LAPORAN PRAKTIKUMKIMIA ANORGANIK

ANODASI ALUMINIUM

NAMA : ADRIANI

NIM : H31108267

KELOMPOK : V

HARI/TGL. PERCOBAAN : SELASA/23 MARET 2010

ASISTEN : ANDI NUR AMALIA

LABORATORIUM KIMIA ANORGANIKJURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2010

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ada banyak unsur yang terdapat di alam dan sebagian besar dari unsur

tersebut adalah jenis logam. Logam memiliki sifat khas yang membedakannya

dengan unsur lain. Salah satu jenis logam yaitu aluminium.

Aluminium merupakan unsur logam yang terletak pada golongan III A,

periode ketiga dengan nomor atom 13. Aluminium mudah ditemui di alam karena

jumlahnya yang lumayan banyak. Aluminium dengan nilai potensial sebesar -1,66

volt, mudah bereaksi dengan oksigen tetapi tahan terhadap reaksi oksidasi dengan

oksigen.

Aluminium banyak digunakan oleh masyarakat karena merupakan logam

yang cukup ringan, bersifat mengkilap, keras tetapi mudah ditempah dan

diregangkan sehingga dapat diubah sesuai rancangan. Selain itu, sifat aluminium

yang tidak beracun menyebabkan logam ini banyak digunakan sebagai perabot

dapur dan kemasan makanan.

Jika aluminium bereaksi dengan oksigen maka akan terbentuk oksida

logam yaitu Al2O3 yang cocok untuk melidungi permukaan logam. Reaksinya

akan terhenti ketika seluruh lapisan permukaan pada logam tersebut telah dilapisi

oleh oksida logamnya.

Logam aluminium memiliki keunggulan yang komparatif jika

dibandingkan dengan logam lainnya. Kita dapat meningkatkan perlindungan pada

logam aluminium melalui proses yang dinamakan dengan anodasi.

Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui lebih jelas mengenai anodasi

aluminium dan untuk membandingkannya dengan teori yang diperoleh.

1.2. Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1. Maksud Percobaan

Maksud dilakukannya percobaan ini adalah untuk mempelajari

kemungkinan peningkatan tebal lapisan oksida pada logam aluminium melalui

reaksi oksidasi.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah :

1. Menghitung berat logam sebelum dan sesudah proses anodasi.

2. Menghitung rendamen dari logam aluminium setelah proses anodasi.

1.3. Prinsip Percobaan

Logam aluminium dianodasi melalui proses elektrokimia dengan

menggunakan cairan elektrolit asam sulfat. Pewarnaan hasil anodasi dengan cara

mencelupkan logam ke dalam cairan pewarna dan ke dalam air mendidih.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Logam aluminium memiliki banyak kegunaan dan beberapa garamnya

seperti sulfat (kira-kira 108 kg, USA, 1972) dibuat dalam skala besar (Cotton dan

Wilkinson, 1989).

Menurut Chang (2004), aluminium segera membentuk aluminium oksida

ketika dibiarkan di udara;

4 Al(s) + 3O2 → 2Al2O3(s)

Aluminium yang memiliki lapisan pelindung berupa aluminium oksida kurang

reaktif dibandingkan dengan unsur aluminium. Aluminium hanya membentuk ion

tripositif. Unsur ini bereaksi dengan asam klorida sebagai berikut;

2 Al(s) + 6 H+(aq) → 2 Al3+

(aq) + 3 H2(g)

Unsur-unsur logam dalam golongan 3A juga membentuk banyak senyawa

molekul. Misalnya, aluminium bereaksi dengan hidrogen membentuk AlH3, yang

sifat-sifatnya menyerupai BeH2 (Chang, 2004).

Menurut Svehla (2004), aluminium adalah logam putih yang liat dan dapat

ditempa, bubuknya berwarna abu-abu, aluminium melebur pada 625oC bila

terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi

lapisan oksida ini melidungi objek di bawahnya, dari oksida lebih lanjut.

2 Al + 6 H+ → 2 Al3+ + 3H2↑

Proses pelarutan dapat dipercepat dengan menambahkan sedikit merkurium(II)

Klorida pada campuran. Asam pada klorida pekat juga melarutkan alumninum;

2 Al + 6 HCl → 2 Al3+ + 3H2↑ + 6Cl-

Asam sulfat pekat melarutkan aluminium dengan membebaskan belerang

dioksida:

2 Al + 6 H2SO4 → 2 Al3+ + 3SO42- + 3SO2↑ + 6H2O

Asam nitrat pekat membuat logam menjadi pasif. Dengan hidroksida-hidroksida

alkali terbentuk larutan tetrahidroksoaluminat:

2 Al + 2 OH + 6 H2O → 2 [Al(OH)4]- + 3H2↑

Aluminium adalah tervalen dalam senyawa-senyawanya. Ion-ion

aluminium (Al3+) membentuk garam-garam yang tak berwarna dengan anion-

anion yang tak berwarna. Halida, nitrat, dan sulfatnya larut dalam air, larutan ini

memperlihatkan reaksi asam karena hidrolisis. Aluminium sulfida dapat dibuat

hanya dalam keadaan padat saja, dalam larutan air ia terhidrolisis dan terbentuk

aluminum hidroksida Al(OH)3 (Svehla, 1985).

