4 Cara Pembuatan Gas Hidrogen Di Dalam Laboratorium dan Pada Skala Industri

WANIBESAKc - Sangat mudah untuk menghasilkan gas hidrogen di rumah atau di laboratorium menggunakan bahan rumah tangga biasa. Inilah cara atau metode yang digunakan untuk membuat hidrogen dengan aman di dalam laboratorium ataupun di rumah.

METODE 1

Salah satu cara termudah untuk mendapatkan gas hidrogen adalah dengan mendapatkannya dari air (H₂O) dengan menggunakan metode elektrolisis. Menggunakan metode elektrolisis air dipecah menjadi gas hidrogen dan gas oksigen.

ALAT DAN BAHAN

- air

- Baterai 9 volt

- 2 buah penjepit kertas

CARA KERJA

1. Luruskan penjepit kertas dan hubungkan satu ke setiap terminal baterai.

2. Tempatkan penjepit kertas ke ujung lainnya.

3. Celupkan kedua penjepit kertas ke dalam air. Saat mencelupkan, perhatikan agar kedua penjepit tidak bersentuhan

Rangkaian peralatan yang digunakan untuk memproduksi gas hidrogen yang memiliki rumus kimia H₂ pada metode 1 adalah sebagai berikut.

(Sumber gambar thoughtco.com/how-to-make-hydrogen-gas-608261)

PENGAMATAN DAN PENJELASAN

Jika semua terhubung dengan baik, maka Anda akan mendapatkan gelembung dari kedua kabel. Bagian yang memiliki lebih banyak gelembung adalah bagian yang melepaskan hidrogen murni. Gelembung lainnya adalah oksigen. Anda dapat menguji gas mana yang hidrogen dengan menyalakan korek api di atas wadah. Gelembung gas hidrogen akan terbakar, sedangkan gelembung gad oksigen tidak akan terbakar.

Kumpulkan gas hidrogen dengan membalikan tabung berisi air atau tabung di atas kawat yang menghasilkan gas hidrogen. Untuk lebih jelasnya, perhatikan rangkain alat berikut ini.

(Sumber gambar funscience.in/study-zone/Chemistry/NonMetals/Hydrogen.php)

Alasan Anda menggunakan air di dalam wadah adalah agar Anda dapat mengumpulkan hidrogen tanpa memperoleh udara. Udara mengandung 20% ​​oksigen, yang ingin Anda jauhkan dari wadah agar tidak menjadi mudah terbakar. Untuk alasan yang sama, jangan mengambil gas yang berasal dari kedua kabel ke wadah yang sama, karena campuran tersebut dapat terbakar secara eksplosif pada saat pengapian. Jika Anda ingin, Anda dapat mengumpulkan oksigen dengan cara yang sama seperti hidrogen, tetapi sadar gas ini tidak terlalu murni.

Tutup atau tutup wadah sebelum membaliknya, untuk menghindari paparan udara. Lepaskan baterai.

METODE 2

Ada dua perbaikan sederhana yang dapat Anda lakukan untuk meningkatkan efisiensi produksi gas hidrogen. Anda dapat menggunakan grafit (karbon) dalam bentuk pensil "timah" sebagai elektroda dan Anda dapat menambahkan sedikit garam ke air untuk bertindak sebagai elektrolit.

Grafit membuat elektroda yang baik karena elektriknya netral dan tidak akan larut selama reaksi elektrolisis. Garam sangat membantu karena ia terdisosiasi menjadi ion yang meningkatkan aliran arus.

ALAT DAN BAHAN

- 2 pensil

- garam

- kardus

- air

- baterai (bisa serendah 1,5 volt)

- 2 penjepit kertas atau (lebih baik lagi) 2 buah kabel listrik

CARA KERJA

1. Siapkan pensil dengan melepas penutup dan tutup logam dan mengasah kedua ujung pensil.

2. Gunakan kardus untuk menyimpan pensil di dalam air. Baringkan karton di atas wadah air Anda. Masukkan pensil melalui kardus sehingga timbal terendam dalam cairan, tetapi tidak menyentuh bagian bawah atau sisi wadah.

3. Tambahkan sedikit garam ke dalam air. Anda bisa menggunakan garam meja atau garam dapur, garam Epsom, dan jenis garam lainnya.

4. Ganti karton / pensil. Pasang kawat ke setiap pensil dan hubungkan ke terminal baterai.

5. Kumpulkan gas yang dihasilkan seperti pada metode sebelumnya (metode 1), dalam wadah yang sudah diisi air.

Jika masih bingung dengan penjelasan di atas, cobalah perhatikan rangkaian alat yang digunakan untuk membuat hidrogen (H₂) pada gambar di bawah ini.

(Sumber gambar tes.com/lessons/Nnx4D_nTO-TrIg/hydrogen-and-oxygen)

METODE 3

Dalam metode ini, kita mendapatkan gas hidrogen dengan cara mereaksikan asam klorida (HCl) dengan logam seng (Zn).

Persamaan reaksi yang terjadi bisa dituliskan sebagai berikut:

Zeng + asam klorida → seng klorida + Hidrogen 

Zn(s) + 2HCl(l) → ZnCl₂(l) + H₂(g)

ALAT DAN BAHAN

- Asam klorida (asam muriatik)

- butiran atau serbuk seng

- gelas kimia

PENJELASAN

Dalam reaksi ini, gelembung gas hidrogen akan dilepaskan segera setelah asam dan seng bercampur.  Berhati-hatilah untuk menghindari kontak dengan asam. Juga, panas akan dilepaskan oleh reaksi ini karena reaksi berlangsung secara eksotermik.

METODE 4

Gas natrium dapat diproduksi dengan cara mereaksikan logam aluminium (Al) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH).

Persamaan reaksi yang terjadi bisa dituliskan sebagai berikut:

Aluminium + Natrium hidroksida → Hidrogen + Natrium aluminat

2Al(s) + 6NaOH(aq) → 3H₂(g) + 2Na₃AlO₃(aq)

Rangkaian alat digunakan untuk membuat hidrogen dengan menggunakan metode 4 seperti yang tertera pada gambar di bawah ini.

(Sumber gambar quora.com/How-do-you-make-hydrogen-gas-at-home)

Ini adalah metode yang sangat mudah untuk membuat gas hidrogen buatan sendiri. Cukup tambahkan aluminium ke dalam larutan natrium hidroksida. Namun perlu diperhatikan bahwa reaksi yang terjadi bersifat eksotermik. Oleh sebab itu gunakan botol kaca (bukan plastik) untuk mengumpulkan gas hidrogen yang dihasilkan.

PERSIAPAN GAS HIDROGEN PADA SKALA INDUSTRI

Gas hidrogen disiapkan pada skala industri dengan proses yang disebut reformasi uap. Dalam metode ini, gas metana dicampur dengan uap dan melewati katalis nikel pada temperatur 800 °C dan 30 tekanan atmosfer untuk menghasilkan karbon monoksida dan hidrogen.

CH₄ + H₂O ⟶ CO + 3H₂

Karbon monoksida kemudian direaksikan dengan lebih banyak uap untuk menghasilkan lebih banyak gas hidrogen.

CO + H₂O ⟶ H₂ + CO₂

SUMBER RUJUKAN

- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. 2017. How to Make Hydrogen Gas. Online.  (thoughtco.com/how-to-make-hydrogen-gas-608261) diakses pada Senin, 16/04/2018.

- (funscience.in/study-zone/Chemistry/NonMetals/Hydrogen.php) diakses pada Senin, 16/04/2018.