Anodising Aluminium

56
PERCOBAAN III Judul : Anodising Aluminium Tujuan : 1. Memberi warna aluminium oksida melalui proses anodasi (anodising) 2. Mempelajari proses perlindungan korosi terhadap aluminium dengan cara anodasi Hari/tanggal : Kamis/29 Maret 2012 Tempat : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM banjarmasin I. DASAR TEORI Aluminium merupakan logam yang paling banyak dijumpai pada kulit bumi, tetapi tidak pernah ditemukan secara bebas di alam. Bahan yang kaya dengan aluminium adalah tanah silikat dan lempung. Unsur ini juga terdapat dalam bijih korundom (Al 2 O 3 ), diospore (Al 2 O 3, H 2 O), bauksit (Al 2 O 3, 2H 2 O), gibbsite (Al 2 O 3, 3H 2 O), kridit (NA 3 ALF 6 ), alum (KAl(SO 4 ) 2, 2Al(OH) 3 ), feldspar (KAlSi 3 O 8 ), dan turquiose (AlPO 4 , Al(OH) 3, H 2 O). Nama aluminium (Al) diturunkan dari kata alum yang menunjukkan pada senyawa garam rangkap. Kata ini berasal Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik Anodising Aluminium” 65

description

Anorganik

Transcript of Anodising Aluminium

Page 1: Anodising Aluminium

PERCOBAAN III

Judul : Anodising Aluminium

Tujuan : 1. Memberi warna aluminium oksida melalui proses

anodasi (anodising)

2. Mempelajari proses perlindungan korosi terhadap

aluminium dengan cara anodasi

Hari/tanggal : Kamis/29 Maret 2012

Tempat : Laboratorium Kimia FKIP UNLAM banjarmasin

I. DASAR TEORI

Aluminium merupakan logam yang paling banyak dijumpai

pada kulit bumi, tetapi tidak pernah ditemukan secara bebas di

alam. Bahan yang kaya dengan aluminium adalah tanah silikat dan

lempung. Unsur ini juga terdapat dalam bijih korundom (Al2O3),

diospore (Al2O3, H2O), bauksit (Al2O3, 2H2O), gibbsite (Al2O3, 3H2O),

kridit (NA3ALF6), alum (KAl(SO4)2, 2Al(OH)3), feldspar (KAlSi3O8), dan

turquiose (AlPO4, Al(OH)3, H2O).

Nama aluminium (Al) diturunkan dari kata alum yang

menunjukkan pada senyawa garam rangkap. Kata ini berasal dari

bahasa latin alumen yang artinya garam pahit. Orang Yunani dan

Romawi kuno menggunakan alum sebagai cairan penutup pori-pori

dari bahan penajam proses pewarnaan.

Ada dua faktor yang mempengaruhi kelarutan senyawa

aluminium dalam air yaitu kecilnya ukuran dan tingginya muatan

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 65

Page 2: Anodising Aluminium

ion Al3+ dan ini sukar larut dalam air. Contohnya ialah Al3O2, bahkan

AlF3 yang merupakan gabungan ion Al3+dan anion F- bervalensi 1,

menunjukkan kelarutan dalam air yang rendah (sekitar 0,07M).

AlCl3, AlBr3, dan AlI3, mempunyai sifat kovalen dan senyawa-senyawa

tersebut sangat larut dalam air.

Sejumlah garam aliminium seperti halnya logam golongan II A,

mengkristal dan larutnya sebagai hidrat. Salah satu ciri utama

bahwa garam aluminium dalam air bersifat asam dapat diterangkan

sebagai berikut: karenan daya tarik akan elektron dari ion kecil

dengan muatan yang tinggi dari Al3+, ikatan O-H dalam molekul ligan

H2O putus. Proton dilepaskan keluar dari lengkung koordinasi. Ligan

H2O yang asli dapat berubah menjadi OH-, sedangkan ion

kompleksnya berubah menjadi [Al(H2O)5OH]2+.

Aluminium (Al) merupakan logam putih yang liat dan dapat

ditempa. Bubuknya berwarna abu-abu. Aluminium melebur pada

suhu 650C. Bila terkena oksida aluminium dapat melindungi objek

dari oksida lebih lanjut. Aluminium memiliki sifat kimia sebagai

berikut:

1. Titik leleh = 933,47 K (660,3200C)

2. Titik didih = 2,729 K (2,5190C)

3. Kalor peleburan = 10,71 Kj/mol

4. Kalor penguapan = 294,0 Kj/mol

5. Warna: putih, keperakan

6. Densites = 2,730 Kg/m3

7. Konduktivitas termal = 0,51 Kal/cm/0C/s

Logam aluminium dengan konfigurasi elektron [10NE]3523p1

dikenal mempunyai tingkat oksidasi +3 dalam senyawanya. Logam

aluminium tahan terhadap korosi udara, karena bereaksi antara

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 66

Page 3: Anodising Aluminium

logam aluminium dengan oksigen udara menghasilkan oksidasinya

yang membentuk lapisan non pori dan membungkus permukaan

logam sehingga tidak terjadi reaksi lebih lanjut. Lapisan dengan

ketebalan 10-4 – 10-6 mm sudah cukup mencegah terjadinya kontak

lanjut permukaan logam dengan oksigen. Hal ini dapat terjadi

karena ion oksigen mempunyai jari-jari ionik (124 ppm) tepat

menempati rongga-rongga struktur permukaan oksida. Hal ini

berbeda dari oksida besi yang bersifat berpori, tidak mampu

melindungi bagian dalam logam besi sehingga korosui terus

berlanjut.

