Pelapisan Tembaga kelompok 4

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENCEGAHAN KOROSI

PELAPISAN TEMBAGA Dosen Pembimbing : Dra. Mentik Hulupi MSi

Kelompok

:4

Kelas

: 3C N am a :

GITA NUR SAJIDA

(091411078)

HEND HENDRA RA EFRI EFRIAN ANA A W. W.

(091 (09141 4110 1079 79))

IKA SUARTIKA

(091411080)

MAYA OKTAVIA

(091411081)

JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2011

PELAPISAN TEMBAGA 1. Tujuan Praktikum •

Menjelaskan mekanisme pelapisan logam besi dengan pelapis dasar logam tembaga.

•

Menghitung effisiensi arus pelapisan tembaga pada 2 logam kerja dengan variasi waktu.

2. Dasar Teori

Sebagaimana diketahui bahwa korosi adalah sebuah proses kerusakan materialyang disebabkan karena adanya interaksi dengan lingkungan. Untuk menghindari akibat serangan   berbagai jenis korosi yang sangat merugikantersebut diperlukan langkah-langkah pengendalian korosi diantaranya adalah pelapisan logam dengan metoda elektroplating (pelapisan listrik). Pelapisantembaga (Cu) merupakan lapisan dasar sebelum logam dilapisi dengan logamlain yang lebih menarik dan tahan terhadap gesekan, lapisan dasar karenalapisan Cu mempunyai sifat daya rekat kuat tetapi penampilan kurang menarik atau mudah berubah warna 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 : 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, derajatdisosiasi, 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 logamSelain 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 zinc digunakan

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

Contoh Proses kerja Pelapisan logam

3. Alat dan Bahan 4. Cara Kerja 5. Data Pengamatan

a. Persiapan proses elektoplating

b. Proses elekroplating berlangsung

c. Proses elektoplating selesai

d. Hasil dari proses electroplating Parameter Luas Permukaan (dm2)

Berat Awal (gram)

Logam A = 2 x (pxl) cm2

Logam B = 2 x (pxl) cm2

= 2 x (5,5x2) cm2

= 2 x (5,5x2) cm2

= 22 cm2 3,28

= 22 cm2 2,05

Berat Akhir (gram) Arus (A)

3,41 = 6A/dm2

6,52 = 6A/dm2

= 6A/(100/22)cm2

= 6A/(100/22)cm2

= 1,32 A/cm2 (untuk dua = 1,32 A/cm2 (untuk dua logam) =

Waktu Pelapisan ( menit) Selisih berat (gram)

6. Perhitungan

0.6

logam) A/cm2 (untuk

0.6

logam)

logam)

10 menit 0,14

15 menit 1,55

Data

Perhitungan selisih berat menurut hukum faraday W=

W=

= 0,104 gram

W=

= 0,156 gram

Perhitungan effisiensi arus

Effisiensi = = (0,14/0,104) x 100% = 134,6% Effisiensi = = (1,55/0,156) x 100% = 993,6 % 7. Pembahasan

satu =

A/cm2 (untuk

satu

Oleh : Maya Oktavia (091411081) Elektroplating bertujuan untuk untuk melapisi logam sehingga logam tahan terhadap korosi dan meningkatkan nilai estetika dari logam tersebut. Logam yang digunakan yaitu logam Fe. Agar logam lebih tahan terhadap korosi maka logam yang akan dilapisi mempunyai potensial lebih negative sehingga apabila akan terjadi proses korosi logam Fe akan terhalang oleh logam Cu yang lebih positif dan lebih tahan korosi dari pada Fe. Sifat besi yang pada dasarnya rentan terhadap korosi maka sebelum dilakukan elektroplating perlu adanya pembersihan permukaan lempeng tersebut. Pembersihan dengan amplas harus dilakukan dengan benar agar karat yang menempel pada logam Fe hilang sehingga memperhalus permukaan dari logam Fe dan hasil elektroplating baik. Pada proses penghilangan lemak dan minyak pada benda kerja, benda kerja dicelupkan pada larutan NaOH selama 3 menit. Penghilangan lemak dan minyak bertujuan agar tidak mengurangi daya hantar listrik dan juga  permukaan kontak antara logam dasar dengan logam pelapis. Selanjutnya dilakukan pencucian dengan penambahan HCl. Logam dicelupkan selama 3 menit. Proses penucian ini dilakukan agar  lapisan yang terbentuk relative lebih kuat dan tidak mudah mengelupas dengan menghilangkan karat. Elektroplating dilakukan secara elektrolisis, terjadinya transfer elektron dari anoda ke katoda dengan adanya arus listrik yang berlangsung dalam larutan elektrolit. Dalam proses ini logam Fe sebagai anoda dan Cu sebagai katoda. Larutan elektrolit yang digunakan adalah Zonax Copper 5% yang ditambahkan dengan  brightener A 5mL dan B 5 mL dengan arus 0.6 A. Dilakukan variasi terhadap waktu proses elektroplating yaitu 10 menit dan 15 menit untuk mengetahui perbedaan efisiensi yang dihasilkan. Ketika proses elektroplating berlangsung, terlihat adanya pembentukan gas-gas. Hal ini terjadi karena adanya reaksi pada anoda, yaitu adanya pembentukan gas Cl2 dan SO 3, serta adanya pembentukan CuO yang akan bereaksi dengan H2SO4 menghasilkan CuSO4yang menempel pada permukaan anoda yang menyebabkan bercak-bercak warna pada anoda setelah   proses berlangsung. Pada saat proses elektroplating berlangsung, ion Cu 2+ yang menempel  pada benda kerja merupakan ion yang berasal dari larutan elektrolit zonax copper, sedangkan

logam Cu berfungsi sebagai throwing power. Oleh karena itu, logam Cu tersebur tidak akan habis. Pada variasi waktu yang dilakukan, dapat dilihat bahwa logam Fe yang dilapisi oleh Cu dengan proses elektroplating selama 10 menit mempunyai permukaan yang tidak rata dibandingkan dengan logam Fe yang mengalami proses elektroplating selama 15 menit. Hal ini menunjukkan bahwa lamanya proses elektroplating menentukan kualitas dari hasil pelapisan, semakin lama maka kualitas yang dicapai semakin baik. Nilai efisiensi arus yang dicapai untuk  waktu 10 menit yaitu 134,6% lebih kecil dibandingkan waktu 15 menit yaitu 993,6 %. Kesimpulan •

Electroplating merupakan salah satu cara yang biasa digunakan dalam proses pelapisan suatu logam dengan logam lain yang lebih tahan terhadap korosi.

•

waktu pelapisan 10 menit logam pertama, effisiensi arus bernilai 134% .

•

untuk waktu pelapisan 15 menit logam kedua, efisiensi arus yang didapatkan adalah sebesar 993,6 %.

8. Daftar Pustaka

Hulupi, Mentik. 2011. Jobsheet Praktikum Teknik Korosi “Pelapisan Tembaga”. POLBAN.

-

Bandung: