Kamis, 18 Maret 2010

Diposting oleh Rahmadhani Kurniawan

Elektroda adalah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan dengan bagian atau media non-logam dari sebuah sirkuit (misal semikonduktor, elektrolit atau vakum). Ungkapan kata ini diciptakan oleh ilmuwan Michael Faraday dari bahasa Yunani elektron (berarti amber, dan hodos sebuah cara).Ciri dasar elektroda ialah:
1. konduktor padat sederhana, seperti cakram dan jarum,
2. pelacakan di papan sirkuit terekam
3. tabung tajam yang diisi dengan elektrolit, seperti pipet kaca.

A. Anoda dan katoda dalam sel elektrokimia

Elektroda dalam sel elektrokimia dapat disebut sebagai anoda atau katoda, kata-kata yang juga diciptakan oleh Faraday. Anoda ini didefinisikan sebagai elektroda di mana elektron datang dari sel elektrokimia dan oksidasi terjadi, dan katoda didefinisikan sebagai elektroda di mana elektron memasuki sel elektrokimia dan reduksi terjadi. Setiap elektroda dapat menjadi sebuah anoda atau katoda tergantung dari tegangan listrik yang diberikan ke sel elektrokimia tersebut. Elektroda bipolar adalah elektroda yang berfungsi sebagai anoda dari sebuah sel elektrokimia dan katoda bagi sel elektrokimia lainnya.

B. Jenis elektroda

1. Elektroda untuk kegunaan medis, seperti EEG, EKG, ECT, defibrilator

Elektroensephalogram (EEG) adalah instrumen untuk menangkap aktifitas listrik di otak. Kalangan kedokteran menggunakan sinyal EEG untuk diagnosa penyakit yang berhubungan dengan kelainan otak dan kejiwaan. Sinyal EEG dapat mengidentifikasi kondisi mental dan pikiran, serta menangkap persepsi seseorang terhadap rangsangan luar. Sinyal EEG diukur dengan elektroda pada hemisphere kepala dan pada beberapa titik pengukuran yang dibagi pada daerah utama frontal, temporal, central, parietal dan occipital lobe. Untuk keperluan klinik, sinyal EEG dapat digunakan untuk menganalisa kondisi mental pasien, dimana sinyal EEG terkait suatu kejadian/rangsangan akan dianalisa berdasarkam daya spektal dari sinyal EEG yang terkenal dengan istilah gelombang delta (0.1-5Hz), Theta (4-7Hz), Alpha (8-13Hz), Beta (14-30Hz) dan Gamma (>30 Hz). Untuk deteksi epilepsi, potensial karena rangsangan cahaya biasa digunakan.
Elektrokardiogram (EKG) adalah suatu sinyal yang dihasilkan oleh aktivitas listrik otot jantung. EKG ini merupakan rekaman informasi kondisi jantung yang diambil dengan memasang elektroda pada badan. Rekaman EKG ini digunakan oleh dokter atau ahli medis untuk menentukan kondisi jantung dari pasien, yakni untuk mengetahui hal-hal seperti frekuensi (rate) jantung, arrhytmia, infark miokard, pembesaran atrium, hipertrofi ventrikular, dll. Sinyal EKG direkam menggunakan perangkat elektrokardiograf. Pemeriksaan EKG dilakukan dengan menempelkan lead (alat penerima impuls listrik jantung) di beberapa lokasi yang telah ditentukan. Setelah itu, informasi mengenai keadaan jantung dapat diketahui melalui pola grafik yang dihasilkan.
Hal-hal yang dapat diketahui dari pemeriksaan EKG adalah :
• Denyut dan irama jantung
• Posisi jantung di dalam rongga dada.
• Penebalan otot jantung (hipertrofi).
• Kerusakan bagian jantung.
• Gangguan aliran darah di dalam jantung.
• Pola aktifitas listrik jantung yang dapat menyebabkan gangguan irama jantung
EKG biasanya dilakukan dalam rangka :
• Pemeriksaan fisik rutin (check up)
• Tes pembebanan jantung
• Penilaian beberapa gejala seperti nyeri dada, napas pendek, pusing, pingsan, atau palpitasi.
Fungsi dasar dari elektroda adalah mendeteksi sinyal kelistrikan jantung. Fungsi dari transducer adalah untuk mengkonversi informasi biologis menjadi sinyal elektrik yang dapat diukur. Transducer ini dipakai dengan menggunakan interface jelly electrode-electrolyte. Dengan menggunakan elektroda Ag/AgCl mengurangi noise dengan frekuensi rendah pada sinyal EKG yang terjadi karena pergerakan. Gambar di bawah memperlihatkan beberapa contoh sensor EKG sedangkan gambar kedua memperlihatkan salah satu teknik monitoring EKG dalam penempatan elektroda.