Sifat tahan korosi dari aluminium diperoleh karena terbentuknya

lapisan aluminium oksida (Al2O3) pada permukaan aluminium.

Aluminium oksida adalah insolator (penghambat) panas dan listrik

yang baik. Umumnya H2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang

disebut korundum atau -aluminium oksida. Al2O3dipakai sebagai

bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong karena

sifat kekerasannya.

Lapisan Al2O3membuat aluminium tahan korosi tetapi sekaligus

sukar dilas karena perbedaan melting point (titik lebur). Aluminium

umumnya melebur pada suhu ± 6000C dan aluminium oksida

melebur pada suhu 20000C. Kekuatan dan kekerasan aluminium

tidak begitu tinggi dengan pemaduan dan haittreatment dapat

ditingkatkan kekuatan dan kekerasannya.aluminium komersil selalu

mendukung ketidakmurnian ±0,8 % biasanya berupa besi, silikon,

tembaga, dan magnesium. Sifat lain yang menguntungkan dari

aluminium sangan mudah difabrikasi, dapat dituang (dicor) dalam

penuangan apapun.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 67

Page 4: Anodising Aluminium

Aluminium diproduksi dalam jumlah yang besar dalam dunia

industri, hal ini karena aluminium banyak dimanfaatkan. Proses

pembuatan aluminium dalam industri dikenal dengan proses Hall

yang terdiri dari dua tahap proses yaitu tahap pemurnian bauksit

atau kriolit yang memanfaatkan sifat amfoter dari aluminium oksida

dan tahap elektrolitis untuk memperoleh aluminium murni yang

kemudian melalui proses lebih lanjut aluminium dapat bentuk

tertentu. Beberapa kegunaan aluminium, antara lain:

1. Untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan

bermotor.

2. Untuk membuat badan pesawat terbang.

3. Untuk kusen, jendela, dan rumah.

4. Untuk kemasan berbagai produk.

5. Untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga, dan baranf

kerajinan.

6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan

serbuk besi oksida, digunakan untuk mengelas baja

ditempat, misalnya untuk menyambung kereta api.

7. Untuk perlengkapan masak (panci, kompor, kuali, dll).

8. Aluminium digunakan pada produksi jam tangan karena

aluminium memberikan daya tahan dan menahan

pemudaran dan korosi.

Untuk itu, walaupun sifat ketahanan korelasinya tinggi, logam

aluminium dapat dimaksimalkan proteksi terhadap korosinya

dengan proses anodising.

Anodising merupakan proses pelapisan dengan cara elektrolisis

untuk melapisi permukaan logam dengan suatu material maupun

oksida yang bersifat melindungi dari lingkungan sekitar. Dari

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 68

Page 5: Anodising Aluminium

definisi tersebut dapat diketahui bahwa prinsip dasar proses

anodising adalah elektrolisis. Proses elektrokimia yang merupakan

proses kimia mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Pada

proses ini komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini

adalah elektroda dan elektrolit. Pada elektrolisis, katoda merupakan

kutub negatif dan anoda merupakan kutub positif. Pada dasarnya,

proses anodising merupakan proses rekayasa permukaan yang

bertujuan untuk memproteksi logam dari korosi. Proses anodising

juga dapat digunakan untuk memperindah tampilan logam.

1. Macam-macam Proses Anodising

Reaksi dasar dari proses anodising adalah mengubah

permukaan aluminium menjadi aluminium oksida dengan menekan

bagian logam anoda didalam sel elektrolisis. Proses anodising

terbagi menjadi tiga, yaitu:

a. Chromic Anodize

Larutan ini mengandung 3-10% berat CrO3. Larutan dibuat

dengan mengisi tangki setengah dengan air dan melarutkan

asam ini ke dalamnya, kemudian menambahkan air sesuai

dengan level operasi yang diinginkan.

