i

Ilmu Pengetahuan Teknik

Teknik Material dan Bioteknologi

Elektrodeposisi Material Komposit Zn-PP sebagai pelapis Anti

Karat

Disusun oleh :

Aristo Kevin Ardyaneira Pratama / 213021009 / SMA Negeri 3 Semarang

Maulana Imam Septyo Putro / 213021022 / SMA Negeri 3 Semarang

2015

ii

LOMBA KARYA ILMIAH REMAJA KE-47 TAHUN 2015

JUDUL : Elektrodeposisi Material Komposit Zn-PP

sebagai pelapis Anti Karat

BIDANG : Ilmu Pengetahuan Teknik

KATEGORI : Teknik Material dan Bioteknologi

NAMA : Aristo Kevin Ardyaneira Pratama

Maulana Imam Septyo Putro

SEKOLAH : SMA Negeri 3 Semarang

ABSTRAK

Aristo Kevin Ardyaneira Pratama dan Maulana Imam Septyo Putro, 2015,

“Elektrodeposisi Material Komposit Zn-PP sebagai pelapis Anti Karat.” Bidang

: Ilmu Pengetahuan Teknik.dan Bioteknologi, Pembimbing : Dr. Toto Sudiro.

Kadmium memiliki sifat yang sulit ditandingi oleh logam lainnya, yaitu dapat

ditempa, elastis, berlubrisitas tinggi, konduktor, dapat berperan sebagai anoda

korban, dan tahan korosi. Akan tetapi, kadmium termasuk logam berat toksik dan

karsinogenik. Sehingga penggunaannya dibatasi di negara-negara tertentu. Beberapa

penelitian mengangkat persoalan substituen kadmium telah menjadi masalah selama

40 tahun terakhir. Umumnya perpaduan logam Zn, yang juga dapat berperan sebagai

anoda korban, dengan logam yang lebih mulia seperti Mn, Ni, Co, Sn menjadi

substituen kadmium. Namun penelitian mengenai perpaduan logam dengan material

organik seperti plastik tergolong jarang dilakukan. Hal ini dikarenakan material

organik tidak dapat terionisasi. Sehingga, perpaduan kedua material tersebut dengan

cara elektroplating biasa tidak dapat dilakukan. Padahal, sebagian besar material

organik bersifat inert terhadap senyawa polar. Karena itulah dilaksanakan penelitian

guna memadukan sifat inert material organik dengan sifat mekanik dan anoda

korban Zn. Jenis penelitian ini adalah deskriptif kuantitatif menggunakan metode

eksperimen dan studi literatur. Lapisan komposit Zn-PP dideposisikan dengan

kombinasi metode EPD-elektroplating. Penelitian ini mempelajari : (1) pengaruh

voltase dan konsentrasi partikel PP terhadap massa deposisi dan persentase volume

PP terdeposisi dan (2) pengaruh persentase volume PP terdeposisi terhadap laju

korosi lapisan komposit. Hasil penelitian ini ialah elektrodeposisi Zn-PP berhasil

dilaksanakan pada voltase 12-48 volt dan konsentrasi PP 20 g/L atau 60 g/L.

Ditinjau dari massa deposisi, kondisi optimum agar menghasilkan massa deposisi

13,31 mg/cm2 adalah voltase 24 volt dalam larutan berkonsentrasi PP 20 g/L.

Namun, karakterisasi penghitungan volume PP terdeposisi dan laju korosi lapisan

komposit tidak dapat dilaksanakan karena sejauh ini belum ditemukan kondisi

optimum supaya PP terdeposisi secara kuat, merata, dan berporositas rendah.

Kata Kunci : Elektrodeposisi, voltase, konsentrasi PP, massa deposisi, laju korosi.

1. Objek penelitian berupa

o Lain-lain

2. Apa penelitian ini lanjutan

dari penelitian

sebelumnya

o Ya, dari tahun 2014

3. Metodologi penelitian

yang digunakan

o Kuantitatif

4. Metode Penelitian

- Studi Laboratorium

- Studi Literatur

iii

iv

v

vi

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karuniaNya, karya tulis

ilmiah yang berjudul Elektrodeposisi Material Komposit Zn-PP sebagai pelapis Anti Karat

dapat disusun dengan baik.

Karya tulis ilmiah ini diajukan dalam rangka mengikuti Lomba Karya Ilmiah Remaja (LKIR)

ke-47 tahun 2015. Kegiatan ini bertujuan untuk menjaring siswa yang memiliki bakat dan

kemampuan di bidang karya ilmiah. Dan pada kesempatan ini, peneliti melaksanakan penelitian

mengenai elektrodeposisi material komposit Zn-PP sebagai pelapis penghambat proses korosi.

Peneliti mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terlibat dalam penyusunan karya

tulis ilmiah ini.

Peneliti berharap agar karya tulis ilmiah ini dapat terlaksana sesuai rencana sehingga dapat

bermanfaat bagi segala pihak terutama masyarakat umum. Peneliti menyadari bahwa karya tulis

ilmiah ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu peneliti memohon kritik dan saran supaya

dapat mengembangkan karya tulis ilmiah ini menjadi lebih baik di kemudian hari.