Defibrilator adalah sebuah alat yang memberikan kejutan listrik atau pulsa ke jantung untuk mengurangi gangguan atau kegagalan tertentu. Biasanya tujuannya adalah untuk mengubah fibrilasi, atau irama cepat dan tidak teratur, menjadi lebih lambat dan mantap mengalahkan yang dapat dikelola oleh penyedia layanan. Guncangan berasal dari arus listrik yang disalurkan melalui dada pasien melalui elektroda atau dayung.

2. Elektroda untuk teknik elektrofisiologi dalam riset biokedokteran

Elektrofisiologi ialah studi sifat kelistrikan sel dan jaringan biologis, yang melibatkan pengukuran perubahan voltase atau arus listrik pada sejumlah skala dari protein saluran ion, ke semua jaringan seperti jantung. Dalam neurosains, elektrofisiologi melibatkan pengukuran aktivitas listrik neuron, dan khususnya aktivitas potensial aksi.
Elektrofisiologi klasik melibatkan penempatan elektrode ke sejumlah tempat di jaringan biologis. Tempat paling utama yaitu :
1. makhluk hidup
2. jaringan yang dipotong
3. sel terdisosiasi dari jaringan yang dipotong
4. sel buatan yang ditumbuhkan di jaringan atau sel
5. hibridisasi di atas
Jika diemater elektrode cukup kecil (atas urutan mikron), elektrofisiolog lebih memilih menyisipkan ujungnya ke sel tunggal. Banyak pembacaan elektrofisiologi yang mempunyai nama spesifik:
• Elektrokardiografi - untuk jantung
• Elektroensefalografi - untuk otak
• Elektrokortikografi - untuk korteks serebri
• Elektromiografi - untuk otot
• Elektrookulografi - untuk mata
• Elektroretinografi - untuk retina
• Elektroantenografi - untuk reseptor penciuman pada Arthropoda

3. Elektroda untuk eksekusi oleh kursi listrik

Penggunaan kursi listrik untuk eksekusi mati berasal dari Amerika Serikat, merupakan satu-satunya negara yang menggunakan metode ini (Pilipina pernah menggunakan kursi listrik ini dari tahun 1924 sampai 1976) dan sampai tahun 2008 masih digunakan sebagai opsi (pilihan) metode hukuman mati di beberapa negara bagian AS seperti Alabama, Florida, South Carolina, Kentucky, Tennnesee dan Virginia.
Kursi listrik menjadi penghantar arus listrik dengan terpidana melalui elektroda yang dirancang khusus. Biasanya eksekusi dilakukan oleh tiga orang yang menekan tombol namun hanya satu di antaranya yang terhubung dengan sumber listrik. Arus yang digunakan disesuaikan dengan berat tubuh terpidana. Hukuman dengan kursi listrik mengakibatkan kerusakan tubuh terpidana dan organ internal terbakar.

4. Elektroda untuk proses lapis listrik atau penyepuhan

Proses penyepuhan adalah proses elektrolisis, yaitu proses perubahan Energi listrik menjadi Energi kimia. Proses ini melibatkan Elektroda (logam-logam yang dihubungkan dengan sumber listrik) dan Elektrolit (cairan tempat logam-logam tadi dicelupkan). Penyepuhan berguna untuk melapisi logam untuk perhiasan, atau juga untuk pencegahan karat/korosi, seperti pada pipa atau besi, yang dilapisi oleh campuran besi (Fe) dan Seng (Zn), yang disebut proses galvanisasi.