Larutan anodising asam kromik digunakan pada:

1) pH antara 0,5-1

2) Konsentrasi klorida (sebagai natrium klorida) kurang dari

0,02%

3) Konsentrasi sulfat (H2SO4) kurang dari 0,05%

4) Total kandungan asam krom sebanding dengan pH dan

baume reading kurang dari 10%.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 69

Page 6: Anodising Aluminium

Jika konsentrasinya terlebih bagian logam dicelupkan dan

diganti dengan larutan baru.Parameter untuk proses chromic

anodize adalah:

1) Konsentrasi elektrolit 50-100 g/L CrO3

2) Temperatur 37 ± 5oC (100 ± goF)

3) Time in both 40-60 menit

4) Tegangan yang digunakan meningkat dari 0-40 volt dalam

10 menit

5) Penahanan pada tegangan 40 volt untuk waktu

kesetimbangan

6) Kerapatan arus 0,15 - 0,30 A/dm2 (1,4 - 4,3 A/pto)

Keuntungan dari proses chromic anodize antara lain CrO3

lebih sedikit agresif dibandingkan dengan aluminium dan

H2SO4,pada proses ini membentuk 0,7 mm dengan

pengulangan yang tetap. Warna yang dihasilkan proses

chormic anodize dapat berubah jika ditambahkan komposisi

paduan yang berbeda serta perlakuan panas yang berbeda.

b. Sulfuric Anodize

Prinsip dasar proses ini sama dengan proses asam

kromik. Konsentrasi asam sulfur (1,84 sp gr) dalam larutan

anodizing adalah 12 sampai 20% berat larutan mengandung

36 liter (9,5 gal) H2SO4 per 380 liter atau 100 gal dari larutan

dapat menjadi lapisan anodik ketika diseal pada didihan

larutan kromat. Larutan anodising asam sulfur jangan

digunakan kecuali:

1) Konsentrasi klorida (sebagai natrium klorida) kurang dari

0,02%

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 70

Page 7: Anodising Aluminium

2) Konsentrasi aluminium kurang dari 20 g/L (2,7 ons/gal)

Parameter untuk proses sulfuric anodize adalah:

1) Konsentrasi elektrolit 15% H2SO4

2) Temperatur 21 ± 1oC (70 ± 2oF)

3) Time in bath 30 – 60 menit

4) Tegangan 15 – 22 volt tergantung dari paduannya

5) Rapat arus yang digunakan 1 -2 A/dm2 (9,3 – 18,6 A/fto)

c. Hard Anodizing

Perbedaaan pertama antara proses asam sulfur dan

hard anodizing adalah temperatur operasi dan kerapatan

arus. Lapisan yang dihasilkan oleh hard anodizing lebih tebal

daripada anodizing konvensional dengan waktu yang sama.

Proses hard anodizing menggunakan tangki asam sulfur

snodizing berisi 10 sampai 15% berat asam, dengan atau

tanpa tambahan. Temperatur operasi dari 0 sampai 10oC (32

sampai 50oF) dan kerapatan arus antara 2 dan 3,6 A/dm2 (20

sampai 36 A/fto). Temperatur yang tinggi menyebabkan

struktur yang halus dan pori yang banyak pada lapisan terluar

dari lapisan anodik. Perubahan dari karakteristik lapisan ini

akan mengurangi ketahanan arus secara signifikan dan

menuju ke batas ketebalan lapisan. Temperatur operasi yang

besar menyebabkan lapisan tidak dapat larut dan dapat

membakar dan merusak kerja.

Komponen Anodizing

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 71

Page 8: Anodising Aluminium

Pada komponen anodizing, komponen terpenting adalah

elektroda dan larutan elektrolit. Elektroda adalah sebuah konduktor

yang digunakan untuk bersentuhan dengan sebuah bagian

nonlogam dari sebuah sirkuit (misal semikonduktor), sebuah

elektrolit atau sebuah vakum, kata ini diutamakan oleh ilmuan

Michel Faraday dari bahasa Yunani elektron (berarti amber, dan

hados sebuah cara). Pada percobaan anodising ini, digunakan

kepingan aluminium sebagai anoda dan silender aluminium sebagai

katoda. Amoda didefinisikan ssebagai elektroda dimana elektroda

datang dari sel dan oksidasi terjadi, dan katoda didefinisikan

sebagai elektroda dimana elektron memasuki sel dan reduksi

terjadi. Setiap elektroda dapat menjadi sebuah anoda atau katoda,

tergantung dari voltase yang diberikan ke-sel. Sebuah elektroda

dipolar adalah sebuah elektroda yang berfungsi sebagai anoda dan

sebuah katoda bagi sel lainnya. Berikut ini adalah jenis-jenis

elektroda, yaitu:

1) Elektroda untuk kegunaan medis, seperti EEG, EKG, ECT,

difiibrilator.

2) Elektroda untuk teknik electrophysiology dalam riset

biomedical.

3) Elektroda untuk eksekusi oleh kursi listrik.

4) Elektroda untuk elektroplating.

5) Elektroda untuk arc uelding.

6) Elektroda untuk cathodic protection.

7) Elektroda inert untuk hidrolisis (terbuat dari platinum)

Komponen yang tidak kalah pentingnya adalah larutan

elektrolit. Elektrolit adalah suatu senyawa yang bila dilarutkan

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 72

Page 9: Anodising Aluminium

dalam pelarut akan menghasilkan llarutan yang dapat

menghantarkan arus listrik. Elektrolit biasanya digolongkan menjadi

elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Larutan elektrolit kuat

contohnya adalah HCl, HBr, HI, H2SO4, dan HNO3. Selain kuat, ada

juga elektrolit lemah, contohnya CH3COOH, AL(OH)3, AgCl, CaCO3.

