LABORATORIUM PENGENDALIAN KOROSISEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2015/2016

MODUL : Elektroplating Lapis NikelPEMBIMBING: Ir.Yunus Tonapa MTTanggal Praktikum : 10 Desember 2015Tanggal Penyerahan : 17 Desember 2015

Oleh : Kelompok : VI Nama : 1. Nenden K. Anggraeni 131411017 2. Noer Khoiriyah 131411018 3. Nudia Rahmania131411019Kelas: 3 A

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang 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.Dalam waktu elektrolisa, kondisi operasi yang perlu diperhatikan adalah temperatur, rapat arus, komposisi larutan elektrolisa, pengadukan. Kondisi operasi ini berpengaruh terhadap mutu dari pelapisa dan pemilihan kondisi operesi tergantung dari tujuan pelapisan tersebut.Kualitas suatu bahan logam dalam industri sangat berpengaruh terhadap kelangsungan industri itu sendiri, dan secara tidak langsung juga mempengaruhi pemasaran. Untuk meningkatkan kualitas suatu logam, perlu dipadukan dengan logam lain yang memliki kualitas dan harga yang lebih baik. Salah satu caranya adalah dengan pelapisan nikelNikel merupakan logam yang sangat berharga, warna Logam ini putih keperakan, dan biasa biasa digunakan untuk melapisi logam. Nikel dapat digunakan sebagai elemen paduan logam ferro dan non ferro. Nikel merupakan salah satu elemen dalam pembuatan baja yang ditambahkan untuk meningkatkan kekerasan, dan kekuatan.

1.2 Tujuan Praktikum 1. Mengetahui menu larutan yang tepat untuk elektroplating nikel2. Mengetahui suhu elektroplating nikel3. Mengamati elektoplating logam dengan nikel pada tembaga melalui proses lapis listrik dengan pengamatan visual4. Mengetahui rentang waktu yang dibutuhkan untuk elektroplating nikel5. Mengetahui rapat arus yang tepat digunakan pada proses elektroplating nikel

BAB IILANDASAN TEORI

Elektroplating logam dengan bantuan listrik adalah suatu proses pengendapan atau dekomposisi logam pada permukaan logam lain yang akan dilindungi dengan cara elektrolisa. Elektrolisa dilakukan dalam suatu bejana dikenal sebagai sel elektrolisa yang berisi larutan elektrolit dan dua jenis elektroda masing-masing dihubungkan dengan arus listrik dengan kutub positif sebagai anoda (elektroda positif) dan kutub negatif yang berfungsi sebagai katoda (elektroda negatif).Selama proses elektroplating listrik berlangsung maka akan terjadi reaksi kimia pada antar muka elektrolit-elektroda, yaitu reaksi reduksi pada katoda dan reaksi oksidasi pada anoda. Elektroplating logam bertujuan melindungi logam dasar dari serangan korosi, perubahan sifat mekanik permukaan sebagai dekoratif. Elektroplating logam nikel pada logam lain lebih bertujuan sebagai dekoratif untuk membuat permukaan logam menjadi rata dan mengkilat. Proses electroplating nikel dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu menggunakan tembaga sebagai lapisan dasar, selanjutnya dilapisi nikel. Cara kedua yaitu langsung dilapisi dengan nikel dan cara ketiga yaitu elektroplating dengan Cu-Ni-Cr. Adapun tujuan untuk melapisi Cr yaitu untuk mengurangi sifat yang terlalu megkilat sebagai ciri khas dari lapi nikel.Tahan terhadap serangan korosi disebabkan karena : Logam Cu putus hubungan dengan lingkungan Potensial Ni lebih positifSifat mekanis permukaan terdiri dari : Kuat Keras Agak getas Lebih kuat terhadap goresanSifat dekoratif terdiri dari : Halus Mengkilat Warna (sesuai dengan selera)

