BAB I
PENDAHULUAN
Setiap
tahun, korosi yang terjadi diberbagai lingkungan menyebabkan kerusakan yang
memakan biaya cukup besar. Untuk menanggulangi bahaya korosi, yang berarti juga
memperkecil kerugian, perlu dicari cara-cara untuk melindungi logam yang mudah
terkorosi.Salah satu cara perlindungan yang patut diketengahkan adalah
memberikan suatu lapisan logam tertentu sebagai lapis pelindung.Ada
bermacam-macam cara untuk memberikan logam pelapis pada logam yang akan
dilindungi. Salah satu diantaranya adalah proses lapis listrik
(electroplating).
Lapis
listrik menawarkan jasanya untuk memberikan suatu perlindungan dengan menggunakan
logam-logam tertentu sebagai lapis pelindung, misalnya : nikel, khrom, seng,
timah dan lain-lain.Banyak orang yang tidak terjun langsung dalam industri
lapis listrik mengira bahwa lapis listrik hanya untuk menbuat benda-benda
tampak lebih menarik. Pada kenyataannya peranan lapis listrik jauh lebih luas
lagi. Peranan utamanya adalah melindungi logam yang dilapisi dari bahaya
korosi. Disamping itu peranan penting lainnya ialah dapat menambah daya tahan
terhadap gesekan, memperbaiki sifat konduktivitas, memudahkan penyolderan,
menambah kekerasan dan lain-lain. Sehingga memungkinkan para perancang dan ahli
teknik untuk mendapatkan kombinasi sifat-sifat dari permukaan benda yang
dilapisi dan logam pelapisnya.
Konsep Dasar
Lapis listrik adalah suatu proses pengendapan/deposisi suatu logam pelindung yang dikehendaki diatas logam lain dengan cara elektrolisa. Biasanya elektrolisa dilakukan dalam suatu bejana yang disebut sel elektrolisa yang berisi cairan elektrolit/rendaman (bath). Pada rendaman ini tercelup paling tidak dua elektroda.Masing-masing elektroda dihubungkan dengan arus listrik, terbagi menjadi kutub positif (+) dan negatif (-) dikenal sebagai anoda (+) dan katoda (-).
Lapis listrik adalah suatu proses pengendapan/deposisi suatu logam pelindung yang dikehendaki diatas logam lain dengan cara elektrolisa. Biasanya elektrolisa dilakukan dalam suatu bejana yang disebut sel elektrolisa yang berisi cairan elektrolit/rendaman (bath). Pada rendaman ini tercelup paling tidak dua elektroda.Masing-masing elektroda dihubungkan dengan arus listrik, terbagi menjadi kutub positif (+) dan negatif (-) dikenal sebagai anoda (+) dan katoda (-).
Selama proses lapis listrik berlangsung
terjadi reaksi kimia pada daerah elektroda/elektrolit; baik reaksi reduksi
maupun oksidasi.Karena pada proses lapis listrik reaksi diharapkan berjalan
terus menerus menuju arah tertentu secara tetap, maka hal yang paling penting
dalam proses ini adalah mengoperasikan proses ini dengan menggunakan arus
searah.Dari uraian terdahulu dapat dikatakan bahwa ada 4 bagian yang utama
(penting) dari suatu sistem lapis listrik. Keempat bagian yang harus ada
didalam suatu unit lapis listrik adalah :
a.Larutan elektrolit (rendaman)
b.Anoda
c.Katoda (benda kerja)
d.Sirkuit luar
a.Larutan elektrolit (rendaman)
b.Anoda
c.Katoda (benda kerja)
d.Sirkuit luar
BAB II
PEMBAHASAN
Rendaman/Larutan Elektrolit
Setiap larutan elektrolit yang dijadakan rendaman tempat proses lapis listrik berlangsung harus mengandung bahan-bahan terlarut yang sekurang-kurangnya memiliki satu dari fungsi berikut ini :
a. Menyediakan sumber logam yang akan diendapkan
b. Membentuk kompleks dengan ion logam yang akan diendapkan
c. Konduktif
d. Dapat menstabilkan larutan dari hidrolisa
e. Bertindak sebagai buffer
f. Memodifikasi atau mengatur bentuk fisik dari endapan
g. Membantu pelarutan anoda.Adapun rendaman yang digunakan dalam proses lapis listrik dapat bersifat asam maupun basa.
Setiap larutan elektrolit yang dijadakan rendaman tempat proses lapis listrik berlangsung harus mengandung bahan-bahan terlarut yang sekurang-kurangnya memiliki satu dari fungsi berikut ini :
a. Menyediakan sumber logam yang akan diendapkan
b. Membentuk kompleks dengan ion logam yang akan diendapkan
c. Konduktif
d. Dapat menstabilkan larutan dari hidrolisa
e. Bertindak sebagai buffer
f. Memodifikasi atau mengatur bentuk fisik dari endapan
g. Membantu pelarutan anoda.Adapun rendaman yang digunakan dalam proses lapis listrik dapat bersifat asam maupun basa.