Aluminium, Al, merupakan anggota golongan 13 berada sebagai

aluminisilikat di kerak bumi dan lebih melimpah daripada besi. Mineral

aluminium yang paling penting dalam metalurgi adalah bauksit, AlOx(OH)3-2x

(0<x<1). Walaupun Al adalah logam mulia yang mahal di abad ke-19, harganya

jatuh bebas setelah dapat diproduksi dengan jumlah besar dengan elektrolisis

alumina Al2O3, yang dilelehkan dalam klorit, Na3AlF6 (Saito, 2004).

Reaksi oksigen dengan logam yang biasa disebut dengan oksida sering

dinilai sebagai sesuatu yang selalu dapat merusak struktur logam. Seperti halnya

pada proses oksidasi yang terjadi pada logam besi. Oksidasi juga dapat terjadi

pada logam-logam lain seperti aluminium. Bertolak dari besarnya nilai potensial

Eo, logam aluminium yakni -1,66 volt, maka dapat diramalkan bahwa logam

aluminium bersifat lebih reaktif jika dibandingkan dengan seng (Eo = -0,76 volt).

Logam aluminium mudah bereaksi dengan oksigen, larut dalam asam encer

dengan melepaskan gas hidrogen, meskipun kurang jelas dalam kehidupan sehari-

hari dan seolah-olah aluminium adalah logam yang tahan terhadap oksidasi

dengan oksigen (Hala, 2010).

Aluminium dibuat dalam skala yang sangat besar, dari bauksit,

AL2O3.nH2O (n = 1-3). Ia dimurnikan dengan pelarutan NaOH akua dan

diendapkan ulang sebagai Al(OH)3, dengan menggunakan CO2. Hasil

dehidrasinya dilarutkan dalam lelehan kryolit, dan lelehannya pada 800 oC dan

1000 oC dielektrolisis. Aluminium adalah logam yang keras, kuat, dan berwarna

putih. Meskipun sangat elektropositif, ia bagaimanapun juga tahan terhadap

korosi karena lapisan oksida yang kuat dan liat terbentuk pada permukaannya.

Lapisan oksida yang tebal seringkali dilapiskan secara elektrolit pada aluminium

yaitu proses yang dinamakan anodisasi; lapisan yang segar dapat diwarnai dengan

pigmen. Aluminium larut dalam asam mineral encer, tetapi “dipasifkan” oleh

HNO3 pekat. Bila pengaruh perlindungan lapisan oksida dirusakkan, misalnya

dengan penggoresan atau dengan amalgamasi, penyerangan cepat meskipun oleh

air sekalipun dapat terjadi. Logamnya mudah bereaksi dengan larutan NaOH

panas, halogen, dan berbagai nonlogam (Cotton dan Wilkinson, 1989).

Satu-satunya oksida aluminium adalah alumina, Al2O3. Meskipun

demikian, kesederhanaan ini diimbangi dengan adanya bahan-bahan polimorf dan

terhidrat yang sifatnya bergantung kepada kondisi pembuatannya. Terdapat dua

bentuk anhidrat, Al2O3, yaitu -Al2O3, dan -Al2O3. -Al2O3 stabil pada suhu

tinggi dan juga metastabil tidak terhingga pada suhu rendah. Ia terdapat di alam

sebagai mineral korundum dan dapat dibuat dengan pemanasan -Al2O3 atau

oksida anhidrat apa pun di atas 1000 C. -Al2O3 diperoleh dengan dehidrasi

oksida terhidrat pada suhu rendah (450 C). -Al2O3 keras dan tahan terhadap

hidrasi dan penyerangan asam. -Al2O3 mudah menyerap air dan larut dalam

asam; alumina yang digunakan untuk kromatografi dan diatur kondisinya untuk

berbagai kereaktifan adalah -Al2O3 (Cotton, dkk, 1986).

Reaksi elektrokimia seperti reaksi reduksi dapat digunakan untuk

mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Dalam sebuah sel, energi listrik

dihasilkan dengan jalan pelepasan elektron pada suatu elektroda dinamakan anoda

sedangkan elektroda yang menerima elektron dinamakan katoda. Jadi, sebuah sel

selalu terdiri dari dua bagian atau dua elektroda, setengah reaksi oksidasi akan

berlangsung pada anoda dan setengah reaksi reduksi akan berlangsung pada

katoda (Bird, 1993)

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1. Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu lempeng logam

Aluminium (Al), asam sulfat (H2SO4), besi(III)klorida (FeCl3), amonium oksalat

((NH4)2C2O4), akuades, tissue roll, detergen dan korek api.