Gambar skema rangkaian proses elektroplatingNikel merupakan logam plating yang paling peka responnya atas aditif-aditif bak platingnya. Nikel terutama dilapiskan ke barang-barang besi,baja, perunggu, seng, plastik, juga alumunium sampai magnesium, baru sesudahnya dilapiskan krom tipis saja. (Rachmat Supardi, 1997 : 51). Pelapisan nikel mempunyai banyak pengembangan untuk lapisan dasar dari logam lainnya, karena pelapisan nikel tahan terhadap korosi, erosi dan abrasi. Nikel paling banyak digunakan sebagai pelapis dekoratif dengan ketebalan 5 40 mikro meter. Nikel mempunyai sifat-sifat yang berbeda darilogam lainnya diantara lain :1. Warna putih mengkilap2. Berat jenis 8,53. Titik cairnya 1450 oC4. Memiliki bagian luar yang tertutup selaput oksid yang rapat dan liat, tahan pengaruh udara sehingga bagian dalam sukar teroksidasi oleh oksigen5. Lebih keras dari Cu, tetapi mempunyai kekuatan yang sama dengan Cu6. Kerenggangan lebih kecil dari Cu.

Proses pelapisan tembaga-nikel-khrom terhadap logam ferro atau kuningan sebagai logam yang dilapis adalah satu cara untuk melindungi logam terhadap serangan korosi dan untuk mendapatkan sifat dekoratif. Cara pelapisan tembaga-nikel-khrom dengan metode elektroplating adalah sebagai berikut:Pelapisan menggunakan arus searah. Cara kerjanya mirip dengan elektrolisa, dimana logam pelapis bertindak sebagai anoda,sedangkan logam dasarnya sebagai katoda. Cara terakhir ini yang disertai dengan perlakuan awal terhadap benda kerja yang baik mempunyai berbagai keuntungan dibandingkan dengan cara-cara yang lain. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :a. Lapisan relatif tipis.b. Ketebalan dapat dikontrol.c. Permukaan lapisan lebih halus.d. Hemat dilihat dari pemakaian logam khrom.Pengerjaan elektroplating tembaga-nikel-khrom pada dasarnya terbagi atas tiga proses yaitu perlakuan awal, proses pelapisan dan proses pengolahan akhir hasil elektroplating.Proses elektroplating ini terdapat tiga jenis proses pelapisan yaitu yang pertama adalah pelapisan logam dengan Tembaga, lalu dilanjutkan dengan pelapisan Nikel dan yang terakhir benda dilapis dengan Khrom.Faktor-faktor yang mempengaruhi electroplating :a) SuhuSuhu sangat mempengaruhi dalam electroplating, dalam jalannya reaksi dan melindungi lapisan. Keseimbangan suhu dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti ketahanan, jarak anoda ke katoda, serta ampere yang digunakan. b) Kerapatan arusKerapatan arus yang baik adalah arus yang tinggi pada saat arus diperkirakan masuk.c) Konsentrasi ionMerupakan faktor yang berpengaruh pada struktur deposit, dengan naiknya konsentrasi logam dapat menaikkan seluruh kegiatan anion yang membantumobilitas ion.d) Waktu pelapisanWaktu pelapisan berpengaruh pada ketebalan lapisan, semakin lama pencelupan maka ketebalan lapisan semakin bertambah.

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 Skema Alat

Gambar 3.1 Proses Elektroplating

3.2 Alat dan BahanTabel 3.1 Alat yang DigunakanNo.Nama AlatJumlah

1Benda kerja (baja karbon) 2x4 cm1

2Rectifier dengan perlengkapannya1

3Gelas kimia 1000 mL1

4Hot plate1

5Termometer1

6Batang pengaduk1

Tabel 3.2 Bahan yang DigunakanNo.Nama BahanJumlah

1Larutan elektroplating nikel1000 mL

2NaOH100 mL

3HCl100 mL

4Aquades-

3.3 Prosedur Kerja3.3.1 Persiapan Larutan ElektrolitPemanasan sampai suhu 550C

Larutan elektrolit

3.2.2 Persiapan Logam dan Proses ElektroplatingPengamplasan logam secara searahPencucian logam dengan aquadesPencelupan logam pada larutan NaOH selama 10 menitPencucian logam dengan aquadesPencelupan logam pada larutan elektrolit selama 10 menitPencelupan logam pada larutan HCl selama 10 menitPengeringan logam

LarutanHCl

Larutan NaOH

Pencucian logam dengan aquades

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data PengamatanNo.GambarPengamatan

1.Logam baja dicelupkan ke dalam NaOH 0.1 N selama 10 menit

2.Mencelupkan logam baja ke dalam HCl 0.1 N selama 10 menit sambil sesekali digerakkan