Rendaman Asam Dengan Garam Sederhana
Biasanya rendaman selalu rengandung garam dari logam yang akan diendapkan/dilapiskan. Sebaiknya dipilih garamgaram yang mudah larut namun anion dari garam tersebut tidak mudah tereduksi. Walaupun anion tidak ikut secara langsung dalam proses terjadinya pelapisan, tetapi jika menempel pada permukaan katoda akan merupakan gangguan bagi struktur endapan.Aktivitas dari ion logam ditentukan oleh konsentrasi dari garam logamnya, derajat disosiasi dan konsentrasi komponen lain yang ada di dalam rendaman. Jika konsentrasi logamnya tidak mencukupi untuk diendapkan, akan terbentuk endapan yang terbakar pada rapat arus yang relative rendah.
Biasanya rendaman selalu rengandung garam dari logam yang akan diendapkan/dilapiskan. Sebaiknya dipilih garamgaram yang mudah larut namun anion dari garam tersebut tidak mudah tereduksi. Walaupun anion tidak ikut secara langsung dalam proses terjadinya pelapisan, tetapi jika menempel pada permukaan katoda akan merupakan gangguan bagi struktur endapan.Aktivitas dari ion logam ditentukan oleh konsentrasi dari garam logamnya, derajat disosiasi dan konsentrasi komponen lain yang ada di dalam rendaman. Jika konsentrasi logamnya tidak mencukupi untuk diendapkan, akan terbentuk endapan yang terbakar pada rapat arus yang relative rendah.
Adanya
ion khlorida di dalam rendaman yang bersifat asam mempunyai dua (2) fungsi
utama, pertama akan memudahkan terkorosinya anoda atau mencegah pasivasi anoda
dan yang kedua akan menaikkan koefisien difusi dari ion logamnya berarti
menaikkan batas rapat arus (limiting current density).
Rendaman yang Mengandung Garam Kompleks
Garam kompleks yang sering digunakan dalam proses lapis listrik adalah Sianida. Karena siano kompleks terdekomposisi oleh asam, maka rendaman harus bersifat alkali (basa).Adanya natrium atau kalium hidroksida akan memperbaiki konduktivitas dan mencegah liberasi dari asam hidrosianat oleh CO2 yang masuk ke dalam rendaman dari udara.
Garam kompleks yang sering digunakan dalam proses lapis listrik adalah Sianida. Karena siano kompleks terdekomposisi oleh asam, maka rendaman harus bersifat alkali (basa).Adanya natrium atau kalium hidroksida akan memperbaiki konduktivitas dan mencegah liberasi dari asam hidrosianat oleh CO2 yang masuk ke dalam rendaman dari udara.
Buffer (penyangga) dan komponen lainnya
Disamping garam logamnya sebagai komponen utama,rendaman juga mengandung komponen lain, misalnya komponen yang berfungsi sebagai penyangga (mengatur pH);misal untuk rendaman nikel digunakan asam borat sebagai buffer.85 Sedangkan penambahan asam sulfat pada rendaman tertentu akan menaikkan konduktivitas dan mencegah hidrolisa.
Disamping garam logamnya sebagai komponen utama,rendaman juga mengandung komponen lain, misalnya komponen yang berfungsi sebagai penyangga (mengatur pH);misal untuk rendaman nikel digunakan asam borat sebagai buffer.85 Sedangkan penambahan asam sulfat pada rendaman tertentu akan menaikkan konduktivitas dan mencegah hidrolisa.
Bahan Imbuh (Addition Agent)
Untuk mendapatkan hasil pelapisan yang baik (mengkilap,rata) diperlukan adanya komponen-komponen lain yang ditambahkan kedalam rendaman. Diantaranya adalah “Wetting agent”,levellers dan bahan pengkilap (brightener).
Untuk mendapatkan hasil pelapisan yang baik (mengkilap,rata) diperlukan adanya komponen-komponen lain yang ditambahkan kedalam rendaman. Diantaranya adalah “Wetting agent”,levellers dan bahan pengkilap (brightener).
Anoda
Anoda yang digunakan dalam proses lapis listrik harus dapat mengalirkan arus listrik dari luar kedalam larutan/rendaman dan juga harus berfungsi sebagai pengisi kekurangan logam didalam larutan karena mengendap pada permukaan katoda.Anoda dapat berbentuk lempengan logam yang masif atau dapat juga berbentuk bola atau potongan-potongan kecil.
Anoda yang digunakan dalam proses lapis listrik harus dapat mengalirkan arus listrik dari luar kedalam larutan/rendaman dan juga harus berfungsi sebagai pengisi kekurangan logam didalam larutan karena mengendap pada permukaan katoda.Anoda dapat berbentuk lempengan logam yang masif atau dapat juga berbentuk bola atau potongan-potongan kecil.