Larutan-larutan tersebut hanya dapat menghantarkan sedikit arus

listrik. Suatu larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik

karena jika dia dilarutkan dalam air akan terionisasi. Contohnya

elektrolit H2SO4 yang larut dalam air akan terionisasi sebagai

berikut:

H2SO4 2H+ + SO42-

Maka dalam larutannya akan terbentuk ion positif (H+) dan ion

negatif (SO42-) karena terbentuk ion itulah didalam larutan timbul

beda potensial (tegangan untuk) yang terjadi pada larutan H2SO4

sehingga arus listrik dapat mengalir. Oleh karena itu, larutan

tersebut dapat menghantarkan listrik. Zat-zat yang dalam

larutannya dapat terionisasi adalah asam, basa, dan garam. Selain

dua komponen yang terpenting tadi, masih ada komponen lain yang

berpengaruh yaitu arus dan tegangan listrik yang dipakai juga

harus sesuai.

Mekanisme Anodising

Mekanisme anodising menggunakan prinsip elektrolisis. Sel

elektrolisis merupakan pemanfaatan arus listrik untuk

menghasilkan reaksi redoks. Elektrolisis merupakan aliran listrik

melalui dua elektode yang dcelupkan pada elektrolit. Oleh karena

itu, ada tiga materi yang dapat mengalami reaksi redoks, yaitu

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 73

Page 10: Anodising Aluminium

elektrode, anion atau kation, dan air. Ada persaingan antara ion-ion

dari elektrolit dan ion dari air untuk bereaksi pada permukaan

elektroda. Yang menang dari persaingan ini dapat diramalkan dari

harga potensial elektroda dan potensial lebih. Potensial lebih

merupakan ukuran energi pengaktifan bagi reaksi elektroda.

Dalam sel elektrolisis larutan Na2SO4, terdapat tiga spesi, yaitu

ion Na+, ion SO42-, dan molekul air. Spesi yang mungkin mengalami

oksidasi di anoda adalah ion dan molekul H2O.

S2O82- (aq) + 2e- 2SO4

2- Eo

= + 2,01 volt

4H+ (aq) + O2 (g) + 4e- 2H2O (l) Eo = +

1,23 volt

Potensial reduksi air lebih kecil maka oksidasi air dapat berlangsung

lebih mudah. Oksidasi air menghasilkan gas oksigen di anoda.

Adapun spesi yang mungkin tereduksi di katoda adalah ion Na+

dan molekul air.

Na+ (aq) + e- Na (s) Eo= -2,71 volt

2H2O (l) + 2e- 2OH- (aq) + H2 (g) Eo = - 0,83

volt

Potensial reduksi air lebih besar, maka reduksi air dapat

berlangsung. Reduksi air menghasilkan gas H2 di katoda. Oleh

karena itu, elektrolisis larutan Na2SO4 dapat ditulis sebagai berikut:

Anoda : 2H2O (l) 4H+ (aq) + O2 (g) + 4e

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 74

Page 11: Anodising Aluminium

Katoda : 4H2O (l) + 4e 4OH- (aq) + 2H2(g) (setelah dikalikan

dua)

6H2O (l) 4H+ (aq) + O2 (g) + 4OH- (aq) +

2H2(g)

4H2O (l) + O2 (g) + 2H2(g)

2H2O (l) O2 (g) + 2H2(g)

Jadi, prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan prinsip dasae sel

volta yaitu sebagai berikut:

1. Proses elektrolisis, mengubah energi listrik menjadi energi kimia.

2. Reaksi elektrolisis merupakan reaksi spontan karena melibatkan

energi listrik dari luar.

Dalam proses anodising, yang berperan sebagai anoda adalah

keping aluminium dan yang berperan sebagai katoda adalah

silinder aluminium. Reaksi elektrolisis anodising aluminium sebagai

berikut:

Pada anoda (oksidasi):

Al Al3+ + 3e

Pada katoda (reduksi):

2H+ + 2e H2 (g)

Reaksi keseluruhan:

2Al (s) 3H2O (l) Al2O3 (s) + 6H+ (aq) + 6e

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 75

Page 12: Anodising Aluminium

1. Elektron bergerak dari kutub (-) sumber arus ke katoda, pada

katoda terjadi reaksi reduksi ion hidrogen.

2. Pada anoda terjadi reaksi oksidasi aluminium dan elektron

menuju ke sumber arus listrik dan pada katoda terjadi proses

reduksi H+.

3. Ion oksigen bergerak menuju anoda (logam aluminium)

sehingga membentuk lapisan endapan Al2O3 pada permukaan

aluminium.

4. H+ akan terus larut dalam larutan.

II. ALAT DAN BAHAN

Alat-alat yang digunakan yaitu:

1. Gelas kimia 100 ml : 1 buah

2. Batang pengaduk : 1 buah

3. Pinset : 1 buah

4. Gunting : 1 buah

5. Baterai 1,5 volt : 1 buah

6. Penjepit aligator : 1 buah

7. Kabel : 1 buah

8. Neraca analitik : 1 buah

9. Hotplate : 1 buah

Bahan-bahan yang digunakan yaitu:

1. Flat aluminium 3 x 4 cm

2. Akuades

3. Detergen bubuk

4. (NH4)2C2O4

5. H2SO4 2M

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 76

Page 13: Anodising Aluminium

6. FeCl3

7. KmnO4

8. K2CrO4

III. PROSEDUR KERJA

1. Melekukkan lempeng aluminium sehingga berbentuk

silender sesuai dengan bagian dalam gelas kimia 100 ml.

