BandungBergerak.id - Indonesia merupakan negara yang memiliki teknologi industri yang cukup maju di era milenial seperti sekarang ini. Seperti negara berkembang lainnya, Indonesia juga memiliki masalah yang harus dihadapi, seperti pencemaran logam berat pada limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik industri.

Berdasarkan UU No. 32 tahun 2009 pasal 76 tentang pengelolaan lingkungan hidup, pemerintah dengan tegas menyatakan bahwa apabila ada perusahaan yang membuang limbah tanpa diolah terlebih dahulu akan dikenakan sanksi administratif berupa pembekuan atau pencabutan izin lingkungan sebab dapat mencemari lingkungan dan merugikan masyarakat di sekitarnya.

Namun pada kenyatannya masih banyak industri-industri yang membuang limbahnya sembarangan seperti membuang limbah pada kali yang dapat menyebabkan sungai berubah warna menjadi merah sehinga tidak ramah untuk lingkungan setempat. Salah satu zat pencemar yang sering ditemukan adalah logam berat yang masuk kedalam kategori B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun), di antaranya limbah B3 yang mengandung zat Ni, Pb, Zn, dan Cu.

Pencemaran dari zat-zat B3 umumnya akan merusak lingkungan di daerah yang dekat dengan pabrik-pabrik industri. Maka dari itu pabrik-pabrik industri harus dapat bisa mengelolah limbah yang ada agar tidak mencemari lingkungan disekitarnya seperti pengunaan teknik sel volta. Pada esai ini, saya akan menjelaskan apa itu sel volta, prinsip-prinsip sel volta, dan kegunaan sel volta pada pengelolahan limbah-limbah logam.

Apa itu Sel Volta dan Bagaimana Prinsip Kerjanya?

Sel volta biasa juga disebut sebagai sel gavani karena diambil dari 2 nama penemunya yaitu Alessandro Guiseppe Volta dan Luigi Galvani. Sel volta merupakan sel elektrokimia, yang dapat mengubah reaksi kimia dari reaksi redoks spontan (reaksi yang dapat berlangsung dengan sendirinya). Reaksi redoks spontan dapat diubah, untuk digunakan sebagai sumber listrik [Detik.com, Sel Volta Pengertian Contoh dan Prinsip Kerjanya].

Dikutip dari Modul Kemdikbud Kimia Kelas XII MIPA yang disusun oleh Setiyana, sel volta terdiri dari 2 elektroda, yaitu anoda (Zn) dan katoda (Cu). Sel volta anoda bermuatan negatif, dan sel volta katoda bermuatan positif. Anoda merupakan elektroda yang terjadi saat reaksi oksidasi. Terjadinya reaksi reduksi elektroda disebut dengan katoda. Elektroda adalah benda yang digunakan sebagai penghantar arus listrik (konduktor). Tembaga, seng, timah hitam, besi, nikel perak, platinum, emas, rodium, dan karbon merupakan beberapa contoh elektroda yang umum digunakan.

Prinsip kerja dari sel volta adalah dengan pemisahan dua bagian reaksi redoks, yakni setengah reaksi oksidasi di anoda dan setengah reaksi reduksi di katoda. Elektroda yang mengalami oksidasi akan menjadi Zn2+ yang masuk ke dalam larutan. Reduksi elektron yang terlepas ditangkap Cu2+ dari larutan, sehingga terbentuk endapan. Rumusnya sebagai berikut:

Oksidasi (a) Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e
Reduksi (b) Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)

Anoda dan katoda akan dicelupkan dalam suatu zat yang larut/terurai ke dalam bentuk ion-ion, hingga menjadi konduktor elektrik (elektrolit), kemudian dihubungkan dengan peralatan laboratorium (jembatan garam) dan sirkuit luar.

Baca Juga: Pembangunan di Jawa Barat tidak Ramah Lingkungan
Walhi Jabar: Selamatkan Lingkungan dan Rakyat, bukan Proyek Kereta Cepat
UU Cipta Kerja Berdampak Buruk pada Sektor Pengupahan dan Lingkungan

Pengunaan Sel-Volta dalam Kehidupan Sehari-hari

Sejauh ini, aplikasi terpenting penggunaan sel volta adalah baterai. Baterai merupakan sel elektrokimia yang dapat menghasilkan arus listrik yang terjadi secara spontan. Berikut beberapa jenis sel volta yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, dikutip dari Belajar Kimia secara Menarik karangan Das Salirawati dkk [2007:56].

Sel Aki

Aki adalah jenis baterai yang digunakan untuk kendaraan bermotor. Aki menjadi pilihan praktis karena mampu menghasilkan energi listrik yang cukup besar dan dapat diisi ulang. Sel aki terdiri atas anoda timbal dan katoda timbal dioksida. Pada katoda terjadi reaksi reduksi, sementara pada anoda terjadi reaksi oksidasi.

Sel Kering (Baterai)

Baterai kering pertama kali ditemukan Leclanche yang mendapatkan hak paten atas penemuannya di tahun 1866. Sel kering terdiri atas suatu silinder seng yang berisi campuran batu kawi, salmiakki, karbon, dan sedikit air.

Seng befungsi sebagai anoda, sedangkan katoda digunakan elektroda inert, yaitu grafit yang dicelupkan ke dalam pasta. Pasta di sini befungsi sebagai oksidator. Selain sebagai anoda, seng juga berguna untuk wadah komponen dalam baterai.

Logam berat seperti Cu, Ni, Pb, dan Zn merupakan salah satu zat pencemar yang termasuk kategori bahan berbahaya dan beracun (B3). Pencemaran oleh logam berat dapat menyebabkan menurunnya kualitas lingkungan perairan dan matinya berbagai organisme. Oleh sebab itu diperlukan penanganan yang tepat dengan prinsip-prinsipilmu kimia, salah satunya dengan mengaplikasikan konsep sel volta.

Dengan metode sel volta ion-ion logam yang larut pada limbah cair akan direduksi menjadi logam-logamnya kembali. Berbeda dengan metode lainnya, konsep sel volta dapat digunakanuntuk mereduksi logam tanpa memerlukan sumber listrik eksternal sehingga lebih hemat energi dan diharapkan metode inibisa menjadi rujukan alternatif bagi industri-industri di Indonesia.