Ada dua jenis anoda, yaitu anoda yang terbuat
dari logam yang akan diendapkan,dikenal dengan nama anoda terlarut dan satu
lagi adalah anoda yang terbuat dari logam lain yang tidak larut dalam rendaman,
dikenal dengan nama anoda inert.Ada keuntungan dan kerugiannya masing-masing
bila menggunakan jenis anoda tersebut.
Keuntungan bila kita menggunakan anoda terlarut antara lain adalah larutan/rendaman dapat dikatakan memiliki kandungan 87 logam yang konstan, penambahan garam logamnya tidak perlu dilakukan. Sedangkan ke rugiannya menggunakan anoda terlarut adalah seringkali ada pengotor yang ikut terlarut dan kadangkadang juga ada bahan-bahan yang tidak larut yang akan mengotori rendaman, disamping itu perlu dilakukan kontrol apakah anoda tetap aktif dan tidak membentuk film tipis yang akan menyebabkan anoda menjadi pasif.
Keuntungan bila kita menggunakan anoda terlarut antara lain adalah larutan/rendaman dapat dikatakan memiliki kandungan 87 logam yang konstan, penambahan garam logamnya tidak perlu dilakukan. Sedangkan ke rugiannya menggunakan anoda terlarut adalah seringkali ada pengotor yang ikut terlarut dan kadangkadang juga ada bahan-bahan yang tidak larut yang akan mengotori rendaman, disamping itu perlu dilakukan kontrol apakah anoda tetap aktif dan tidak membentuk film tipis yang akan menyebabkan anoda menjadi pasif.
Keuntungan
menggunakan anoda inert adalah tidak perlu mengganti anoda (karena tidak akan
habis) jadi sekali dipasang dapat digunakan selamanya; namun demikian ada juga
kerugiannya yaitu, logam didalam rendaman lama kelamaan akan habis mengendap
dibawa, sehingga analisa larutan dan penambahan bahan kimia kedalam larutan
harus kerapkali dilakukan.
Katoda
Katoda atau benda kerja dapat memiliki bermacam bentuk dan dapat terbuat dari beraneka logam yang penting katoda harus bersifat konduktor sehingga proses lapis listrik dapat berlangsung dan logam
dapat menempel pada katoda (benda kerja).Bila benda kerja tidak bersifat konduktor, dapat dilakukan pengerjaan awal yang membuat benda kerja siap menjadi katoda dalam proses lapis listrik.
Katoda atau benda kerja dapat memiliki bermacam bentuk dan dapat terbuat dari beraneka logam yang penting katoda harus bersifat konduktor sehingga proses lapis listrik dapat berlangsung dan logam
dapat menempel pada katoda (benda kerja).Bila benda kerja tidak bersifat konduktor, dapat dilakukan pengerjaan awal yang membuat benda kerja siap menjadi katoda dalam proses lapis listrik.
Sirkuit Luar
Sirkuit (rangkaian) listrik di luar sistem lapis listrik biasanya terdiri dari sumber arus dan peralatan lain yang dapat menyearahkan arus bila sumber arus memberikan arus bolak-balik
Sirkuit (rangkaian) listrik di luar sistem lapis listrik biasanya terdiri dari sumber arus dan peralatan lain yang dapat menyearahkan arus bila sumber arus memberikan arus bolak-balik
Secara
eletro kimia, prosesnya dapat dilihat pada diagram sebagai berikut :
Skema Pelaksanaan Pelapisan Logam Secara Listrik
Skema Pelaksanaan Pelapisan Logam Secara Listrik
Keterangan
:
(1) Anoda (bahan pelapis);
(2) Katoda (benda kerja);
(3) Elektrolit; dan
(4) Sumber arus searah
Dengan adanya arus yang mengalir dari sumber maka elektron “dipompa” melalui eletroda positip (anoda) menuju eletroda negatip (katoda). Dengan adanya ion-ion logam yang didapat dari eletrolit maka menghasilkan logam yang melapis permukaan logam lain yang dilapis.
(1) Anoda (bahan pelapis);
(2) Katoda (benda kerja);
(3) Elektrolit; dan
(4) Sumber arus searah
Dengan adanya arus yang mengalir dari sumber maka elektron “dipompa” melalui eletroda positip (anoda) menuju eletroda negatip (katoda). Dengan adanya ion-ion logam yang didapat dari eletrolit maka menghasilkan logam yang melapis permukaan logam lain yang dilapis.
PENDINGINAN
DAN PEMANASAN ELEKTROLIT
Pelapisan logam pada satu jenis eletrolit mungkin bekerja pada suhu 50 derajat celsius, tapi pada jenis lain justru tidak boleh bekerja pada suhu panas,atau dengan perkataan lain harus bekerja pada suhu yang dingin.
Karena keadaan-keadaan itulah maka dibutuhkan pemanasan atau pendinginan eletrolit. Untuk pemanasan eletrolit biasanya digunakan pemanas celup (immersion heater) yang dapat diatur suhunya.
