Post on 30-Jun-2015
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.