Electrowinning Seng (Zn)

Proses elektrowinning seng (Zn) merupakan proses untuk mengekstraksi secara elektrolisis Zn dari larutan sulfat encer hasil leaching yang dilakukan dengan cara memberikan arus listrik sehingga terjadi dekomposisi seng sulfat (ZnSO₄).
Secara termodinamika, potensial reaksi elektroda dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Nernst, yaitu :

E = E^o + ^RT/_nF (ln a_oksidasi/a_reduksi)

Aspek termodinamika reaksi juga dapat diketahui dengan menggunakan diagram pourbaix Zn untuk memprediksi proses elektrowinning Zn sehingga dapat diketahui reaksi-reaksi apa saja yang dapat berlangsung selama elektrowinning Zn. Secara kinetika, reaksi yang terjadi disebabkan oleh faktor polarisasi aktivasi, polarisasi konsentrasi, polarisasi tahanan dan polarisasi akibat pengaruh ion-ion pengotor dan zat organik pada permukaan elektroda.

Penggunaan logam aluminium sebagai katoda

Berdasarkan termodinamika, potensial reversibel Zn²⁺/Zn lebih rendah daripada potensial reversibel H⁺/H₂ yaitu :

E_Zn2+/Zn = - 0,763 + 0,0295 log (a_Zn2+) pada 25^oC

E_H+/H2 = - 0,0591 pH pada 25^oC, 1 atm.

Maka seluruh hidrogen akan tereduksi pada potensial di mana pengendapan Zn berlangsung kemudian dapat mengakibatkan penurunan efisiensi arus yang digunakan. Oleh karena itu kecepatan reaksi reduksi hidrogen harus dibatasi, yaitu dengan menggunakan katoda awal (starting cathode) yang memiliki hidrogen overpotensial yang tinggi misalnya katoda aluminium sehingga pada potensial pengendapan Zn, reduksi ion hidrogen belum berlangsung. Endapan Zn sendiri memiliki hidrogen overpotensial yang cukup besar sehingga proses pengendapan Zn dapat berlangsung secara kontinyu dengan efisiensi yang tinggi setelah satu lapisan endapan Zn terbentuk pada permukaan katoda aluminium.

Pada umumnya logam lain memiliki hidrogen overpotensial yang lebih rendah sehingga apabila digunakan sebagai katoda dapat menurunkan efisiensi arus. Oleh karena itu digunakan logam aluminium sebagai katoda untuk proses elektrowinning Zn.

Selengkapnya...