Proses Elektrolisis Air menjadi Gas HHO

Elektrolisis Air

Pada elektrolisis larutan elektrolit akan dihasilkan zat zat hasil reaksi yang tergantung pada harga potensial reduksi ion-ion yang ada dalam larutan dan elektrode yang digunakan. Jumlah zat hasil elektrolisis bergantung besarnya jumlah listrik yang digunakan, untuk menghasilkan gas Hidrogen dan gas Oksigen dapat digunakan larutan elektolit dari Kalium Hidroksida (KOH) atau menggunakan garam sulfat atau karbonat dari unsur-unsur golongan IA seperti Natrium Sulfat (Na2SO4), Natrium Karbonat (Na2CO3), Natrium Hidroksida (NaOH) atau garam lain yang mudah didapat dan ekonomis.
Molekul Air

Hanya saja, berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan, penggunaan elektrolit yang mengandung Natrium (Na) akan menimbulkan kristalisasi garam Na pada saluran Udara tempat dimana diinjeksikan Gas HHO ke dalam ruang bakar, serta timbul kristalisasi garam Na pada Throttle.

Elektrolisa Air akan menghasilkan Gas HHO: 
  • 1 Liter Air = 1,750 Liter Gas
  • Bentuk Gas HHO yang terjadi ada 14 macam
  • Flame Speed 1,300 Mtr/Detik pada kondisi Vakum  (P abs = - 820 mmHg) 
  • Self Ignite: T = 550 C pada P = 15 Psi

Reaksi : Elektrolisis larutan KOH dalam air :
Katoda : [2H2O(l) + 2e → 2OH-(aq) + H2(g)] x 2
Anoda :  4OH-(aq) → 2H2O(l) + O2(g) + 4e +
               2H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)

Reaksi : Elektrolisis larutan Na2CO3 dalam air :
Katoda : [2H2O(l) + 2e → 2OH-(aq) + H2(g)] x 2
Anoda :  2H2O(l) → 4H+(aq) + O2(g) + 4e +
              2H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)
Pada elektrolisis larutan yang mengandung ion-ion golongan IA (Na+, K+), ion-ion tersebut tidak tereduksi pada katode tetapi air yang mengalami reduksi karena potensial reduksi air lebih besar dari potensial reduksi ion Natrium atau ion Kalium (Eo H2O/H2 = - 0,83 volt dan Eo Na+/Na = - 2,71 volt).

Molekul HHO
Dalam penerapannya elektrode yang digunakan adalah stainless steell yang dapat dikategorikan sebagai elektrode inert, dari percobaan yang kami lakukan pada beberapa kendaraan bermotor, untuk mobil 1000 CC dengan kecepatan 50-60 km/jam dengan konsumsi BBM (besin) 1 liter dapat menempuh jarak 12 km, sehingga waktu yang diperlukan 12/60 jam = 12 menit. Jika dihitung kalor yang dihasilkan pada pembakaran sempurna 1 liter bensin (oktana) dengan reaksi : Ramsden E.N (2000 : 499).
C8H18(g) + 25/2 O2(g) → 8 CO2(g) + 9H2O(g) rHo = – 5510 kJ/mol
Reaksi ini berlangsung pada ruang pembakaran, dimana bahan bakar minyak mempunyai titik didih 150oC dan akan berbentuk uap pada ruang pembakaran mesin.

Massa 1 mol C8H18 = (8.12 + 18. 1) gram (Ar C = 12 dan H = 1) = 114 gram
Untuk membakar 1 mol C8H18 atau 114 gram C8H18 dibebaskan kalor = 5510 kJ.
Massa jenis bensin = 0,77 kg/L sehingga massa 1 L bensin = 770 gram, jadi kalor yang dihasilkan = 770/114 x 5510 kJ = 37216,66 kJ
Jadi kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1 gram bensin = 37216,66 kJ/770 gram = 48,333 kJ
Pada pembakaran bensin oktana emisi gas buang masih mengandung gas CO sebanyak 5%.
Pada perakitan alat elektrolisis yang dipasang pada mobil digunakan diode dengan kuat arus 25 Ampere, digunakan dalam waktu yang sama 12 menit gas hidrogen yang dihasilkan sebagai berikut :
Massa H2 = ME H2. i . t /96500 gram = 1. 25. 12. 60/96500 gram = 0,186528 gram

Pembakaran sempurna gas H2 menurut reaksi :
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g) rHo = -241,82 kJ/mol
Pada pembakaran 1 mol atau 2 gram gas hidrogen dihasilkan kalor = 241,82 kJ
Untuk pembakaran sempurna 1 gram gas hidrogen dihasilkan kalor = 120,91 kJ
Untuk pembakaran 0,186528 gram dibebaskan kalor = 0,186528/2 x 241,82 kJ = 22,5531 kJ

Sedangkan gas oksigen yang dihasilkan dari proses elektrolisis yang sama :
Massa O2 = ME O2 . i . t /96500 gram = 32/4 . 25. 12. 60/96500 gram = 1,49223 gram

Volume gas O2 yang dihasilkan jika diukur pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm adalah PV = nRT 
atau V = n RT/P
V gas O2 = 1,49223/32. 0,082056872. 298/1 Liter = 1,14027 Liter

Gas oksigen yang dihasilkan ini akan sangat berperan didalam proses pembakaran, sehingga pembakaran akan berlangsung lebih sempurna dan bahan bakar akan semakin hemat.

Pembahasan:
1. Dari hasil perhitungan kalor yang dihasilkan pada pembakaran sempurna 1 mol gas H2 hasil elektrolisis, yang diukur pada suhu kamar besarnya entalpi sama dengan entalpi pembentukan 1 mol uap air. Dengan menggunakan arus listrik 25 ampere dan waktu yang sama dengan waktu yang digunakan untuk melakukan pembakaran bensin dengan kendaraan bermotor selama 12 menit ternyata diperoleh kalor 22,5531 kJ. Jika dibandingkan kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1 gram besin (oktana) dengan 1 gram gas Hidrogen = 48,333 kJ : 120,91 kJ. Dari hasil ini terlihat bahwa penambahan gas hidrogen dari elektrolisis kedalam ruang pembakaran akan menghasilkan tambahan energi yang cukup besar sehingga performa mesin akan lebih bagus dan lebih hemat dalam pemakaian bahan bakar.

2. Pada pembakaran bensin dalam bentuk uap di ruang pembakaran mesin ternyata belum dapat terbakar sempurna, terlihat dari hasil pembakaran masih terdapat 5% gas karbonmonoksida atau CO, ini dapat dipandang sebagai pemborosan energi. Hadirnya gas oksigen murni yang diperoleh dari hasil elektrolisa sebanyak 1,49223 gram atau 1,14027 Liter pada suhu kamar, kontribusi gas oksigen ini akan sangat besar didalam membantu proses pembakaran, diharapkan pembakaran yang terjadi akan semakin sempurna dan performa mesin akan semakin tinggi serta pemakaian bahan bakar kendaraan bermotor akan semakin efisien.

3. Dengan penambahan gas hidrogen dan gas oksigen pada ruang pembakaran, proses oksidasi dan performa mesin meningkat, diikuti dengan penurunan residu karbon pada ruang pembakaran, penurunan emisi gas buang karbomonoksida (CO), dan hidrokarbon/ bensin yang tidak terbakar.

0 komentar:

Poskan Komentar

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | Lady Gaga, Salman Khan