Biasanya, pendinginan cairan elektrolit lebih jarang dilaksanakan dibandingkan dengan pemanasan. Penyebabnya adalah bahwa operasi elektroplating lebih sering dilaksanakan pada suhu panas dari pada dilakukan dalam suhu ruangan.
Sedangkan untuk pendinginan elektrolit digunakan pipa-pipa pendingin. Cairan elektrolit diisap sehingga mengalir dalam pipa-pipa yang dicelup air atau didinginkan oleh udara.
Pelapisan logam pada satu jenis eletrolit mungkin bekerja pada suhu 50 derajat celsius, tapi pada jenis lain justru tidak boleh bekerja pada suhu panas,atau dengan perkataan lain harus bekerja pada suhu yang dingin.
Karena keadaan-keadaan itulah maka dibutuhkan pemanasan atau pendinginan eletrolit. Untuk pemanasan eletrolit biasanya digunakan pemanas celup (immersion heater) yang dapat diatur suhunya.
Biasanya, pendinginan cairan elektrolit lebih jarang dilaksanakan dibandingkan dengan pemanasan. Penyebabnya adalah bahwa operasi elektroplating lebih sering dilaksanakan pada suhu panas dari pada dilakukan dalam suhu ruangan.
Sedangkan untuk pendinginan elektrolit digunakan pipa-pipa pendingin. Cairan elektrolit diisap sehingga mengalir dalam pipa-pipa yang dicelup air atau didinginkan oleh udara.
PENYARINGAN
Pada saat pencampuran bahan kimia untuk membuat elektrolit, mungkin saja masih ada sisa bahan kimia yang tidak larut dan mengendap atau mengapung dalam cairan eletrolit. Oleh karena itu, sebelum maupun selama proses eletroplating seringkali harus dilaksanakan penyaringan.
Penyaringan pada tahap pertama (sebelum proses pelapisan) dilakukan dengan 2 macam prosedur, yaitu :
1. Penyaringan dengan kain penyaring
2. Penyaringan dengan mesin penyaring
Cara pertama dilakukan untuk proses pelapisan pada tangki kecil. Adapun prosedurnya sebagai berikut : pencampuran bahan kimia dilakukan di tangki lain kemudian tuangkan eletrolit yang sudah jadi ke tangki elektrolit utama melalui kain penyaring.
Sedangkan cara kedua dilakukan untuk proses pelapisan pada tangki besar. Prosedurnya dilakukan pencampuran bahan kimia langsung pada tangki elektrolit utama. Setelah itu masukan slang-slang pengisap kedalam larutan. Kemudian operasikan mesin penyaring selama kurang lebih setengah jam, sambil dilakukan pengadukan pada larutan elektrolit.
Pada saat pencampuran bahan kimia untuk membuat elektrolit, mungkin saja masih ada sisa bahan kimia yang tidak larut dan mengendap atau mengapung dalam cairan eletrolit. Oleh karena itu, sebelum maupun selama proses eletroplating seringkali harus dilaksanakan penyaringan.
Penyaringan pada tahap pertama (sebelum proses pelapisan) dilakukan dengan 2 macam prosedur, yaitu :
1. Penyaringan dengan kain penyaring
2. Penyaringan dengan mesin penyaring
Cara pertama dilakukan untuk proses pelapisan pada tangki kecil. Adapun prosedurnya sebagai berikut : pencampuran bahan kimia dilakukan di tangki lain kemudian tuangkan eletrolit yang sudah jadi ke tangki elektrolit utama melalui kain penyaring.
Sedangkan cara kedua dilakukan untuk proses pelapisan pada tangki besar. Prosedurnya dilakukan pencampuran bahan kimia langsung pada tangki elektrolit utama. Setelah itu masukan slang-slang pengisap kedalam larutan. Kemudian operasikan mesin penyaring selama kurang lebih setengah jam, sambil dilakukan pengadukan pada larutan elektrolit.
PENGADUKAN
Pada saat proses pelapisan logam berlangsung maka akan timbul gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Selain itu juga akan timbul kotoran-kotoran akibat proses. Gas hidrogen dan kotoran yang timbul dapat mengganggu proses pelapisan yang buruk. Gas hidrogen yang timbul akan menyeabkan lobang-lobang kecil berupa titik-titik hitam atau buram pada permukaan hasil pelapisan. Hal ini sering disebut “pitting”. Kadang juga kotoran akan menempel pada benda yang dilapis, sehingga permukaannya menjadi jelek dan berlapis.
Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut maka selama proses pelapisan harus dilakukan pengadukan. Dengan adanya pengadukan maka gas hidrogen maupun kotoran tidak akan menempel pada permukaan benda yang dilapis sehingga tidak akan ada “pitting”. Pitting yang disebabkan oleh adanya gas hidrogen tersebut selain menjadikan hasil pelapisan menjadi tampak buruk, juga menyebabkan kerapuhan hasil pelapisan. Sifat rapuh ini akan nampak bila benda kerja dibengkokan, maka logam pelapis menjadi patah atau retak.