5. Elektroda untuk pengelasan busur listrik

Pengelasan busur adalah pengelasan dengan memanfaatkanbusur listrik yang terjadi antara elektroda dengan benda kerja.Elektroda dipanaskan sampai cair dan diendapkan pada logam yang akan disambung sehingga terbentuk sambungan las. Mula-mula elektroda kontak/bersinggungan dengan logam yang dilas sehingga terjadi aliran arus listrik, kemudian elektroda diangkat sedikit sehingga timbullah busur. Panas pada busur bisa mencapai 5.5000C. Las busur bisa menggunakan arus searah maupun arus bolak- balik. Mesin arus searah dapat mencapai kemampuan arus 1000 amper pada tegangan terbuka antara 40 sampai 95 Volt. Pada waktu pengelasan tegangan menjadi 18 sampai 40 Volt. Ada 2 jenis polaritas yang digunakan yaitu polaritas langsung dan polaritas terbalik. Pada polaritas langsung elektroda berhubungan dengan terminal negatif sedangkan pada polaritas terbalik elektroda berhubungan dengan
terminal positif. Jenis bahan elektroda yang banyak digunakan adalah elektroda jenis logam walaupun ada juga jenis elektroda dari bahan karbon namun sudah jarang digunakan. Elektroda berfungsi sebagai logam pengisi pada logam yang dilas sehingga jenis bahan elektroda harus disesuaikan dengan jenis logam yang dilas. Untuk las biasa mutu lasan antara arus searah dengan arus bolak-balik tidak jauh berbeda, namun polaritas sangat berpengaruh terhadap mutu lasan. Kecepatan pengelasan dan keserbagunaan mesin las arus bolakbalik dan arus searah hampir sama, namun untuk pengelasan logam/pelat tebal, las arus bolak-balok lebih cepat.
Elektroda yang digunakan pada pengelasan jenis ini ada 3 macam yaitu : elektroda polos, elektroda fluks dan elektroda berlapis tebal.Elektroda polos adalah elektroda tanpa diberi lapisan dan penggunaan elektroda jenis ini terbatas antara lain untuk besi tempa dan baja lunak. Elektroda fluks adalah elektroda yang mempunyai lapisan tipis fluks, dimana fluks ini berguna melarutkan dan mencegah terbentuknya oksida-oksida pada saat pengelasan. Kawat las berlapis tebal paling banyak digunakan terutama pada proses pengelasan komersil. Lapisan pada elektroda berlapis tebal mempunyai fungsi :

1. Membentuk lingkungan pelindung.
2. Membentuk terak dengan sifat-sifat tertentu untuk melindungi logam cair.
3. Memungkinkan pengelasan pada posisi diatas kepala dan tegak lurus.
4. Menstabilisasi busur.
5. Menambah unsur logam paduan pada logam induk.
6. Memurnikan logam secara metalurgi.
7. Mengurangi cipratan logam pengisi.
8. Meningkatkan efisiensi pengendapan.
9. Menghilangkan oksida dan ketidakmurnia.
10. Mempengaruhi kedalaman penetrasi busur.
11. Mempengaruhi bentuk manik.
12. Memperlambat kecepatan pendinginan sambungan las.

Fungsi-fungsi yang disebutkan diatas berlaku umum yang artinya belum tentu sebuah elektroda akan mempunyai kesemua sifat tersebut. Komposisi lapisan elektroda yang digunakan bisa berasal dari bahan organik ataupun bahan anorganik ataupun campurannya.Unsur-unsur utama yang umum digunakan adalah:
1. Unsur pembentuk terak : SiO2 , MnO2 , FeO dan Al2O3 .
2. Unsur yang meningkatkan sifat busur : Na2O, CaO, MgO dan TiO2 .
3. Unsur deoksidasi : grafit, aluminium dan serbuk kayu.
4. Bahan pengikat : natrium silikat, kalium silikat dan asbes.
5. Unsur paduan yang meningkatkan kekuatan sambungan las : vanadium, sirkonium, sesium, kobal, molibden, aluminium, nikel, mangan dan tungsten.

6. Elektroda untuk proteksi katodik

Proteksi Katodik ( Cathodic Protection) adalah teknik yang digunakan untuk mengendalikan korosi pada permukaan logam dengan menjadikan permukaan logam tersebut sebagai katoda dari sel elektrokimia. Proteksi katodik ini merupakan metode yang umum digunakan untuk melindungi struktur logam dari korosi. Sistem proteksi katodik ini biasanya digunakan untuk melindungi baja, jalur pipa, tangki, tiang pancang, kapal, anjungan lepas pantai dan casing (selubung) sumur minyak di darat. Efek samping dari penggunaan yang tidak tepat adalah timbulnya molekul hidrogen yang dapat terserap ke dalam logam sehingga menyebabkan hydrogen embrittlement (kegetasan hidrogen). Proteksi katodik adalah cara yang effektif dalam mencegah stress corrosion cracking (retak karena korosi)

7. Elektroda inert untuk hidrolisis (misalnya yang terbuat dari platinum)

Dalam elektroda hidrogen normal, yang terdiri atas hidrogen dan asam khlorida, H2 (g,1 atm)/H+ (HCl, 1 mol dm-3), digunakan sebagai elektroda standar. Dalam elektroda ini, gas hidrogen berkontak dengan larutan yang mengandung proton (biasanya asam khlorida). Karena hidrogen bukan konduktor, pelat platina teraktivasi digunakan sebagai pelat elektroda. Reaaksi elektrodanya adalah
1/2 H2 H+ + e- (10.13)
Diasumsikan bahwa platina akan mengkatalisis pemecahan molekul hidrogen menjadi atom hodrogen. Kemudian sangat besar kemungkinannya atom hidrogen ini akan terlibat dalam reaksi elektroda.