3.2. Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu gelas kimia 50 mL, gelas

kimia 250 mL, gunting, pinset, neraca analitik, stopwatch, power supply, kawat,

penjepit alligator, obeng, kawat kasa, kaki tiga, bunsen, pipet tetes, dan batang

pengaduk.

3.3. Prosedur Percobaan

Lempeng aluminium digunting dan dilekukkan menyerupai selinder sesuai

ukuran gelas kimia 50 mL. Dengan penjepit aligator selinder lempeng aluminium

dihubungkan dengan kawat.

Keping aluminium lain (ukuran 1,5 x 3 cm) dibersihkan, dicuci dengan air

panas dan deterjen untuk menghilangkan lapisan lemak yang mungkin melekat

pada permukaan logam. Dibilas dengan akuades sampai bersih dari deterjen, lalu

untuk memegang keping ini sebaiknya menggunakan pinset. Dengan penjepit

aligator, keping aluminium dihubungkan dengan kawat lain. Keping ini diletakkan

persis ditengah selinder aluminium dalam gelas kimia, sedemikian rupa sehingga

tidak bersentuhan dengan selinder.

Keping bertindak sebagai anoda, sedangkan silinder berperan sebagai

katoda. Selanjutnya, dengan hati-hati tuangkan larutan 2 M asam sulfat ke dalam

gelas kimia sampai sebagian besar keping aluminium tercelup. Usahakan

permukaan larutan asam tidak menyentuh permukaan aligator clips. Untuk

mencegah pemercikan, sebaiknya ditambahkan sedikit deterjen.

Kedua kawat dihubungkan dengan sumber arus DC 6 volt (dapat

menggunakan 4 buah baterai). Jika pada proses elektrolisis ini terbentuk

gelembung-gelembung gas, berarti percobaan anda berlangsung dengan baik.

Larutan pewarna disiapkan dengan melarutkan 0,5 g besi(III) klorida heksahidrat

dan 0,5 g amonium oksalat monohidrat dalam 100 mL akuades. Panaskan larutan

ini sampai mendidih, dan celupkan keping aluminium hasil anodasi ke dalam

larutan selama beberapa menit. Pembentukan warna dapat diamati dengan

seksama. Untuk pewarnaan ini dapat digunakan pewarnaan lain, seperti kromat,

bikromat dan sebagainya. Setelah itu, keping aluminium dicelupkan ke dalam air

mendidih selama 10 menit. Untuk tahap ini perlu diperhatikan perubahan yang

terjadi.

Untuk mendapat perbandingan hasil, sebaiknya dilakukan variasi waktu

anodasi, misalnya 5, 10, dan 15 menit, kemudian diperbandingkan hasilnya satu

sama lain. Setelah itu kepingan aluminium yang sudah dicelupkan ke dalam

pewarna kemudian ditimbang untuk mengetahui perubahan bobotnya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada percobaan ini kita akan melihat bagaimana anodasi dapat

melindungi. Anodasi merupakan suatu teknik untuk mempertebal lapisan oksida

pada aluminium agar perlindungan pada logam tersebut bisa ditingkatkan.

Anodasi dilakukan dengan menggunakan sebuah sel elektrokimia.

Hal awal yang dilakukan pada keping aluminium yaitu, keping aluminium

dicuci bersih dengan menggunakan detergen kemudian dicelupkan ke dalam air

panas. Hal ini dimaksudkan agar lemak-lemak yang tadinya menempel pada

kepingan logam bisa hilang. Logam yang telah dibersihkan ini tidak dipegang lagi

menggunakan tangan melainkan menggunakan pinset untuk menghindari

menempelnya lemak yang ada pada tangan

Sebelum dilakukan proses anodasi, ketiga kepingan aluminium ditimbang

begitu pula setelah dianodasi nantinya agar kita dapat menentukan rendamen dan

perubahan berat yang terjadi pada aluminium.

Keping aluminium bertindak sebagai anoda dan yang bertindak sebagai

katoda adalah silinder aluminium. Anoda merupakan tempat terjadinya oksidasi

sedangkan katoda adalah tempat terjadinya reduksi. Keping aluminium dan

silinder aluminium dijepit dengan penjepit aligator yang kemudian dihubungkan

dengan power supply. Pemberian asam sulfat pada gelas kimia yang berisi silinder

aluminium tidak boleh melebihi silinder aluminium, minimal setengahnya. Hal ini

untuk menghindari terjadinya percikan pada saat proses anodasi berlangsung,

karena ketika dianodasi akan timbul gelembung-gelembing pada larutan. Asam

sulfat di sini berfungsi sebagai larutan elektrolit. Pada saat proses anodasi

berlangsung, usahakan untuk tidak mendekat karena pada proses tersebut

dihasilkan gas H2 yang bersifat racun dan berbahaya jika terhirup.