Pengadukan yang dilakukan terhadap eletrolit dikategorikan ke dalam 3 jenis menurut caranya, yaitu :
Pada saat proses pelapisan logam berlangsung maka akan timbul gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Selain itu juga akan timbul kotoran-kotoran akibat proses. Gas hidrogen dan kotoran yang timbul dapat mengganggu proses pelapisan yang buruk. Gas hidrogen yang timbul akan menyeabkan lobang-lobang kecil berupa titik-titik hitam atau buram pada permukaan hasil pelapisan. Hal ini sering disebut “pitting”. Kadang juga kotoran akan menempel pada benda yang dilapis, sehingga permukaannya menjadi jelek dan berlapis.
Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut maka selama proses pelapisan harus dilakukan pengadukan. Dengan adanya pengadukan maka gas hidrogen maupun kotoran tidak akan menempel pada permukaan benda yang dilapis sehingga tidak akan ada “pitting”. Pitting yang disebabkan oleh adanya gas hidrogen tersebut selain menjadikan hasil pelapisan menjadi tampak buruk, juga menyebabkan kerapuhan hasil pelapisan. Sifat rapuh ini akan nampak bila benda kerja dibengkokan, maka logam pelapis menjadi patah atau retak.
Pengadukan yang dilakukan terhadap eletrolit dikategorikan ke dalam 3 jenis menurut caranya, yaitu :
1.
Pengadukan mekanik
Yang dimaksud dengan pengadukan mekanik adalah pengadukan dengan alat-alat mekanik, seperti : kipas, lempengan ayun dan lain sebagainya.
Yang dimaksud dengan pengadukan mekanik adalah pengadukan dengan alat-alat mekanik, seperti : kipas, lempengan ayun dan lain sebagainya.
2.
Pengadukan dengan udara
Cara pengadukan ini paling sering digunakan pada industri-industri karena mempunyai banyak kelebihan apabila dibandingkan dengan cara pengadukan mekanik. Dengan cara pengadukan udara, maka bagian yang masuk ke dalam elektrolit (untuk melakukan pengadukan) adalah hanya sebuah slang plastik.
Adapun proses pengadukannya yaitu, udara dikompresikan ke dalam kompresor, kemudian udara kompresinya dialirkan kedalam elektrolit dengan menggunakan slang plastik yang tahan bahan kimia. Karena adanya udara bertekanan tadi, maka elektrolit akan teraduk. Dengan mengatur tekanan udara yang keluar dari kompresor maka besar atau kuatnya pengadukan juga dapat diatur.
Cara pengadukan ini paling sering digunakan pada industri-industri karena mempunyai banyak kelebihan apabila dibandingkan dengan cara pengadukan mekanik. Dengan cara pengadukan udara, maka bagian yang masuk ke dalam elektrolit (untuk melakukan pengadukan) adalah hanya sebuah slang plastik.
Adapun proses pengadukannya yaitu, udara dikompresikan ke dalam kompresor, kemudian udara kompresinya dialirkan kedalam elektrolit dengan menggunakan slang plastik yang tahan bahan kimia. Karena adanya udara bertekanan tadi, maka elektrolit akan teraduk. Dengan mengatur tekanan udara yang keluar dari kompresor maka besar atau kuatnya pengadukan juga dapat diatur.
3.
Pengadukkan Katoda
Berbeda dengan kedua cara pengadukan tadi, maka cara pengadukan katoda ini dilakukan tanpa mengaduk zat cair (elektrolit). Dalam hal ini, yang bergerak /bergoyang adalah katodanya. Dalam beberapa proses pelapisannya, justru ada yang lebih disarankan menggunakan cara ini dari pada menggunakan cara pengadukan dengan udara. Penggunaan cara pengadukan katoda umumnya dilakukan pada proses pelapisan yang tidak banyak menimbulkan gas hidrogen atau lainnya. Proses pelapisan dengan menggunakan cara pengadukan katoda diantaranya adalah pelapisan tembaga.
Berbeda dengan kedua cara pengadukan tadi, maka cara pengadukan katoda ini dilakukan tanpa mengaduk zat cair (elektrolit). Dalam hal ini, yang bergerak /bergoyang adalah katodanya. Dalam beberapa proses pelapisannya, justru ada yang lebih disarankan menggunakan cara ini dari pada menggunakan cara pengadukan dengan udara. Penggunaan cara pengadukan katoda umumnya dilakukan pada proses pelapisan yang tidak banyak menimbulkan gas hidrogen atau lainnya. Proses pelapisan dengan menggunakan cara pengadukan katoda diantaranya adalah pelapisan tembaga.
