PROSES ELEKTROPLATING KUNINGAN PADA LOGAM BAJA LUNAK

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Menjelaskan berbagai komposisi standar dalam elektroplating kuningan.

2. Memilih rentang arus operasi pada elektroplating kuningan.

3. Mengetahui prinsip kerja dari pelapisan tembaga dengan menggunakan kuningan.

II. LANDASAN TEORI

Elektroplating atau pelapisan secara listrik adalah proses pengendapan ion-ion logam

pada katoda dengan cara elektrolisa. Selama proses pengendapan terjadi reaksi kimia pada

elektroda dan elektrolit, baik reaksi reduksi mapun oksidasi secara terus-menerus. Untuk

itu, perlu diperlakukan arus listrik searah. Pelapisan dengan tembaga mudah dilakukan.

Yang penting mencegah jangan sampai terjadi deposit celup pada logam yang kurang mulia,

kerena tidak melekat baik/membubuk. Caranya dengan mengurangi aktifitasnya, yaitu

mengkomplekskannya, misalnya memakai sianida.

Reaksi : Cu2+ + M Cu + M2+

Beberapa istilah dalam proses electroplating :

Elektroda: batangan yang dapat dialiri arus listrik.

Katoda: melepaskan ion (+), terbentuk ion (-). (reduksi)

Anoda: melepaskan ion (-), terbentuk ion (+). (oksidasi)

Cuci asam: menghilangkan karat dengan asam (pickling)

Cuci lemak: menghilangkan minyak lemak dengan larutan alcohol (degreasing)

Kerapuhan hydrogen : kegetasan benda akibat serangan gas H2 saat pencucian

dan pelapisan.

Covering power: kemampuan elektrolit mengendapkan logam pada katoda.

Throwing power: kemampuan elektrolit mengendapkan lapisan dengan tebal

sama.

Leveling: kemampuan elektrolit menghasilkan lapisan yang lebih tebal pada

lekukan.

Kemampuan ion logam ditentukan oleh kosentrasi garam logamnya, derajat disosiasi,

dan kosentrasi unsur lain. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam praktikum Pelapisan

dengan menggunakan tembaga:

1. Sebelum dilapisi benda harus dipoles hingga halus dan di bersihkan.

2. Masukkan benda pada pencuci asam, lemak dan soda.

3. Untuk menghilangkan lemak menggunakan NaOH, Na2CO3, dll.

4. Jangan sekali kali tangan menyentuh langsung dengan logam

Selain hal itu kondisi operasi (Arus, Voltage, Suhu dan PH) yang ada juga harus

memenuhi syarat sebagai berikut:

a) Rapat Arus (current Density)

Makin tinggi rapat arus,makin tinggi rapat kecepatan pelapisan dan memperkecil

ukuran benda kerja. Bila rapat arus terlalu tinggi maka lapisannya akan kasar dan nampak

hitam.

b) Tegangan arus (Voltage)

Digunakan umumnya 3-9 Volt.Untuk pelapisan zincdigunakan 6-9 Volt.

c) Suhu Larutan

Kenaikan suhu larutan menyebabkan bertambahnya ukuran kristal.

Keuntungan:

- pengurangan garam logam.

- mengurangi terserapnya H2

Kerugian :

- viskositas larutan menurun

- lapisan menjadi kasar

d) PH larutan

Tujuan menentukan derajat kesamaan adalah untuk mengecek kemempuan larutan

dalam menghasilkan larutan yang baik. Larutan bersifat basa bila PHnya = 11-14 dan

bersifat asam bila PHnya = 4,5-5,6.

III. METODOLOGI

III.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah :

a. Bak plating

b. Rectifier

c. Neraca digital

d. Multimeter

e. Termometer

f. Logam anoda

g. Hotplate

h. Gelas kimia

i. Botol semprot

Bahan yang digunakan adalah :

a. Zonax brass

- 75 gr/lt untuk larutan hangat

- 100 gr/lt untuk larutan dingin

b. Ammonium Klorida

- 3 gr/lt untuk larutan hangat

- 5 gr/lt untuk larutan dingin

c. Natrium Hydoksida

d. Asam kholirda

e. Aquades

f. Plat logam

g. Kertas amplas

h. Kawat tembaga

III.2 Prosedur kerja

1. Persiapan benda kerja

a. Amplas logam sampai halus

b. Dan pasang kawat gantung pada logam

2. Persiapan larutan

a. Timbang zonax brass

b. Timbang ammonium khlorida

c. Larutkan dalam air aquades

d. Buat larutan NaOH 10%

e. Buat larutan HCl 10%

3. Proses elektroplating kuningan

a. Masukan logam kedalam larutan NaOH 10% selama 10 menit

b. Bilas lalu masukan logam kedalam larutan HCl 10% selama 10 menit

c. Panaskan larutan yang sudah siap sampai temperatur 45 Celcius

d. Bilas logam yang sudah direndam larutan HCl 10% dan masukkan

kedalam bak pelapisan

e. Atur rapat arus antara 0,5-2A/dm2

f. Lakukan proses elektroplating selama 10 menit

g. Bilas hasil pelapisan dan ukur ketebalannya

h. Logam yang sudah dilapisi lalu di pasivasi dengan cara memasukan ke

dalam larutan natrium dikromat selama 1-2 menit, dan bilas air panas

kemudian keringkan.

