anodisasi aliminium pa ngatin

5/8/2018 Anodisasi Aliminium Pa Ngatin - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/anodisasi-aliminium-pa-ngatin 1/9

ANODISASI ALIMINIUM

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Anodisasi adalah suatu proses pembentukan lapisan tipis (film) oksida

pada permukaan benda kerja dengan metode elektrolisis. Proses anodisasi

merupakan kebalikan dari proses elektro plating, karena prosesnya terjadi di

anoda, sedangkan proses electroplating terjadi di katoda. Oleh karena itu, proses

anodisasi yang terbentuk dapat melindungi proses korosi pada logam alumuniun.

Produk proses anodisasi mempunyai peranan yang penting dalam industry

manufaktur, seperti industry pesawat terbang, industry mesin, dan masih banyak

bagi industry yang memanfaatkan hasil proses anodisasi. Berdasarkan hal inilah,

maka praktikum anodisasi untuk logam aluminium menjadi penting.

1.2 Tujuan Percobaan

1. Menjelaskan prinsip proses anodisasi

2. Membuat diagram tahap proses anodisasi

3. Menjelaskan gejala yang terjadi selama proses anodisasi baik di anoda

maupun di katoda

4. Menyimpulkan hasil proses anodisasi Al berdasarkan percobaan yag telah

dilakukan

II. LANDASAN TEORI

Anodisasi adalah proses pembentukan lapisan tipis (film) oksidasi pada

permukaan benda kerja dengan metode elektrolisis. Lapisan ini memberikan

perlindungan terhadap logam aluminium dari reaksi korosi. Proses anodisasi ini

merupakan benda kerja (aluminium sebagai benda kerja) ditempatkan sebagai

anoda dan elektro lain (katoda) adalah logam Al, Pb atau elektroda inert. Produk

proses anodisasi ini mempunyai peranan yang penting dalam industry manufaktur,

seperti industry pesawat terbang, industry mesin, dan masih banyak bagi industry

yang memanfaatkan hasil proses anodisasi.



Mekanisme pembentukan lapisan oksida di permukaan benda kerja belum

diketahui dengan pasti, tetapi reaksi oksidasi alumunium adalah sebagai berikut :

4Al + 3O2 Al2O3

Kemungkinana tahapan proses anodisasi untuk pembuatan oksida adalah

sebagai berikut:

y Tahap reaksi oksidasi elektrolitik yang mengubah logam aluminium

menjadi ion

y Tahap reaksi ion dengan oksigen yang dibawah dalam bentuk ino (OH-

atau O2) pada antar muka sehingga membentuk aluminium oksida yang

menempel pada permukaan anoda.

y Tahapan terakhir merupakan periatiwa pelarutan kembali sebagai oksida

tersebut oleh asam sehingga membentuk lapisan akhir yang terlapisi

Secara skematis tahapan proses di ata dapat dijabarkan sebagai berikut :

Al Al3+

Al2O3 Lapisan Al2O3 akhir

Reaksi skematis tahapan proses di atas dapat dijabarkan sebagai berikut :

H2SO4 2H

+

+ SO4

2-

Pada katoda (Pb, Al, Anoda tak larut ) :

2H+

+ 2e H2 Eo = 0,0 Volt

2H2O + 2e + O2 4OH-

Eo = 0,4 Volt

Pada anoda Al

2H2O O2 + 4e + 4H+

Al Al3+

+ 3e Eo = 1.66 Volt

Reaksi penentuan oksida :

2Al3+ + 3OH-

Al2O3 + 3H+ Go = -33,985 kkal



Reaksi total

2Al + O2 + H2O Al2O3 + H2 Go = -320,080 kkal

Ho = -260,536 kkal

Proses anodisasi aluminium digunakan elektrolit yang melarutkan oksida

logam, maka akan terbentuk suatu lapisan oksida yang hamper tidak berpori

dan sangat tipis. Lapisan oksida semacam ini disebut lapisan penghalang

arus. Apabila lapisan penghalang ini terbentuk, maka lapisan ini akan

semakin menebal dan mengakibatkan aliran arus listrik terbentuk, tetapi bila

lapisan oksida banyak porinya, ketebalan hanya beberapa perpuluhan

micrometer, yaitu dapat mencapai 0,17 mm.

