Bahan baku untuk membuat aluminium adalah bauksit. Setelah bauksit dimurnikan dengan NaOH, diperoleh alumina. Zat ini dimasukkan ke dalam kriolit cair, dan kemudian dielektrolisis. a. Mengapa bauksit di alam harus dimurnikan dulu? b. Jika 1 ton bauksit dengan 51% massa Al 2 ​ O 3 ​ digunakan pada proses pemurnian, berapa liter larutan NaOH 12 M dibutuhkan? c. Jika dari alumina pada soal (b) dielektrolisis dengan arus tertentu selama 9650 detik, berapa besar arus listrik dialirkan? d. Sebutkan dua fungsi kriolit cair dalam proses elektrolisis. e. Berapa liter volum gas oksigen yang dihasilkan pada suhu 2 7 ∘ C dan tekanan 2 atm? f. Mengapa anodenya secara periodik harus diganti?

Pembahasan

a.Dalam industri, aluminium diperoleh dengan cara elektrolisis aluminium oksida cair. Aluminium oksida diperoleh dari mineral bauksit . Namun mineral bauksit ini masih mengandung pengotor, misalnya besi(III) oksida dan silikon(IV) oksida, maka dari itu perlu dimurnikan dahulu sebelum digunakan untuk proses yang lebih lanjut. Pemurnian bauksit dilakukan dengan mereaksikannya menggunakan larutan NaOH pekat. Jadi, pemurnian bauksit untuk pembuatan aluminium dilakukan karena mineral bauksit di alam masih mengandung pengotor. b. Reaksi pemurnian bauksit dengan NaOH pekat adalah sebagai berikut: Volume NaOH yang diperlukan untuk memurnikan 1 ton bauksit dengan 51% massa adalah: Menghitung mol : Menghitung mol NaOH Menghitung volume NaOH Jadi, volume NaOH 12 M yang dibutuhkan adalah 833,33 L. c. Alumina ( ) dilarutkan dalam lelehan kriolit kemudian dielektrolisis agar menghasilkan lelehan aluminium. Arus listrik yang dialirkan pada proses ini adalah: Menghitung mol Al yang dihasilkan pada elektrolisis dalam lelehan kriolit. Reaksi elektrolisis yang terjadi: Menghitung arus listrik yang dialirkan w = 96500 e × i × t ​ w Al ​ = 96500 n e Ar Al ​ × i × t ​ Ar Al w Al ​ ​ = n e × 96500 i × t ​ n Al = n e × 96500 i × t ​ i = t n Al × n e × 96500 ​ i = 9650 s 10000 mol × 3 × 96500 ​ i = 3 , 0 × 1 0 5 A Jadi, arus listrik yang dialirkan pada elektrolisis alumina adalah 3 , 0 × 10 5 A . d. Dalam tahap pengolahan aluminium dari mineral bauksit, setelah bauksit dimurnikan hingga menghasilkan padatan , senyawa ini kemudian dilarutkan dalam lelehan kriolit .Kriolit digunakan untuk menurunkan titik leleh . Selain itu, kriolit juga digunakan sebagai pelarut agar dapat dielektrolisis. Jadi, kriolit cair berfungsi sebagai pelarut dan untuk menurunkan titik leleh . e. Volum gas oksigen yang dihasilkan adalah: Menghitung mol gas oksigen hasil elektrolisis Menghitung volume gas oksigen padasuhu dan tekanan 2 atm. Jadi, volume gas oksigen yang dihasilkan adalah 92.250 L. f. Proses elektrolisis dalam lelehan kriolit menggunakan anode dan katode karbon.Lelehan aluminium yang terbentuk pada katode membentuk lapisan di dasar sel dan secara berkala dikeluarkan dari sel. Oleh karena proses ini berlangsung pada suhu tinggi ,maka elektrode karbon dapat habis bereaksi dengan oksigen yang dibebaskan. Untuk itu, secara periodik elektrode karbon perlu diganti. Jadi, anode karbon secara periodik harus diganti karena akan habis bereaksi dengan oksigen hasil elektrolisis.