PESAWAT SEDERHANA

Tuas atau pengungkit adalah suatu alat untuk memindahkan atau mengangkat benda (beban) dengan gaya yang lebih kecil dari bebannya. Pengungkit ini terdiri dari sebuah batang kaku (misalnya logam, kayu, atau batang bambu) yang berrotasi di sekitar titik tetap yang dinamakan titik tumpu. Selain titik tumpu yang menjadi tumpuan bagi pengungkit, ada dua titik lain pada pengungkit, yaitu titik beban dan titik kuasa. Titik beban merupakan titik dimana kita meletakkan atau menempatkan beban yang hendak diangkat atau dipindahkan, sedangkan titik kuasa merupakan titik dimana gaya kuasa diberikan untuk mengangkan atau memindahkan beban.

Ciri – ciri tuas, diantaranya memiliki:

a. Kuasa (F atau K), yaitu gaya yang diperlukan untuk mengangkat atau memindahkan beban (benda).

b. Lengan kuasa (Lk), yaitu jarak antara titik tumpu dengan kuasa pada alat itu.

c. Beban (B atau W), yaitu berat benda yang akan dipindahkan atau diangkat.

d. Lengan beban (LB), yaitu jarak antara beban dengan titik tumpu.

e. Tumpu atau titik tumpu, yaitu titik di mana ganjal atau bantalan untuk mengangkat beban.  

Berdasarkan posisi ketiga titik (titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa) tersebut, pengungkit dapat dibedakan jenisnya menjadi tiga tipe atau tiga kelas, yaitu pengungkit jenis pertama, pengungkit jenis kedua, dan pengungkit jenis ketiga.

1. Pengungkit Jenis Pertama

Pengungkit jenis pertama (disebut juga pengungkit kelas 1) memiliki letak titik tumpu (T) yang berada diantara titik beban (B) dan titik kuasa (K). Makin panjang lengan kuasa, maka makin kecil gaya yang diperlukan untuk mengungkit beban tersebut.
 Bentuk ini adalah bentuk dasar atau bentuk paling umum dari sebuah pengungkit. Contohnya adalah jungkat-jungkit, gunting, tang, palu, linggis, dan sejenisnya. 

2. Pengungkit Jenis Kedua

Pengungkit jenis kedua (disebut juga pengungkit kelas 2) memiliki letak titik beban (B) yang berada diantara titik kuasa (K) dan titik tumpu (T).  Contoh pemanfaatan pengungkit jenis kedua diantaranya gerobak dorong, pembuka botol, pemecah kemiri, dan sejenisnya. 

3. Pengungkit Jenis Ketiga

Pengungkit jenis ketiga (disebut juga pengungkit kelas 3) memiliki letak titik kuasa (K) yang berada diantara titik beban (B) dan titik tumpu (T). Contoh pemanfaatan pengungkit jenis ketiga diantaranya pinset, stapler, alat pancing, termasuk lengan Anda, dan sejenisnya.

Di dalam prakteknya, pengungkit digunakan untuk meringankan pekerjaan kita. Ketika Anda mencoba untuk membuka sebuah tutup kaleng dengan menggunakan tangan, mungkin Anda akan mengalami kesulitan. Tentu akan lebih mudah dalam membuka tutup kaleng manakala kita menggunakan sebuah alat bantu berupa sendok kecil.

Keuntungan Mekanik Pengungkit atau Tuas

Pengungkit memudahkan usaha dengan menggandakan gaya kuasamu dan mengubah arah gayamu. Kita telah mempelajari bahwa keuntungan mekanik pesawat dapat dihitung dengan membagi gaya beban dengan gaya kuasa. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjang lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban. Keuntungan mekanik pengungkit dapat dicari dengan persamaan:

KM = panjang lengan kuasa/ panjang lengan beban

KM= Lk/LB

Read More

Penggunaan elektrolisis

a. Produksi Zat

Banyak zat kimia dibuat melalui elektrolisis, misalnya logam-logam alkali, magnesiumm, alumunium, flourin, klorin, natrium hidroksida, natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida.

 gambar natrium hidroksida 

b. Pemurnian Logam

Contoh terpenting dalam bidang ini adalah pemurnian tembaga. Untuk membuat kabel listrik diperlukan tembaga murni, sebab adanya pengotor dapat mengurangi konduktivitas tembaga, akibatnya akan timbul banyak panas dan akan membahayakan penggunanya.

Gambar tembaga

c. Penyepuhan

Penyepuhan ( electroplanting ) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan. Pada penyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katoda sedangkan logam penyepuhnya sebagai anoda. Kedua elektrode itu dicelupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh. Contoh, penyepuhan sendok yang terbuat dari besi ( baja ) dengan perak.

Read More

Reaksi-reaksi elektrolisis

Apabila listrik dialirkan melalui lelehan senyawa ion maka senyawa ion itu akan diuraikan. Kation direduksi di katode, sedangkan anion dioksidasi di anode.