Bahan
dan Peralatan
1. Benda yang akan dilapis.
2. Sikat, mesin gosok atau bahan-bahan kimia untuk membersihkan kotoran.
Adapun jenis kotoran yang perlu dibersihkan dengan bahan kimia :
a) Minyak dan sejenisnya, termasuk gemuk, parafin, paslin, dan jenis bahan organik lainnya
b) Karat dan oksida logam lainnya. Karat adalah oksida besi atau disebut juga korosi. Sedangkan pada logam lain juga terdapat oksida yang menempel pada permukaan logam tersebut.
1. Benda yang akan dilapis.
2. Sikat, mesin gosok atau bahan-bahan kimia untuk membersihkan kotoran.
Adapun jenis kotoran yang perlu dibersihkan dengan bahan kimia :
a) Minyak dan sejenisnya, termasuk gemuk, parafin, paslin, dan jenis bahan organik lainnya
b) Karat dan oksida logam lainnya. Karat adalah oksida besi atau disebut juga korosi. Sedangkan pada logam lain juga terdapat oksida yang menempel pada permukaan logam tersebut.
Cara
Pembersihan
A. Pembersihan secara kimia ada beberapa cara, yaitu :
A. Pembersihan secara kimia ada beberapa cara, yaitu :
1.
Penguapan
Cara ini dilakukan dengan menggunakan uap senyawa khlor hidrokarbon (chlorinated hydrocarbon) sebagai pembersih atau pengurai minyak. Penggunaan uap tersebut mempunyai keuntungan-keuntungan sbb :
Cara ini dilakukan dengan menggunakan uap senyawa khlor hidrokarbon (chlorinated hydrocarbon) sebagai pembersih atau pengurai minyak. Penggunaan uap tersebut mempunyai keuntungan-keuntungan sbb :
·
kestabilan
komposisi yang tinggi
·
penguraian
minyak atau paslin yang baik
·
kepadatan
uap yang tinggi
·
tidak dapat
terbakar atau menyala
2. Pencelupan
Pembersihan karat atau oksida logam yang lain biasanya menggunakan larutan kimia seperti asam chlorida, asam sulfat dan asam nitrat dengan konsentrasi larutan, suhu dan lama pencelupan yang berbeda-beda tergantung kepada jenis logam yang akan dibersihkan.
Pembersihan karat atau oksida logam yang lain biasanya menggunakan larutan kimia seperti asam chlorida, asam sulfat dan asam nitrat dengan konsentrasi larutan, suhu dan lama pencelupan yang berbeda-beda tergantung kepada jenis logam yang akan dibersihkan.
B. Pembersihan secara Listrik
Pembersihan secara listrik dibagi dua yaitu, pembersihan dari kotoran dan penghalusan atau sering disebut pemolesan secara listrik (elektropolishing).
Pembersihan secara listrik dibagi dua yaitu, pembersihan dari kotoran dan penghalusan atau sering disebut pemolesan secara listrik (elektropolishing).
Electroplating
Dalam
teknologi pengerjaan logam, proses electroplating dikategorikan sebagai proses
pengerjaan akhir (metal finishing). Secara sederhana, electroplating dapat
diartikan sebagai proses pelapisan logam, dengan menggunakan bantuan arus
listrik dan senyawa kimia tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke
material yang hendak dilapis.
Pelapisan
logam dapat berupa lapis seng (zink), galvanis, perak, emas, brass, tembaga,
nikel dan krom. Penggunaan lapisan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan dan
kegunaan masing-masing material. Perbedaan utama dari pelapisan tersebut selain
anoda yang digunakan, adalah larutan elektrolisisnya. Dalam penelitian yang
baru belakangan ini (tahun 2004), dilakukan oleh Tadashi Doi dan Kazunari
Mizumoto, mereka menemukan larutan baru (elektrolisis) yang dinamakan
larutan citrate ( kekerasan deposit mencapai 440 VHN)
Proses electroplating mengubah
sifat fisik, mekanik, dan sifat teknologi suatu material. Salah satu contoh
perubahan fisik ketika material dilapis dengan nikel adalah bertambahnya daya
tahan material tersebut terhadap korosi, serta bertambahnya kapasitas
konduktifitasnya. Adapun dalam sifat mekanik, terjadi perubahan kekuatan tarik
maupun tekan dari suatu material sesudah mengalami pelapisan dibandingkan
sebelumnya.
Karena
itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan
sifat teknis/mekanis dari suatu logam, yang kedua melindungi logam dari korosi,
dan ketiga memperindah tampilan (decorative)
Prinsip
Dasar Electroplating
Kita
mengenal istilah anoda, katoda, larutan elektrolit. Ketiga istilah
tersebut digunakan seluruh literatur yang berhubungan dengan pelapisan material
khususnya logam dan diilustrasikan seperti pada Gambar 1.
