Dalam sebuah reaksi oksidasi, sebuah elektron dibuang dari sebuah molekul. Namun elektron tersebut harus dipindah entah kemana, jadi setiap reaksi oksidasi dipasangkan dengan reaksi reduksi, dimana sebuah elektron ditambahkan pada molekul kedua.
Masalahnya, kata Kevin Moeller, Profesor Kimia Universitas Washington, adalah “molekul kedua adalah produk sampingan; ia bukan sesuatu yang kita inginkan.”
Sebagai contoh, kata beliau, adalah oksidasi alkohol industri yang menggunakan kromium oksidan untuk mengubah alkohol menjadi keton. Dalam proses ini, kromium, yang awalnya kromium VI, mengambil elektron dan menjadi kromium IV. Kromium IV adalah produk limbah reaksi oksidasi.
Dalam kasus ini, ada solusi parsial. Natrium periodat digunakan untuk mendaur ulang kromium IV yang sangat beracun. Sebagai garam, natrium periodat berdisosiasi dalam larutan dan ion periodat (atom yodium dengan oksigen-oksigen menempel) berinteraksi dengan kromium, mengembalikannya ke kondisi oksidasi awal.
Ada cara lain melakukannya. “Elektrokimia dapat mengoksidasi molekul-molekul dengan potensial oksidasi apapun, karena tegangan elektroda dapat disetel, atau saya dapat menjalankan reaksi sedemikian hingga ia menyetel dirinya sendiri. Jadi saya memiliki banyak waktu luang untuk melakukan hal-hal lain,” kata Moeller.
Lebih jauh, produk sampingan oksidasi elektrokimia adalah gas hidrogen, jadi ini adalah proses yang bersih.
Namun ada juga masalah. Elektrokimia hanya dapat sehijau sumber listriknya. Bila reaksi oksidasinya bersih, tapi listriknya datang dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil, masalahnya tidak lenyap, hanya dipindahkan.
Jawabannya adalah menggunakan energi terbersih yang mungkin ada, energi surya yang ditangkap oleh sel fotovoltaik, untuk menjalankan reaksi elektrokimia.
“Itulah yang dijelaskan dalam artikel dalam Green Chemistry,” kata Moeller. “Ini adalah makalah yang jelas mengatakan kalau ini mudah dilakukan, dan hasilnya sama dengan reaksi yang tidak memakai fotovoltaik, jadi reaksi kimia tidak perlu diubah.”
Artikel di Green Chemistry menunjukkan metodenya dengan secara langsung mengoksidasi molekul-molekul di elektroda. Tidak ada reaktan kimia yang digunakan. Semenjak menulis artikel ini, kelompok Moeller telah mempelajari bagaimana elektrokimia bertenaga surya dapat digunakan untuk mendaur ulang oksidan kimia secara bersih.
“Kita tidak dapat menjadikan semua sintesis kimia lebih bersih dengan memasukkan tenaga surya pada elektrokimia,” kata Moeller, “namun kita dapat memperbaiki reaksi oksidasi yang digunakan orang. Dan mungkin ini akan menginspirasi orang lain untuk memunculkan solusi-solusi sederhana dan inovatif pada tipe reaksi lain yang menarik minat mereka.”
Sumber berita:
Washington University in St. Louis.
referensi dari faktakimia.com
Senin, 04 Juli 2011
