agar hasil penyetruman akumulator lebih baik, maka arus yang digunakan untuk mengisi kecil dan waktu pengisian lama. Besarnya arus listrik diatur dengan reostat. Pada saat pengisian terjadi penguapan asam sulfat, sehingga menambah kepe- katan asam sulfat dan permukaan asam sulfat turun. Oleh sebab itu, perlu ditambah air akumulator kembali. S Gambar Rangkaian proses pengisian akumulator. Di unduh dari 160 Mari BIAS 3 1. Apakah yang dimaksud sumber arus searah? 2. Apakah yang dimaksud kapasitas aki? 3. Apakah kelemahan elemen Volta? 4. Apakah perbedaan antara elemen pri- mer dengan elemen sekunder? 5. Perubahan energi apakah yang terjadi pada saat aki a. digunakan, b. disetrum. Tujuan belajarmu adalah dapat mengukur tegangan antara kutub-kutub sumber tegangan dan tegangan jepit tegangan terpakai Tujuan Pembelajaran Susunan akumulator yang akan disetrum diisi dalam keadaan masih kosong, yaitu a. kutub positif anode terbuat dari timbal dioksida PbSO 4 , b. kutub negatif katode terbuat dari timbal murni PbSO 4 , c . larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H 2 SO 4 encer. Reaksi kimia saat akumulator diisi, yaitu pada elektrolit H 2 SO 4 →  2H + + SO 4 2– pada anode PbSO 4 + SO 4 2– + 2H 2 O →  PbO 2 + 2H 2 SO 4 pada katode PbSO 4 + 2H + →  Pb + H 2 SO 4 Jadi, saat penyetruman akumulator pada prinsipnya meng- ubah anode dan katode yang berupa timbal sulfat PbSO 4 menjadi timbal dioksida PbO 2 dan timbal murni Pb. C. PENGUKURAN TEGANGAN LISTRIK

hal yang terjadi ketika pengisian akumulator berlangsung adalah