Semarang, 13 Agustus 2015

Peneliti

viii

DAFTAR ISI

JUDUL……………………………………………………………………………………………….…...…i

ABSTRAK…………..……………………………………………………………………………….……..ii

HALAMAN PENGESAHAN……………………………………………………………………………..iii

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS…………….……………………………………………….....v

KATA PENGANTAR………….…………………………………………………………………………vii

DAFTAR ISI………….………………………………………………………………………………….viii

DAFTAR TABEL DAN GRAFIK………………………………………………………………………....x

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………………………………....xi

BAB I : PENDAHULUAN…………….………………………………………………………....1

1.1. Latar Belakang Masalah……………….…………………………………………………...……….1

1.2. Rumusan Masalah…………………………………………………………………………………...3

1.3. Batasan Masalah………………………………………………………………………………….....3

1.4. Tujuan Penelitian………………………………………………………………………………….…3

1.5. Manfaat Penelitian……………………………………………………………………………….….3

1.6. Hipotesis………………………………………………………………………………………….…..4

BAB II : KAJIAN PUSTAKA…………………………………………………………………….5

2.1. Elektrodeposisi…………………………………………………………………………………….…5

2.1.1. Elektroplating…………………………………………………………………………………….5

2.1.2. Electrophoretic Deposition (EPD) ……………………………………………………………...6

2.2. Korosi………………………………………………………………………………………………...7

2.2.1. Jenis-Jenis Korosi………………………………………………………………………………...7

2.2.1.1. Korosi Seragam………………………………………………………………………….........7

2.2.1.2. Korosi Galvanis……………………………………………………………………………….7

2.2.2. Metode Penghambatan Korosi pada Logam………………………………….………………...7

2.2.2.1. Pemilihan Material…………………………………………………………………………....7

2.2.2.2. Proteksi Katodik………………………………………………………………………………8

2.2.2.3. Pelapisan (Coatings) ……………………………………………………………………..…..8

2.3. Pelapisan Kadmium………………………………………………………………….……………....9

2.3.1. Karakteristik Lapisan Kadmium………………………………………………………………...9

2.3.2. Toksisitas dan Pelarangan Logam Kadmium………………………………………………….10

2.3.3. Substitusi Logam Kadmium……………………………………………………………………11

2.4. Polipropilena (PP) ………………………………………………………………………………….11

BAB III : METODE PENELITIAN………………………………………………………………13

3.1. Jenis dan Metode Penelitian……………………………………………………………………….13

3.2. Waktu, Lokasi, dan Kegiatan Penelitian…………………………………………………………...13

ix

3.3. Desain Penelitian……………………………………………………………………………………14

3.4. Skema Proses Elektrodeposisi……………………………………………………………..……….16

3.5. Alat dan Bahan Penelitian…………………………………………………………………….........16

3.6. Metode Karakterisasi Sampel……………………………………………………………………....17

3.6.1. Morfologi Permukaan …………………………………………………………….……………18

3.6.2. Unsur Lapisan Komposit Zn-PP………………………………………………………………..19

3.6.3. Laju Korosi………………………………………………………………………………….......19

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN………………………………………………………...20

4.1. Elektrodeposisi Material Komposit Zn-PP………………………………………………………....20

4.2. Pengaruh Voltase dan Konsentrasi bubuk PP terhadap Massa Deposisi Zn-PP…………………20

4.3. Morfologi Permukaan Lapisan Komposit Zn-PP………………………………………………….22

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………………………...27

5.1. Kesimpulan…………………………………………………………………………………………27

5.2. Saran………………………………………………………………………………………………..27

UCAPAN TERIMA KASIH……………………………………………………………………………...28

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………………………….....29

x

DAFTAR TABEL DAN GRAFIK

Tabel 2.1. : Indikator Kecocokan Paduan Logam berdasarkan Laju Korosinya …………..…8

Tabel 2.2. : Laju Korosi Logam Kadmium………………………………………………………10

Tabel 2.3. : Sifat Fisik, Mekanik, dan Termal Polipropilena……………………………………...12

Tabel 3.1. : Rancangan Waktu, Lokasi, dan Kegiatan Penelitian. ………………………………13

Tabel 3.2. : Alat dan Bahan Penelitian……………………………………………………………17

Tabel 4.1. : Pengaruh Voltase dan Konsentrasi bubuk PP terhadap Massa Deposisi Zn-PP….....20

Grafik 4.1. : Pengaruh Voltase dan Konsentrasi bubuk PP terhadap Massa Deposisi Zn-PP….....21

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. : Struktur rantai polimer polietilena………………………………………………….......12

Gambar 3.1. : Rancangan pengolahan spesimen pra-elektrodeposisi hingga pasca-elektrodeposisi...15

Gambar 3.2. : Ilustrasi proses elektrodeposisi material komposit Zn-PP……………………… …......16

Gambar 4.1. : Pengamatan makrostruktur lapisan komposit Zn-PP………………………………….22

Gambar 4.2. : Pengamatan mikrostruktur lapisan komposit Zn-PP………………………………......25

Gambar 4.3. : Karakterisasi spektroskop XRD………………………………………………………..26