3.Mencelupkan logam baja dengan nikel murni kedalam larutan Ni yang telah dipanaskan dengan rapat arus 1A selama 15 menit

4.Logam hasil pencelupan ke dalam rendaman elektroplating selama 10 menit terlihat berwarna keemasan

4.2 PembahasanProses electroplating nikel dilakukan bertujuan untuk melindungi logam dari serangan korosi sekaligus sebagai dekoratif untuk membuat permukaan logam menjadi rata dan mengkilat. Pada proses electroplating terutama pada lapisan nikel, untuk mendapatkan hasil pelapisan yang baik memerlukan kondisi yang sesuai seperti besar arus yang dipakai saat poroses electrolplating, lamanya waktu pelapisan ataupun specimen kerja yang dipakai. Proses pencucian logam dengan menggunakan asam bertujuan untuk membersihkan permukaan benda kerja dari oksida atau karat secara kerja melalui perendaman, kemudian memasukkan benda kerja ke dalam larutan NaOH 10% selama 10 menit bertujuan untuk menghilangkan sisa-sisa lemak yang menempel pada permukaan benda kerja yang akan dielektroplating. Lemak harus dihilangkan karena lemak akan menghalangi proses electroplating sehingga permukaan yang terkena lemak akan berwarna hitam bukannya terlapisi. Berdasarkan hasil pengamatan pada logam baja yang dilapisi nikel, muncul bintik-bintik pada permukaan logam, permukaan tidak rata atau kasar. Cacat yang ditimbulkan dapat disebabkan oleh pengamplasan yang kurang merata, pada saat pelapisan kondisi benda kerja bergeser sehingga menyebabkan proses pelapisan kurang baik dan ketebalan pelapisan pada logam tidak merata. Seharusnya untuk mendapatkan hasil yang lebih bagus dapat dilakukan perlakuan seperti digerinda yang betujuan untuk penghilangan hasil goresan dari pengamplasan, lalu di haluskan dengan menggunakan buffing.Proses electroplating terjadi apabila arus listrik searah (DC) dialirkan anatara kedua elektroda anoda dan katoda dalam larutan elektrolit selama waktu proses yang telah ditentukan. Pemasangan elektroda anoda yakni logam nikel, pada anoda akan tejadi proses oksidasi sehingga akan terbentuk ion-ion positif dan pada larutan elektrolit akan terjadi elektrolisis garam-garam logam. Logam Ni yang telah mengalami oksidasi akan melepaskan electron-elektron dan larut dalam larutan elektrolit dan menggantikan ion logam dalam larutan elektrolit yang ditarik oleh elektroda negative (katoda) yaitu logam baja. Dengan hal itu akan terbentuk endapan pada katoda berupa lapisan . Rekasi yang terjadi saat proses electroplating adalah sebagai berikutNi Ni2+ + 2e (oksidasi pada anoda)NiSO4 Ni2+ + SO4- (elektrolisis garam logam)

BAB V SIMPULAN

Berdasarakan hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa: 1. Larutan Nikel yang bagus adalah larutan nikel yang masih murni 2. Suhu elektroplating nikel tidak boleh lebih dari 55-60 C. 3. Logam Nikel (Ni) digunakan sebagai logam pelapis karena memiliki nilai potensial yang lebih positif dari logam besi sehingga besi dapat terlindungi4. Reaksi reduksi terjadi di katoda, dan oksidasi terjadi di anoda berdasarkan reaksi :

Reaksi Katoda :Ni2+ + 2e- NiH2O + 2e - H2 + 2OH-Reaksi Anoda :2H2O O2 + 4H+ + 4e-Ni Ni2+ + 2e-

5. 6. Proses elektrolisis dipengaruhi oleh Suhu operasi, Konsentrasi Ion, pengadukan, Throwing power, Konduktivitas, pH, Waktu pelapisan, Rapat arus listrik7. DAFTAR PUSTAKAPrayitno, Dwi. 2005. laporan Skripsi Perbedaan berat hasil pelapisan nikel Akibat penggunaan lapisan dasar cu dan Tanpa lapisan dasar cu dengan variasi waktuPada bahan baja karbon rendah.Fakultas teknik Universitas Negeri semarang