C. Potensiometri 

Potensiometri adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari ilmu pengukuran potensial dari sutau elektrode. Pengukuran potensial elektroda banyak digunakan untuk dalam ilmu kefarmasian terutama untuk pengukuran pH dan titrasi potensiometrik. Karena itu harus dipelajari dulu apa yang disebut elektroda parsial. Seperti diketahui bahwa logam atau ion kadang-kadang mendapat tambahan atau kehilangan electron. Demikian pula suatu senyawa kimia dalam suatu system dapat menerima dan memberikan elektron atau menerima dan memberikan proton sehingga mereka itu bermuatan. Karena kemampuan mengikat elektron atau mengikat proton berbeda maka perbedaan potensial antara dua sistem akan terjadi. Metode analisis didasarkan pada hubungan antara potensial elektrode relative dengan konsentrasi larutan dalam suatu sel kimia. Dalam metode potensiometri, informasi mengenai komposisi yang terdapat dalam sampel diperoleh melalui perbedaan potensial antara dua elektroda. Dengan demikian, potensial sel dapat dinyatakan dengan persamaan berikut




Keterangan :
= Potensial sel dari sel elektrokimia.
= Potensial elektroda katoda
= Potensial elektroda anoda
= Potensial elektrode indikator
= Potensial elektrode pembanding

Dalam Metode analisis potensiometri didasarkan pada pengukuran potensial sel elektrokimia. Peralatan yang dibutuhkan untuk metode ini sederhana dan tidak mahal, mencakup Alat-alat yang diperlukan dalam metode potensiometri adalah :
(1) elektrode pembanding (refference electrode)
(2) elektroda indikator ( indicator electrode )
(3) alat pengukur potensial
Jika potensial elektroda berharga positif, artinya elektroda tersebut lebih mudah mengalami reduksi daripada H+, dan jika potensial elektroda berharga negatif artinya elektroda tersebut lebih sulit untuk mengalami reduksi dibandingkan denga H+.
ELEKTRODA PADA POTENSIOMETRI
1. Elektode Pembanding
Di dalam beberapa penggunaan analisis elektrokimia, diperlukan suatu elektrode pembanding (refference electrode) yang memiliki syarat harga potensial setengah sel yang diketahui, konstan, dan sama sekali tidak peka terhadap komposisi larutan yang sedang selidiki.. Pasangan elektrode pembanding adalah elektrode indikator (disebut juga working electrode) yang potensialnya bergantung pada konsentrasi zat yang sedang diselidiki
Syaratnya adalah:

  • Mematuhi persamaan Nersnt bersifat reversible
  • Memiliki potensial elektroda yang konstan oleh waktu
  • Segera kembali keharga potensial semula apabila dialiri arus yang kecil
  • Hanya memiliki efek hysterisis yang kecil jika diberi suatu siklus suhu
  • Merupakan elektroda yang bersifat nonpolarisasi secara ideal
Elektroda pembanding ada beberapa macam, diantaranya :

a. Elektroda Kalomel (Saturated Calomel Electrode)
Elektroda Kalomel merupakan elektrode yang terdiri dari lapisan Hg yang ditutupi dengan pasta Merkuri (Hg), Merkuri Klorida /Komel () dan kalium klorida (KCl). Setengah sel elektrode kalomel dapat ditunjukan sebagai berikut:
KCl || (sat’d), KCI (x M) | Hg
Dengan x menunjukkan konsentrasi KCl didalam larutan. Reaksi elektroda dapat dituliskan sebagai:

1 komentar:

Anonim mengatakan...

helpi

Posting Komentar

Mengenai Saya

Foto saya
his is a tricky question to answer as I’m not always entirely sure who I am from one moment to the next. In fact, all I'm certain of is that I'm not quite the same person as I was when I first arrived on the Bandung jatinangor, all those years ago. How I think of myself: * Sweet * Cool * Honest How my friends think of me: * Lazy * Opinionated * Crazy * friendly How I really am: * Loyal * dedicated * Smart (hehe)

Cari Blog Ini