2. Menggunakan jepit aligator untuk menghubungkan kawat

dengan silinder.

3. Mempersihkan sekeping aluminium 3 x 4 cm, mencucin

dengan air panas dan detergen.

4. Membilas dengan air sampai bersih dan menggunakan

pinset untuk memegang keping aluminium ini.

5. Menghubungkan kawat ke keping aluminium dan menjepit

aligator sehingga keping ini berada ditengah-tengah

silinder dan tidak mengenai silinder. Keping ini bertindak

sebagai anoda, sedangkan silinder bertindak sebagai

katoda. Katoda tersebut berbentuk silinder.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 77

Page 14: Anodising Aluminium

6. Memasukkan H2SO42M kedalam gelas kimia sampai

sebagian besar tercelup kedalam H2SO4, sedangkan

permukaan H2SO4tidak mencapai ujung klips.

Menambahkan sedikit detergen agar larutan tidak

memercik.

7. Menghubungkan dengan sumber 12 volt (dapat

menggunakan aki atau baterai). Jika terjadi gelembung-

gelembung gas, hal tersebut menunjukkan bahwa

percobaan tersebut berjalan dengan baik.

8. Membuat larutan pewarna dengan melarutkan 1 gram FeCl3

dan 1 gram (NH4)2C2O4 dalam 200 ml air.

9. Memanaskan larutan pewarna sampai mendidih dan

mecelupkan keping aluminium hasil anodising selama

beberapa menit dan memperhatikan warna yang terbentuk.

10. Mencelupkan keping aluminium ke dalam air mendidih

selama 10 menit dan memperhatikan hasil yang diperoleh.

11. Mengulangi percobaan dengan larutan pewarna yang

berbeda yaitu KCrO4 dan KMnO4

IV. HASIL PENGAMATAN

N

O

Perlakuan Hasil Pengamatan

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 78

Page 15: Anodising Aluminium

1.

2.

3.

4.

5.

80 ml H2SO4+ sedikit

detergen

Mencelupkan anoda 3 x 4

cm ke larutan dan

menghubungkannya dengan

arus 12 volt

Mencelupkan anoda hasil

anodasi ke larutan pewarna

yang telah dididihkan

Memasukkan anoda ke

dalam air mendidih

Menggosok anoda dengan

tissue

Larutan keruh

Muncul gelembung gas dan

larutan panas

Anoda berubah warna menjadi

jingga

Warna pada anoda tidak

melarut

Warna pada anoda permanen

N

O

Perlakuan Hasil Pengamatan

1.

2.

3.

4.

5

Larutkan no. 1 + 7 ml H2SO4

Mencelupkan anoda (2 x 3

cm) ke larutan dan

menghubungkannya dengan

arus 2 volt

Mencelepukan anoda hasil

anodasi ke larutan pewarna

yang telah dididihkan

(K2CrO4)

Memasukkan anoda ke

dalam air mendidih

Larutan keruh

Muncul gelembung gas (lebih

banyak) dan larutan panas

Anoda berubah warna menjadi

berbias kuning

Warna pada anoda sedikit larut

Warna pada anoda tidak hilang

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 79

Page 16: Anodising Aluminium

Menggosok anoda dengan

tissue

1.

2.

3.

4.

5.

Menggunakan keping Al dan

lempengan Al yang baru dan

mengulang proses anodising

Memasukkan keping Al ke

dalam H2SO4didalam gelas

kimia yang telah dilengkapi

rangkaian silinder dan

dihubungkan dengan sumber

arus 12 volt (klip aligator

tidak tercelup)

Mencelupkan keping Al hasil

anodising ke dalam larutan

pewarna KmnO4 yang telah

dipanaskan

Mencelupkan keping Al ke

dalam air mendidih selama

10 menit dan mengamati

warna yang terbentuk

Menggosok keping Al yang

telah dididihkan

- Ukuran keping Al = 3 x 3 cm

- Lempengan Al : t = 6 cm, p =

15,7 cm

- Keping Al tampak bersih

Terbentuk gelembung gas

selama proses

Keping aluminium berwarna

ungu

Warna ungu pada keping Al

luntur

Keping Al tetep berwarna silver

(kembali ke warna keping Al)

LEMBAR KERJA

Percobaan 1 (FeCl3)

1. Warna keping aluminium mula-mula: perak

2. Hasil oksidasi (anodasi): perak

3. Warna larutan pewarna: coklat

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 80

Page 17: Anodising Aluminium

4. Warna keping aluminium setelah dicelupkan kedalam pewarna:

jingga

5. Sifat warna: tidak luntur

Percobaan 2 (K2CrO4)

1. Warna keping aluminium mula-mula: perak

2. Hasil oksidasi (anodasi): perak

3. Warna larutan pewarna: kuning

4. Warna keping aluminium setelah dicelupkan kedalam pewarna:

berbias kuning

5. Sifat warna: tidak luntur

Percobaan 3 (KmnO4)

1. Warna keping aluminium mula-mula: silver

2. Hasil oksidasi (anodasi): warna keping aluminium buram

3. Warna larutan pewarna: ungu

4. Warna keping aluminium setelah dicelupkan kedalam pewarna:

ungu, setelah dicelupkan kedalam air mendidih, warna ungu

luntur, bagian keping aluminium yang tidak tercelup berubah

warna menjadi kuning keemasan.