Pada anoda berlangsung reaksi oksidasi menghasilkan Al3+ dan reaksi

inilah yang dinamakan reaksi anodasi, karena pada lapisan ini terbentuk lapisan

oksida.

Anoda : Al Al3+ + 3e- x2

Katoda : 2H+ + 2e- H2 x3

Anoda : 2Al 2Al3+ + 6e-

Katoda : 6H+ + 6e- 3H2

2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2

Reaksi lengkap :

4Al + 3H2SO4 Al2O3 + Al2(SO4)3 + 3H2

4Al + 3H2SO4 + 3H2O Al2O3 + Al2(SO4)3 + 3H2

Setelah proses elektrolisis, kepingan diberi warna dengan cara dicelupkan

ke dalam larutan pewarna yang dipanaskan dilanjutkan dengan pencelupan ke

dalam air panas. Pencelupan ke dalam air panas bertujuan agar warna yang

terbentuk pada proses pewarnaan dapat dipertahankan karena pada saat

dicelupkan ke dalam air panas, pori-pori yang tadinya terbentuk dapat tertutup

kembali. Hal ini terjadi karena pada saat itu, beberapa oksida terhidrasi dan

mengembang sehingga dengan sendirinya menutupi pori-pori yang ada.

Ada beberapa kejanggalan pada percobaan ini, pada saat proses pewarnaan

tidak terbentuk warna pada keping aluminium yaitu pada keping dengan selang

waktu 5 menit dan 10 menit. Berat setelah dan sebelum anodasi pada keping 10

menit, tidak mengalami perubahan.

Waktu Anodasi (menit) Hasil Anodasi (+++,++,+,-)

5 -

10 -

15 +++

Ket : + (berwarna)

- (tidak berwarna)

Berdasarkan percobaan ini dapat diketahui bahwa Berat aluminium

sebelum dianodasi untuk kepingan pertama dengan selang waktu 5 menit yaitu

0,3812 gram dan setelah dianodasi menjadi 0,3822 gram. Kepingan kedua dengan

selang waktu 10 menit, berat sebelum anodasi yaitu 0,3831 gram dan setelah

dianodasi menjadi 0,3831 gram. Kepingan terakhir dengan selang waktu 15 menit,

sebelum dianodasi beratnya 0,4587 gram sedangkan setelah dianodasi menjadi

0,4742 gram. Selain itu, dari percobaan ini diperoleh pula rendamen masing-

masing kepingan. Kepingan pertama yaitu 3,78 %, kepingan kedua yaitu 0 %,

sedangkan untuk kepingan ketiga, rendamennya adalah 1,95 %.

Ada banyak faktor yang bisa menyebabkan ketidakakuratan hasil

percobaan yang diperoleh, bisa saja diakibatkan alat-alat yang digunakan sudah

tua sehingga tidak akurat lagi. Selain itu, kesalahan mungkin juga terjadi pada

pembuatan larutan pewarnanya.

BAB V

KSEIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berat aluminium sebelum dianodasi dengan selang waktu masing-masing

5 menit, 10 menit, dan 15 menit berturut-turut yaitu 0,3812 gram, 0,3831 gram,

dan 0,4587 gram sedangkan setelah dianodasi berat masing-masing yaitu 0,3822

gram, 0,3831, dan 0,4742. Rendamen dari logam aluminum yang dianodasi yaitu

3,78 %, 0 %, dan 1,95 %.

5.2. Saran

Sebaiknya alat-alat yang ada di lab ditambah atau paling tidak, alat yang

sudah cukup tua, diperbaharui dengan kata lain diganti agar hasil yang diperoleh

pada saat percobaan bisa akurat

DAFTAR PUSTAKA

Bird, T., 1993, Kimia Fisika untuk Universitas, PT Gramedia, Jakarta.

Cotton, F. A. dan Wilkinson, G., 1989, Kimia Anorganik Dasar, Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Cotton, F. A., dan Wilkinson, G., 1995, Basic Inorganic Chemistry 3th edition, John Wiley and sons, inc, New York.

Chang, R., 2004, Kimia Dasar Konsep-konsep Inti, Erlangga, Jakarta.

Hala, Y., 2010, Penuntun Praktikum Kimia Anorganik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin, Makassar.

Saito, T., 2004, Buku Teks Kimia Anorganik, Iwanami Shoten, Tokyo.

Svehla, G., 1985, Analisisa Anorganik Kualitatif, PT Kalman Media Pusaka, Jakarta.