Kerapatan porositas bervariasi bergantung pada kondisi anodisasi, tetapi

terbesar mempunyai jarak 6 80. 109 pori/cm2, diameter pori sekitar 100-

300 Ao. Komposisi film terutama adalah Al2O3, meskipun setelah sealing

dalam air mendidih komposisinya menjadi 70% Al2O3, 17% H2O dan 13% sisa

anodisasi seperti sulfat atau kromat. Untuk proteksi, ketebalan film

dibutuhkan 5-25 um.

Larutan elektrolit untuk proses anodisasi dapat menggunakan larutan berikut

ini :

y Larutan kromat (banyak dipakai untuk menganodisai alat pesawat

terbang dan lapisan oksidanya lebih tahan korosi dibandingkan

dengan proses asam sulfat).

y Larutan kromat sulfat : CrO3 (50,25 100,50 gpl), NaCl (0,20 gpl),

asam sulfat (0,50 gpl). Kondisi operasi : T (35o

C), rapat arus (0,1

0,54 A/dm2), t (30 menit), V (40 volt)

y Larutan asam kromat : CrO3 (100 gpl). Kondisi operasi : T (35o

C),

rapat arus (0,1 1,8 A/dm2), t (30 menit), V (40 volt), agitasi (udara)



y Larutan asam sulfat : asam sulfat (15-18%). Kondisi operasi : T (20-28o

C), rapat arus (1,2 1,4 A/dm2), t (10-30 menit), V (14-24 volt), agitasi

(udara). Produk oksidanya lebih transparan dank keras.

y Asam Fosfat : asam orthopospat (108,7 gpl), kondisi proses : T (20-28

o

C), rapat arus (1,2 1,5 A/dm2), t (10-40 menit).

Pengerasan lapisan oksida

Lapisan oksida yang terbentuk di permukaan logam aluminium dapat

dilakukan pengerasan dengan metoda berikut ini.

y Pengerasan lapisan oksida pada aluminium yang telah mengalami

proses anodisasi dilakukan air panas. Aluminium oksida akan

bereaksi dengan air membentuk bochmat

y Pengerasan lapisan oksida dapat juga dilakukan dengan uap air

panas. Dengan cara ini terbentuk selaput bochmat pada lapisan

oksidanya. Cara pengerasan lapisan oksida dengan menggunakan

uap air panas dapat menghindari terlarutnya kembali sebagai zat

pewarna

y Pengerasan lapisan oksida dapat juga dilakukan dengan larutan

elektrolit seperti natrium asetat, bikromat, silikat dan sebagainya

Pengerasan hasil proses anodisasi bertujuan untuk dekoratif,

sehingga permukaan logam menjadi lebih indah dan menarik. Zat waran

dapat diserap dan tidak mudah hilang akibat sinar matahari. Zat warna

yang digunakan dapat berupa zat warna organic maupun anorganik.

y Setelah proses anodisasi dan dicuci dengan air, lapisan oksidasi

pada permukaan aluminium dapat diberi warna dengan

mencelupkan ke dalam larutan zat warna organic pada

temperature ±65oC. Pelarut zat warna ini tidak harus air tetapi

dapat juga pelarut organic seperti alcohol, benzene dst. Kadar zat



warna dan pH larutan disesuaikan dengan jenis zat yang

diinginkan.

y Beberapa zat warna anorganik dapat dierap ke dalam pori-pori

oleh larutan lainnya. Karena itu ada dua tahap dalam proses

pewarna ini

Tahap 1 : menyerapkan zat warna anorganik dala pori-pori lapisan

oksida

Tahap 2 : mengendapkan zat anorganik dalam pori-pori dengan

larutan pengendapan.

y Pewarnaan dapat juga dilakukan dengan menggunakan garam

logam.G

aram-garam ini diserapkan ke dalam pori-pori lapisanoksida. Logam garam tersebut diendapkan secara elektrolit.

Logam aluminium yang dikerjakan secara ini akan lebih tahan

terhadap panas dan keadaan cuaca.

III. PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan bahan yang digunakan

1. Gelas kimia 200 ml 3 buah

2. Penyearah arus

3. Avometer

4. Bak atau tangki tempat larutan elektrolit

5. Anoda (Al atau Pb)

6. Benda kerja

7. Pengering atau hair dryer

8. Larutan NaOH 50 gpl

9. Larutan HNO3 10 gpl

10. Larutan asam sulfat 15-18 %

11. Alkohol/aseton

12. Kertas abrasive dari yang kasar sampai halus (grid 240 s/d 1000)



3.2 Diagram Proses

Secara sederhana proses anodisasi dapat ditunjukan seperti diagram pada

Gambar 1.

Pencucian lemak (Degreasing)

Pembilasan (Rinsing)

Pengetsaan (Etching) (asam alkali)

Pembilasan (Rinsing)

Brightener Dip (Pembilasan secara kimia)

Pembilasan

Proses anodisasi

Pembilasan

Pewarnaan



Sealing

Pengemasan

3.3 Pengambilan data

Rapat arus = 4,2 A/dm2

Suhu proses = 70oC

Waktu proses = 10 menit

No Berat sebelumproses (w1)

Berat sesudahproses (w2)

Gejala selama proses

Warna permukaan logam

sebelum dan setelah pewarnaan

Sebelum proses Setelah proses

1 7,32 7,42Terdapat gelembung

gasAbu-abu Biru tua


gasAbu-abu Kuning

3 7,25 7,33

Terdapat gelembung

gas Abu-abu Coklat


gasAbu-abu Biru pudar

IV. Pembahasan

Proses anodisasi ini bertujuan untuk mengetahui kondisi proses selama proses

anodisasi baik di anoda maupun di katoda. Pada proses anodisasi kali ini, Al sebagai

benda kerja sekaligus elektrodanya yang bertindak sebagai anoda sedangkan

elektroda Al yang digunakan bertindak sebagai katoda.

Proses anodisasi ini adalah proses pembentukan lapisan tipis (film) oksida pada

permukaan benda kerja dengan menggunakan elektrolisis. Lapisan ini memberikan



perlindungan terhadap logam aluminium dari reaksi korosi, larutan yang digunakan

untuk mengelektrolisis pada proses ini adalah H2SO4, karena H2SO4 ini akan terurai

sehingga H+

bebas yang berada di kutub positif akan ditarik ke permukaan elektroda

Al yang dihubungkan di kutub negative.

Saat awal proses terjadi terdapat gelembung-gelembung undara yang kelur, ini

dikarnakan anoda mengalami reksi oksidasi air sehingga akan membentuk gas

oksigen. Electron-elektron dari benda kerja akan menempel di permukaan logam Al.

Reaksinya adalah :

Anoda (Al); 2H2O O2 + 4e + 4H+

(oksidasi air)

Al Al3+

+ 3e

Katoda (Al); 2H+

+ 2e H2

2H2O + 2e + O2 4OH-

(reduksi air)

Ion Al sebagai benda kerja akan bereaksi dengan ion OH- dari hasil reaksi di

katoda yang akan membentuk lapisan oksida, dengan reksinya adalah :

2Al3+

+ 3OH-

Al2O3 + 3H+

Dapat dilihat dari data pengamatan berat akhir logam Al setelah melakukan

proses anodisasi akan bertambah, ini dikarnaka lapisan film oksida menempel.

Tetapi pada proses anodisasi yang ke-4, dip roses ini logam Al yang telah di anodisasi

mengalami penurunan berat ini disebabkan karena pada proses erching waktu yang

digunakan kurang dari 10menit, tidak dilakukan pengadukan sehingga pada proses

pewarnaan warnanya tidak dapat menempel dibenda kerja.

V. Kesimpulan

1. Prinsip anodisasi adalah proses pembentukan lapisa tipis (film) oksida pada

permukaan benda kerja dengan menggunakan elektrolisis.

2. Pada proses anodisasi berlangsung timbul gas oksigen, dikarnakan ada proses

pelepasan ion H+



3. Gejala yang terjadi pada proses anodisasi adalah timbulnya gelembung gas

oksigen, dikatoda gelembung gas oksigen lebih banyak dibandingkan di

anoda.

4. Proses anodisasi ini akan berlangsung dengan sempurna apabila

menggunakan kondisi proses yang optimum ini dapat dilihat dari berat logam

pada akhir proses akan lebih berat.

anodisasi aliminium pa ngatin

Documents