§
Anoda adalah terminal positif, dihubungkan
dengan kutub positif dari sumber arus listrik. Anoda dalam larutan elektrolit
ada yang
Gambar 1. Anoda, Katoda, dan Elektrolit
larut dan ada yang tidak. Anoda yang tidak
larut berfungsi sebagai penghantar arus listrik saja., sedangkan anoda yang
larut berfungsi selain penghantar arus listrik, juga sebagai bahan baku
pelapis.
§
Katoda dapat diartikan sebagai benda kerja
yang akan dilapisi, dihubungkan dengan kutub negatif dari sumber arus listrik.
§
Elektrolit berupa larutan yang
molekulnya dapat larut dalam air dan terurai menjadi partikel-partikel yang
bermuatan positf atau negatif.
Karena electroplating adalah
suatu proses yang menghasilkan lapisan tipis logam di atas permukaan logam
lainnya dengan cara elektrolisis, maka perlu kita ketahui skema proses electroplatingtersebut.
Skema
Proses Electroplating
Perpindahan ion logam
dengan bantuan arus listrik melalui larutan elektrolit sehinnga ion logam
mengendap pada benda padat yang akan dilapisi. Ion logam diperoleh dari
elektrolit maupun berasal dari pelarutan anoda logam di dalam elektrolit.
Pengendapan terjadi pada benda kerja yang berlaku sebagai katoda.
Gambar 2. Skema proses
electroplating
Reaksi kimia yang terjadi
pada proses electroplating seperti yang terlihat pada Gambar 2 dapat dijelaskan
sebagai berikut:
Pada
KATODA
Pembentukan lapisan Nikel
Ni2+ (aq) +
2e- →Ni (s)
Pembentukan gas Hidrogen
2H+ (aq) +
2e- →H2 (g)
Reduksi oksigen terlarut
½ O2
(g) + 2H + →H2O (l)
Pada
ANODA
Pembentukan gas oksigen
H2O (l) →4H + (aq) +
O2 (g) + 4e-
Oksidasi gas Hidrogen
H2
(g) →2H+(aq) + 2e-
Mekanisme
terjadinya pelapisan logam adalah dimulai dari dikelilinginya ion-ion logam
oleh molekul-molekul pelarut yang mengalami polarisai. Di dekat permukaan
katoda, terbentuk daerah Electrical Double Layer (EDL) yang
bertindak seperti lapisan dielektrik. Adanya lapisan EDL memberi beban
tambahan bagi ion-ion untuk menembusnya. Dengan gaya dorong beda potensial
listrik dan dibantu oleh reaski-reaksi kimia, ion-ion logam akan menuju
permukaan katoda dan menangkap electron dari katoda, sambil mendeposisikan diri
di permukaan katoda. Dalam kondisi equilibrium, setelah ion-ion mengalami
discharge menjadi atom-atom kemudian akan menempatkan diri pada permukaan
katoda dengan mula-mula menyesuaikan mengikuti susunan atom dari material
katoda.
Demikianlah
secara ringkas mekanisme pelapisan logam, pada artikel berikutnya akan dibahas
lebih dalam lagi tentang proses chrome plating dan
pelapisan lainnya.
Pelapisan krom adalah
suatu perlakuan akhir menggunakan elektroplating oleh kromium.
Pelapisan dengan krom dapat dilakukan pada berbagai jenis logam seperti besi, baja,
atau tembaga. Pelapisan krom juga
dapat dilakukan pada plastik atau
jenis benda lain yang bukan logam, dengan persyaratan bahwa benda tersebut
harus dicat dengan cat yang mengandung logam sehingga dapat mengalirkan listrik.
Pelapisan krom menggunakan bahan
dasar asam
kromat, dan asam
sulfat sebagai bahan pemicu arus, dengan perbandingan
campuran yang tertentu. Perbandingan yang umum bisa 100:1 sampai 400:1. Jika
perbandingannya menyimpang dari ketentuan biasanya akan menghasilkan lapisan
yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Faktor lain yang sangat berpengaruh
pada proses pelapisan krom ini adalah temperatur cairan dan
besar arus
listrik yang mengalir sewaktu melakukan pelapisan.
Temperatur pelapisan bervariasi antara 35 °C sampai 60 °C dengan
besar perbandingan besar arus 18 A/dm2 sampai 27 A/dm2.
Elektroda yang
digunakan pada pelapisan krom ini adalah timbal (Pb)
sebagai anoda (kutub
positif) dan benda yang akan dilapis sebagai katoda (kutub
negatif). Jarak antara elektroda tersebut antara 9 cm sampai 29 cm. Sumber
listrik yang digunakan adalah arus
searah antara 10 - 25 Volt, atau bisa juga
menggunakan aki mobil.