5. Sifat warna: luntur

V. ANALISIS DATA

Pada percobaan anodasi aluminium ini dilakukan anodasi

(anodizing) pada logam Al.mdalam percobaan ini, sel elektrokimia

yang digunakan merupakan suatu proses elektrolisis, dimana

energi listrik diubah menjadi energi kimia. Percobaan anodizing ini

dilakukan dengan 2 tahap, yaitu teknik (tahap) anodasi pada

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 81

Page 18: Anodising Aluminium

keeping aluminium dan pewarnaan pada logam yang telah

dianodasi.

Proses anodasi yang dilakukan menggunakan aluminium yang

berbentuk silinder sebagai katode dan keping aluminium lainnya

sebagai anoda yang dihubungkan dengan kawat.

Aluminium yang berbentuk silinder dibuat sesuai dengan ukuran

dari gelas kimia 100 mL (dengan t = 6 cm dan p = 15,7 cm).

Setelah berbentuk silinder, aluminium ini dimasukkan ke dalam

gelas kimia 100 mL yang telah berisi 80 mL H2SO4 yang dicampur

dengan sedikit detergent (H2SO4 yang digunakan adalah H2SO4

2M). Tujuan penambahan detergent pada H2SO4 adalah agar

larutan tidak memercik serta gas yang terbentuk tidak terlepas dari

larutan. Kemudian menggunakan jepit alligator untuk

menghubungkan kawat dengan silinder

Sebelum melakukan anodasi pada logam aluminium, keping

aluminium yang telah disediakan dengan ukuran 3 x 4 cm (untuk

percobaan 1) dan 3 x 3 cm (untuk percobaan 2 dan 3) direndam

dalam air panas dalam beberapa menit, kemudian dicuci dengan

detergen dan dibilas dengan air sampai bersih. Tujuan dilakukan

perendaman keping aluminium dalam air panas hingga dicuci

dengan detergen dan air bersih adalah untuk menghilangkan

lemak-lemak dan kotoran yang mungkin melekat pada keping

aluminium tersebut yang dapat menggganggu bahkan

menghambat proses anodasi nantinya.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 82

Page 19: Anodising Aluminium

Setelah itu keping diangkat (dipegang) dengan menggunakan

pinset agar didapatkan keping aluminium yang bersih, yang tidak

terkontaminasi dengan kotoran-kotoran lainnya.

Selanjutnya keping ini dihubungkan dengan kawat melalui

jepit aligator dan dimasukkan ke dalam gelas kimia 100 ml yang

berisi silinder dan telah dihubungkan dengan kawan yang juga

melalui jepit aligator. Keping aluminium bertindak sebagai anoda

sehingga dihubungkan dengan kutub positif dengan sumber arus

yang digunakan, yaitu baterai 12 volt dan silender aluminium

bertindak sebagai katoda sehingga dihunungkan dengan kutub

negatif dari sumber arus yang digunakan.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses

anodasi ini, yaitu:

1. Keping aluminium yang dimasukkan ke dalam silender diatur

sedemikian hingga keping berada ditengah-tengah silender

dan tidak mengenai silender. Hal ini digunakan untuk

menghindari terjadinya perpindahan elektron sehingga dapat

menghasilkan data (hasil anodasi) yang menyimpang dari apa

yang diharapkan.

2. Saat pencelupan keping aluminium, penjeput aligator tidak

boleh menyentuh larutan asam yaitu dalam percobaan ini

adalah H2SO4. Hal ini dikarenakan untuk menghindari

peristiwa korosi pada penjepit tersebut. Dalam proses anodasi

yang dilakukan, larutan H2SO4 2 M sebagai larutan elektrolit

akan mengalami reaksi reduksi setelah dialiri arus dan juga

menjadi media pengaliran elektron.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 83

Page 20: Anodising Aluminium

Setelah dialiri arus listrik, pada anoda logam Al akan

mengalami oksidasi dari Al menjadi Al3+ , sedangkan pada katoda

terjadi reduksi ion H+ dari asam sulfat yang menyebabkan

timbulnya gelembung-gelembung gas H2 pada asam sulfat

disekeliling keping Al. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya,

bahwa penambahan detergen untuk mencegah lepasnya gas dari

larutan yang dimaksud disini adalah H2.

