Pilar elektrokimia modern: 1/4 kedua abad 19

Masalah utama dengan tumpukan Volta adalah sel tidak mampu menyediakan arus listrik untuk periode waktu yang cukup lama. Pada tahun 1829, Antoine-Cesar Becquerel (1788-1878) menyusun sel arus konstan, yang penerusnya dikenal sebagai sel Daniell. Sel asam-alkali Becquerel dapat mengirimkan arus listrik selama 1 jam. Kajian Becquerel tentang elektrodeposisi logam membantu  membuktikan hukum Faraday tentang elektrolisa. Kredit untuk solar cell harus diberikan kepada Becquerel, yang ditahun 1839 menunjukkan bahwa cahaya yang mengenai elektroda yang tercelup dalam larutan konduktif akan menciptakan aliran listrik. Pada tahun 1830, William Sturgeon (1783-1850), ilmuwan lain yang bekerja dengan pembangkitan arus listrik kontinyu, menghasilkan baterai dengan umur yang lebih lama daripada tumpukan Volta dengan membentuk amalgam seng. Merkuri ditemukan mempertahankan polarisasi, suatu proses dimana lapisan tipis gelembung hidrogen terbentuk pada elektroda positif. Lapisan gas tipis menyebabkan hambatan dalam yang tinggi dalam tumpukan Volta, mengakibatkan aliran arus listrik turun. Pada tahun 1832, Sturgeon membuat motor listrik. Tahun yang sama menyaksikan Hippolyte Pixii (1808-1835), pembuat instrumen Perancis, membuat dinamo pertama. Kemudian, menggunakan komutator Sturgeon, Pixii membangun dinamo arus searah, yang merupakan generator mekanis praktis pertama arus listrik.

becdangrobun

Pada tahun 1836, John Frederic Daniell (1790-1845) mengungkapkan baterai dua fluida, yang merupakan baterai pertama untuk menyediakan sumber arus konstan dan handal pada periode waktu yang lama. Daniell menggunakan bejana tembaga yang bertindak sebagai kutub positif. Didalam bejana tembaga adalah bejana batu dengan batang seng (kutub negatif) dan asam sulfat encer. Bejana berpori bertindak sebagai penghalang, mencegah pencampuran cairan. Meskipun Daniell terkenal dengan temuannya mengenai baterai dua fluida, ia kurang dikenal untuk temuannya pada tahun 1820 tentang higrometer titik embun untuk mengukur humidity relatif.

Teknik elektroforming diperkenalkan pada tahun 1838 oleh Boris Jakobi (1801-1874). Jakobi menggunakan tekniknya pada industri percetakan dan pembuatan koin. Segera toko elektroforming dibangun pada Departemen Kertas Pemerintah, yang tercatat untuk mendepositokan 107.984 kg tembaga dan 720 kg emas untuk dekorasi monumen arsitek dan katedral di St. Petersburg dan Moskow.

Sir William Robert Grove (1811-1896) menemukan pertama kali fuel cell pada tahun 1839. Grove juga diberi kredit dengan penemuan sel asam nitrat Grove: seng dalam asam sulfat encer sebagai anoda dan platina dalam asam nitrat pekat sebagai katoda, dipisahkan oleh batu berpori. Karena sel dapat menjaga luaran arus listrik tinggi, sel ini menjadi favorit pada industri telegraf Amerika awal. Namun, sel ini digantikan oleh sel Daniell karena nitrat oksida beracun yang dilepaskan dan karena ketidakmampuannya untuk mengalirkan arus listrik pada tegangan konstan (tegangan turun ketika sel dipakai karena berkurangnya asam nitrat). Namun, temuannya tentang baterai volta gas, awal dari fuel cell modern, membuatnya “bapak fuel cell”. Dalam percobaannya yang menuju kepada temuannya, ia ingin membalik pelucutan elektrolitik air, untuk menggabungkan hidrogen dan oksigen menghasilkan air dan listrik. Latar belakangnya dalam hukum dan sains membuka jalan untuk praktek patent dan hukum terkait. Sebagai catatan, meskipun fuel cell pertama kali dibuat pada tahun 1839, istilah fuel cell menjadi populer baru pada tahun 1839 ketika Ludwig Mond dan Charles Langer berusaha membuat fuel cell pertama menggunakan udara dan gas batubara industri sebagai umpan gas.

Pada tahun 1841, Robert Wilhelm Eberhard Bunsen (1811-1899) membuka jalan untuk eksploitasi skala besar sel Grove dengan mengganti platina yang mahal dengan elektroda karbon. Versi modifikasi dikenal dengan nama populer “baterai Bunsen”. Nama Bunsen sering dikaitkan dengan pembakar, meskipun kredit sebenarnya untuk pembakar seharusnya diberikan kepada teknisi bernama Peter Desaga dari Universitas Heidelburg. Bunsen hannya menyetel halus rancangan pembakar agar sesuai dengan percobaan dalam fisika yang ia lakukan dengan Gustav Kirchoff, ahli fisika Prusia. Keduanya menemukan spektroskop Bunsen-Kirchoff.

Bertepatan dengan ini, ahli kimia Jerman Friedrich Wohler (1800-1882) menjungkalkan teori vitalisme yang menyatakan bahwa diperlukan senyawa organik untuk membuat senyawa organik dengan mensitesa urea dari amonium cyanate. Adolf Wilhelm Hermann Kolbe (1818-1884) adalah ahli kimia lain yang juga memercayai bahwa senyawa organik dapat dibuat dari senyawa anorganik. Ia merubah karbon disulfida, senyawa anorganik, menjadi asam asetat, senyawa organik, dalam beberapa tahap sintesa. Kolbe juga membuat asam salisilik (reaksi Kolbe-Schmidt). Kolbelah yang pertama kali menggunakan elektrolisa untuk sintesa organik. Ia menunjukkan bahwa elektrolisa asam karboksilik mengarah kepada dekarboksilasi. Pelepasan karbon dioksida selama reaksi menuju kepada dimerisasi radikal alkyl yang dihasilkan menjadi senyawa simetri (sintesa Kolbe).

Selama tahun 1842 dan 1843, George Gabriel Stokes (1819-1903) mempublikasikan serangkaian makalah tentang gerak fluida inkompresibel. Makalah tersebut menjadi dasar pemahaman kita larutan elektrolit. Sekitar tahun 1845, yang ditandai sebagai revolusi dalam elektroplating industri, John Wright menunjukkan bahwa potasium sianida merupakan media yang cocok untuk pelapisan perak dan emas. Pada tahun 1857, elektroplating digunakan untuk perhiasan, dan dengan cepat elektroplater mengeruk banyak keuntungan dari pasar perhiasan yang melambung tinggi.

Salah satu ahli fisika ternama abad 19 kelahiran Prusia, Gustav Robert Georg Kirchoff (1824-1887), merumuskan apa yang sekarang dikenal sebagai hukum Kirchoff. Ketika ia mengumumkan hukum tersebut pada tahun 1845, ia masih mahasiswa, meskipun dalam bentuk akhirnya hukum tersebut dikenal setelah tahun 1854. Hukum tersebut membantu dalam menghitung tegangan, arus dan hambatan dalam jaringan listrik banyak kalang. Hukum tersebut mewakili prinsip konservasi muatan listrik dan energi. Bekerja sama dengan  Robert Bunsen, Kirchoff memperkenalkan metoda spektroskopi untuk analisa kimia, yang mengarah pada proses penemuan cesium (1860) dan rubidium (1861) maupun menyibak teknik baru untuk penemuan unsur baru.

3 thoughts on “Pilar elektrokimia modern: 1/4 kedua abad 19

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s