III.3 Rangkaian alat proses pelapisan

Keterangan Gambar :

1. Bak Pelapisan

2. Penyearah arus

3. Anoda

4. Katoda

5. Laritan Plating

6. Kawat Penghubung

IV. DATA PENGAMATAN

Gambar. 1 Logam Cu sebelum mengalami elektroplating

Gambar. 2 Logam Cu sedang mengalami proses pickling selama 10 menit

Gambar. 3 Logam Cu sedang mengalami proses degreasing selama 10 menit

Gambar. 4 Logam Cu sedang mengalami proses pelapisan

Gambar. 5 Logam Cu setelah mengalami proses pelapisan

V. PEMBAHASAN

Elektroplatting (pelapisan logam) merupakan salah satu metoda untuk mengurangi

proses korosi yang terjadi pada suatu logam. Dengan adalanya lapisan yang melindungi

logam tersebut, maka kontak langsung antara logam sengan lingkungan dapat dicegah, dan

proses korosi dapat tercegah juga.

Pada praktikum pelapisan logam, digunakan logam tembaga dan logam campuran

sebagai pelapis yang digunakan adalah kuningan. Prinsip dasar dari pelapisan logam ini

adalah memberikan arus listrik searah (DC) pada anoda (elektroda kuningan) dan katoda

(logam tembaga) dalam larutan elektrolit (Zonax Brass), anion dalam larutan bergerak

menuju anoda (oksidasi) dan melepaskan electron sedangkan kation dalam larutan bergerak

menuju katoda (reduksi) menerima electron dan membentuk lapisan kuningan yang

menempel pada logam Cu.

Rapat arus yang digunakan pada elekroda kuningan adalah sebesar 0,5-2 A/cm2, setiap

eletroda yang digunakan memiliki rapat arus yang berbeda. Jika rapat arus yang dialirkan

terlalu besar maka akan mempercepat terjadinya pengendapan pada logam namun hasilnya

kasar dan menyebabkan perarulan kembali pada lapisan logam yang terbentuk. Selain itu jika

rapat arus yang digunakan rendah akan menyebabkan terhambatnya pelepasan ion sehingga

membutuhkan waktu yang relative lama.

Konsentrasi larutan yang digunakan juga berpengaruh pada hasil pelapisan, sehingga

yang digunakan tidak terlalu pekat ataupun tidak terlalu encer. Serta pH larutan yang

digunakan sebisa mungkin bersifat netral untuk menghasilkan pelapisan yang baik. Diman

pH yang rendah akan mempermudah terbentuknya gas hydrogen dan melarutkan kembali

lapisan yang terbentuk.

Logam tembaga yang digunakan juga harus mempunyai penampang persegi atau

melintang untuk mempermudah proses pelapisan. Logam yang digunakan harus bebas dari

lemak dan kotoran-kotoran lain yang dapat mempengaruhi proses pelapisan. Dengan

demikian logam besi di celupkan kedalam NaOH 10% (proses degreasing) untuk

menghilangkan lemak, karena jika ada lemak pada permukaan logam pelapis yang terbentuk

nanti tidak akan merekat pada permukaan logam karena terhalang lemak. Selain itu dilakukan

proses pickling pada larutan HCl 10% yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran-kotoran

lain dan merusak permukaan logam agar saat lapisan terbentuk akan merekat pada permukaan

logam dan mengisi permukaan logam yang rusak.

VI. KESIMPULAN

Mekanisme pelapisan logam tembaga dengan pelapis kuningan adalah memberikan

rapat arus sebesar 0,5 A/cm2 pada logam tembaga dan elektroda kuningan dalam larutan

Zonax Brass selama 10 menit, maka akan menghasilkan lapisan kuningan pada permukaan

logam tembaga.

DAFTAR PUSTAKA

Zajid, achmad. 2010. Elektroplating ring dengan tembaga dan nikel. Pendidikan Teknik

Mesin.Universitas Negeri Semarang.

Imaniawan, Cahya, dkk. 2010. Pelapisan emas pada perhiasan secara elektroplating.

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro Semarang

LAPORAN PRAKTIKUM PENGENDALIAN KOROSI

PROSES ELEKTROPLATING KUNINGAN

PADA LOGAM BAJA LUNAK

Dosen pembimbing : Ir. Yunus Tonapa Sarungu, MT

Disusun Oleh :

Nurul Aini Kesuma Wardhani (101411047)

Nurul Anisa Hakim (101411048)

Raihan Khairan (101411049)

Kelompok : 5

Kelas : 3B

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2010