Berikut reaksi yang terjadi:

Anoda : 2Al Al3+ + 3e- (x2)

Katoda : 2H+ + 2e- H2 (x3)

Reaksi sel : 4Al + 6H+ 2H3+ + 3H2

Reaksi lengkapnya:

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

4Al + 3H2SO4+ 3H2 Al2O3 + Al2(SO4)3+ 6H2

Hasil dari anodising ini berbentuk oksida aluminium yang lebih

tebal dari oksida basa, mengandung sedikit ion sulfat dan

mempunyai pori-pori yang jaraknya sangat teratur namun jarang,

sehingga pori-pori ini tepat menyerap warna yang akibatnya

aluminium-aluminium anodasi dapat diberi berbagai warna.

Proses anodasi aluminium dalam dalam percobaan ini

dilakukan sebanyak tiga kali, dengan tahap hasil anodising

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 84

Page 21: Anodising Aluminium

dilanjutkan dengan proses pewarnaan yang menggunakan tiga

pewarna yang berbeda.

Proses pewarnaan aluminium yang telah dianodasi itu

bertujuan untuk mengetahui ketebalan lapisan proses anodasi dan

juga untuk mengetahui apakan proses anodasi sudah baik atau

belum. Hasil anodasi aluminium yang pertama dicelupkan pada

larutan pewarna yang pertama, yaitu larutan yang dibentuk dari 1

gram FeCl3 dan 1 gram (NH4)2C2O4dalam 200 ml air yang telah

dididihkan. Keping aluminium ini dicelupkan dan direndam pada

larutan pewarna ini untuk beberapa menit hinggawarna pada

keping aluminium ini berubah. Pada percobaan yang dilakukan

warna keping aluminium berubah menjadi jingga (seperti warna

keemasan). Kemudian keping aluminium yang sudah berubah

warna diangkat dari larutan pewarna dan dicelupkan ke dalam air

mendidih selama 10 menit. Hal ini bertujuan agar warna yang

dihasilkan dapat bertahan lama (tidak hilang) dan pori-pori dari

keping aluminium tertutupi, serta mencegah pengaratan pada

aluminium. Tertutupnya pori-pori pada aluminium ini, karena pada

saat proses pemanasan beberapa oksida mengalami hidrolisis,

kemudian mengembang dan menutupi pori-pori.

Semakin lama proses anodasi pada aluminium, maka semakin

tebal lapisan oksida, yang terbentuk pada lapisan aluminium

tersebut dan hal ini tentunya akan semakin baik pula pewarnaan

yang ditunjukkan oleh keping aluminium. Hal ini terlihat dari warna

yang mencolok pada keping aluminium setelah proses pemanasan

(dengan FeCl3). Dan dari hasil pencelupan dengan air mendidih

serta penggosokan keping aluminium setelah pencelupan diperoleh

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 85

Page 22: Anodising Aluminium

hasil berupa warna permanen pada keping aluminium, sehingga

dapat disimpulkan bahwa zat pewarna (larutan pewarna) yang

digunakan cocok untuk pewarnaan aluminium.

Proses pewarnaan keping aluminium kedua (dari hasil

anadising kedua) dilakukan dengan menggunakan larutan pewarna

K2CrO4. Proses pewarnaan yang dilakukan sama dengan proses

pewarnaan pada keping aluminium pertaman. Hasil yang diperoleh

adalah keping aluminium yang menjadi berbias kuning, saat

dicelupkan pada air yang mendidih warna pada keping aluminium

sedikit larut. Hal ini (warna yang berbias kuning) menunjukkan

bahwa proses anodising yang telah dilakukan sebelumnya kurang

berjalan dengan baik, walaupun menunjukkan gelembung pada

proses anodisingnya. Saat keping aluminium ini digosok dengan tisu

ternyata warna yang terbentuk tidak luntur. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa larutan pewarna yang digunakan (K2CrO4) cocok

untuk pewarnaan aluminium.

Untuk proses pewarnaan keping aluminium yang ketiga (dari

hasil anodising ketiga) dilakukan dengan menggunakan pewarna

KMnO4. Proses pewarnaan yang dilakukan sama dengan proses

pewarnaan pada keping aluminium sebelumnya. Hasil yang

diperoleh adalah keping aluminium berwarna ungu. Warna yang

dihasilkan initentunya menunjukkan bahwa proses anodising

berjalan dengan baik. Saat pencelupan dengan air mendidih

ternyata warna pada keping aluminium ini menjadi luntur (larut).

Begitu pula saat keping aluminium yang telah dicelupkan ke dalam

air panas ini digosok menggunakan tisu, maka warna menjadi luntur

dan keping aluminium kembali ke warna semula (perak). Sehingga

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 86

Page 23: Anodising Aluminium

dapat disimpulkan bahwa larutan pewarna yang digunakan (KMnO4)

tidak cocok untuk pewarnaan aluminium.

Berkenaan dengan proses pewarnaan aluminium ini maka

sangatlah perlu untuk mengetahui jenis-jenis zat pewarna yang

cocok digunakan untuk pewarnaan aluminum hasil anodasi

tersebut. Berikut mengenai jenis-jenis zat pewarna yang dapat

digunakan untuk mewarnai aluminium, diserta dengan kondisi yang

diperlukan. Contoh yang diberikan ini menggunakan proses

pewarnaan elektrolitik.