Reaksi elektrolisis dalam larutan elektrolit berlangsung lebih kompleks. Spesi yang bereaksi belum tentu kation atau anionnya, tetapi mungkin saja air atau elektrodenya. Hal itu bergantung pada potensial spesi-spesi yang terdapat dalam larutan. Untuk menuliskan reaksi elektrolisis larutan elektrolit, faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan adalah:

1. Reaksi-reaksi yang berkompetisi pada tiap-tiap electrode.

• Spesi yang mengalami reduksi di katode adalah yang mempunyai potensial electrode lebih positif.
• Spesi yang mengalami oksidasi di anode adalah yang mempunyai potensial electrode lebih negatif.

2.      Jenis elektrode, apakah inert atau aktif

Elektrode inert adalah elektrode yang tidak terlibat dalam reaksi. Elektrode inert yang sering digunakan yaitu platina dan grafit.

3.      Overpotensial

Overpotensial adalah potensial tambahan yang diperlukan sehingga suatu reaksi elektrolisis dapat berlangsung.

Berdasarkan daftar potensial elektrode standar dapat dibuat suatu ramalan tentang reaksi katode dan reaksi anode pada suatu elktrolisis. Ramalan mungkin akan meleset jika spesi yang terlibat mempunyai overpotensial yang signifikan.

1. Reaksi-reaksi di katode (reduksi)

Reaksi di katode bergantung pada jenis kation dalam larutan. Jika kation berasal dari logam-logam aktif (logam golongan IA, IIA, Al atau Mn), yaitu logam-logam yang potensial elektrodanya lebih kecil ( lebih negative daripada air), maka air yang tereduksi. Kation selain yang disebutkan di atas akan tereduksi.

Contoh :

Pada elektrolisis larutan NaCl (kation Na⁺), air yang tereduksi, bukannya ion Na⁺ .

Pada elektrolisis larutan CuSO₄ (kation Cu²⁺), ion Cu²⁺ yang tereduksi.

2.      Reaksi-reaksi di Anode (Oksidasi)

Elektrode negative (katode) tidak mungkin ikut bereaksi selama elektrolisis karean logam tidak ada kecenderungan menyerap elektron membentuk ion negatif. Akan tetapi, elektrode posistif (anode) mungkin saja ikut bereaksi, melepas electron dan mengalami oksidasi. Kecuali Pt dan Au, pada umumnya logam mempunyai potensial oksidasi lebih besar daripada air atau anion sisa asam. Oleh karena itu, jika anode tidak terbuat dari Pt, Au atau grafit, maka anode itu akan teroksidasi.

L à  L^x+ + xe

Elektrode Pt, Au dan Grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi). Jika anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan. Anion sisa lebih negatif daripada air. Anion-anion seperti itu sukar dioksidasi sehingga air yang teroksidasi.

2H₂O  à   4H⁺ + O₂ + 4e

Jika anion lebih mudah dioksidasi daripada air, seperti Br-, dan I-, maka anion itu yang teroksidasi.

Read More

Susunan Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis tidak memerlukan jembatan garam. Komponen utamanya adalah sebuah wadah, electrode, elektrolit, dan sumber arus  searah.

Electron (listrik) memasuki larutan melalui kutub negatif (katode). Spesi tertentu dalam larutan mneyerap electron dari katode dan mengalami reduksi. Sementara itu, spesi ion melepas electron di anode dan mengalam oksidasi. Jadi, sama seperti pada sel volta, reaksi di katode adalah reduksi, sedangkan reaksi di anode adalah oksidasi. Akan tetapi, muatan elektrodenya berbeda. Pada sel volta, katode bermuatan positif, sedangkan anode bermuatan negative. Pada sel elektrolisis katode bermuatan negative sedangkan anode bermuatan positif.

Read More

ELEKTROLISIS

Reaksi kimia dapat ditimbulkan oleh arus listrik, sebaliknya reaksi kimia dapat dipakai untuk menghasilkan arus listrik. Reaksi kimia yang dapat menghasilkan arus listrik terjadi pada sel volta, yang merupakan reaksi redoks spontan sehingga dapat menghasilkan sumber arus listrik. Sedangkan reaksi kimia yang ditimbulkan oleh arus listrik terjadi pada sel elektrolisis, yaitu sumber arus listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan. 

Reaksi kimia dapat ditimbulkan oleh arus listrik, sebaliknya reaksi kimia dapat dipakai untuk menghasilkan arus listrik. Elektrolisis merupakan proses dimana reaksi redoks tidak berlangsung secara spontan dalam arti listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks. Banyaknya perubahan kimia yang dihasilkan oleh arus listrik berbanding lurus dengan kuantitas listrik yang lewat. Fakta ini ditemukan oleh Michael Faraday dalam tahun 1834 sebelum sifat dasar elektron (dari) arus listrik diketahui. Pengetahuan dewasa ini memungkinkan kita melihat dasar hubungan ini. Untuk lebih memahami apakah sebenarnya elektrolisis itu dapat dilihat pada proses pengisian aki. Dalam proses pengisian aki tersebut dapat disimpulkan bahwa apabila ke dalam suatu larutan elektrolit dialiri arus listrik searah maka akan terjadi reaksi kimia, yakni penguraian atas elektrolit tadi. Peristiwa penguraian (reaksi kimia) oleh arus searah itulah yang disebut elektrolisis. Sel elektrolisis terdiri dari larutan yang dapat mengahantarkan listrik yang disebut elektrolit, dan dua buah elektroda yang berfungsi sebagai katoda dan anoda.

Read More