Korosi
Korosi diartikan sebagai
peristiwa pengkaratan, apabila kita menyebutkan kata karat maka hampir semua
orang akan tahu dan pernah meiihat apa yang dimaksud dengan karat
tersebut.Pengkaratan dikenal sebagai suatu peristiwa kerusakan permukaan pada
barang-barang yang terbuat dari logam yang berlangsung dengan sendirinya akibat
adanya interaksi/kontak antara barang tersebut dengan lingkungan dimana barang
tersebut berada.Peristiwa ini sangat tidak dikehendaki karena dapat merusak
baik fungsi maupun penampilan/nampak rupa dari barang-barang yang mengalami
peristiwa ini.
Pengertian yang lebih
luas korosi bukan hanya menyangkut masalah karat saja, akan tetapi diartikan
sebagai peristiwa rusaknya bahan-bahan/konstruksi logam akibat pengaruh
lingkungan. Sering terjadi pada kondisi lingkungan tertentu konstruksi logam
mengalami kerusakan yang sangat parah meskipun karat sedikitpun tidak
terbentuk.
Peristiwa ini dapat
terjadi pada semua konstruksi logam atau konstruksi yang menggunakan logam,
baik itu berupa gedung, jembatan, tiang pancang, peralatan pabrik, sistem
perpipaan, mesinmesin,komponen berbagai macam kendaraan bermotor, kapal
laut,pesawat terbang, perlengkapan rumah tangga dan lain sebagainya.Adapun
produk korosi dapat terjadi dalam berbagai bentuk mulai dari bentuk yang
sederhana, terlihat oleh metal telanjang (seperti terbentuknya karat pada
permukaan, sampai kepada bentukbentuk yang rumit yang hanya dapat dideteksi
oleh peralatan yang sangat sensitif.Meskipun proses korosi adalah proses
alamiah yang berlangsung dengan sendirinya dan karena tidak bisa dicegah secara
mutlak, akan tetapi tindakan pencegahan dan penanggulangannya tetap diperlukan.
Pada dasarnya prinsip
pencegahan dan penanggulangan korosi sangat sederhana. Kita dapat memilih salah
satu atau kombinasi dari metode-metode yang ada seperti metode perlindungan
katodik, inhibisi, pelapisan dengan logam dan pelapisan dengan cat.Pemilihan
metode mana yang akan dipakai tentu saja bergantung pada beberapa faktor yang
harus dipertimbangkan.
Teori dasar korosi
Ditinjau dari segi
termodinamika, proses korosi adalah proses yang sangat bersifat alamiah. Pada
dasarnya semua logam tidak stabil. Logam murni cenderung bereaksi dengan
lingkungan dimana ia berada dan membentuk senyawa oksida atau karbonat yang
lebih stabil. Pada reaksi diatas terjadi perpindahan elektron dan reaksi
semacam ini disebut reaksi elektrokimia. Kecenderungan logam untuk melepaskan
elektron berbeda-beda, semakin besar kecenderungan tersebut semakin reaktif
logam yang bersangkutan. Sebagai contoh perbedaan reaktivitas logam terlihat
pada tabel dibawah ini :
Na ternyata sangat
reaktif, sedangkan Pt sebaliknya.Reaksi dimana Na melepaskan elektronnya adalah
reaksi korosi dan karenanya Na adalah logam yang sangat mudah
terkorosi.Sebaliknya Pt digolongkan sebagai logam mulia karena reaktivitasnya
yang sangat rendah.
DAFTAR PUSTAKA :
- Suparnisetiowati Rahayu
- Tatang A Taufik
- Wikipediabahasa Indonesia, Ensiklopedia
Bebas
MAKALAH KIMIA
ELEKTROPLATING
Oleh:
I DEWA GEDE PURNAMA
1115213031
PUTU SUARMA AGUS SIDANTA
1115213034
I GST. NGR. MD. ANDIPTA
1115213041
POLITEKNIK NEGERI BALI
BAB III
Kesimpulan.
Elektro plating / lapis
listrik adalah suatu proses pelapisan logam dengan cara elektrolisasi. Adapun 4
bagian penting dari suatu system lapis listrik adalah
-
Larutan elektrolit ( rendaman )
-
Anoda
-
Katoda ( benda kerja )
-
Sirkuit luar
Saran.
Dengan adanya electroplating,
diharapkan proses korosi pada logam bisa teratasi sehingga benda yang rawan
korosi bias bertahan dengan jangka waktu yang lama
Apabila Anda mempunyai kesulitan dalam pemakaian / penggunaan chemical , atau yang berhubungan dengan chemical, jangan sungkan untuk menghubungi, kami akan memberikan konsultasi kepada Anda mengenai masalah yang berhubungan dengan chemical.
BalasHapusSalam,
(Tommy.k)
WA:081310849918
Email: Tommy.transcal@gmail.com
Management
OUR SERVICE
Boiler Chemical Cleaning
Cooling tower Chemical Cleaning
Chiller Chemical Cleaning
AHU, Condensor Chemical Cleaning
Chemical Maintenance
Waste Water Treatment Plant Industrial & Domestic (WTP/WWTP/STP)
Degreaser & Floor Cleaner Plant
Oli industri
Rust remover