Komposisi Konsentrasi/g

L-4

Voltase Waktu Warna

CuSO4

H3BO3

20

25

10 menit Perunggu-hitam

(NH4)2SO4

NiSO4

H3BO3

Lain-lain

15

30-170

25-40

30 menit Perunggu

SnSO4

H2SO4

Lain-lain

5-20

5-20

2-10

menit

Perunggu-hitam

Sekarang pewarnaan elektrolitik merupakan metode

pewarnaan aluminium hasil anodising yang paling penting. Hal ini

dikarenakan dengan metode ini (pewarnaan elektrolitik)

menghasilkan warna yang baik dan hantaran panas yang cepat.

Hasil anodasi tersebut dicelupkan dalam gelas kimia yang telah

berisi ion pewarna dari logam lain.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 87

Page 24: Anodising Aluminium

Dibawah pengaruh AC, zat pewarna ini dapat membentuk

(memberi warna) pada aluminium mulai dari dasar pori-pori sampai

keseluruhan permukaan. Tidak seperti pada proses penyerapan

biasa, pewarnaan secara elektrolitik ini mudah untuk dikendalikan

dan memberikan keragaman warna dari pengerjaannya.

Pada umumnya, untuk proses pewarnaan aluminium hasil

anodasi, baik itu pewarnaan dengan cara biasa maupun dengan

cara elektrolitik, senyawa anorganiklahyang biasa digunakan (cocok

digunakan). Ammonium Ferrat Oksalat adalah senyawa yang umum

digunakan untuk memberikan warna keemasan pada logam. Hal ini

dapat dibuktikan dengan percobaan yang telah dilakukan, pada

keping aluminium hasil anodasi pertama yang pada proses

pewarnaannya dalam larutan pewarna hasil pencampuran FeCl3 dan

(NH4)2C2O4menghasilkan keping aluminium yang berwarna jingga

(seperti warna keemasan tetapi lebih tua). Warna lain juga dapat

dibentuk dengan serapan ammonium ferrat oksalat dengan

senyawa lain, contohnya larutan kalium ferosianida yang

direaksikan dengan senyawa ferioksalat membentuk warna biru.

Teknik yang digunakan adalah dengan teknik pencelupan ganda.

Pertama-tama dengan mencelupkan ke dalam larutan ammonium

ferioksalat diikuti dengan mencelupkan ke dalam larutan kalsium

ferosianida. Teknik pencelupan ganda ini dapat dilakukan dengan

senyawa lain untuk membentuk variasi warna, seperti kobalt sulfat

diikuti dengan ammonium sulfit memberikan warna hijau, timbal

nitrat diikuti dengan kalium kromat memberikan warna kuning.

Secara keseluruhan, proses anodising aluminium yang

dilakukan pada percobaan ini telah berjalan baik. Dilihat dari

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 88

Page 25: Anodising Aluminium

gelembung-gelembung yang terbentuk serta dari hasil proses

pewarnaannya di warna-warna yang terbentuk terlihat jelas pada

logam (aluminium) hasil anodasi. Setelah itu telah diketahui pula

beberapa zat yang menjadi pewarna cocok untuk aluminium,

diantaranya FeCl3 yang dicampur dengan (NH4)C2O4dan K2CrO4.

Kemudian dari hasil percobaan juga diketahui bahwa ternyata

larutan pewarna yang digunakan untuk proses pewarnaan hanya

bisa digunakan sekali, tidak untuk berulang-ulang karena zat

pewarna yang sudah dicampur atau yang sudah dicelupkan logam

aluminium tersebut, ion-ion yang ada dalam larutan pewarna

tersebut telah netral (terdekomposisi) atau larutan tersebut tidak

bisa lagi digunakan mewarnai logam.

VI. KESIMPULAN

Dari percobaan yang dilakukan mengenai anodising

aluminium, dapat disimpulakan bahwa:

1. Aluminium hasil anodising menghasilkan struktur oksida

(oksida aluminium) yang berbeda dari struktur oksida basa,

yaitu lebih tebal dari oksida biasa, sehingga hal ini dapat

mencegah korosi pada aluminium.

2. Pori-pori pada aluminium hasil anodising adalahteratur namun

jarang. Hal ini dikarenakan adanya ion sulfat yang terkandung

pada keping aluminium tersebut. Sehingga aluminium hasil

anodising ini mudah untuk menyerap warna pada proses

pewarnaan.

3. Zat pewarna yang sesuai untuk proses pewarnaan

aluminium dari hasil anodising diantaranya adalah FeCl3 yang

dicampur dengan (NH4)2C2O4 yang memberikan warna jingga

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 89

Page 26: Anodising Aluminium

(seperti warna keemasan namun lebih tua) dan K2CrO4 yang

memberikan warna berbias kuning.

4. Senyawa yang digunakan dalam pewarnaan aluminium

biasanya adalah senyawa anorganik.

5. Aluminium hasil pewarnaan yang dicelupkan ke dalam air

yang mendidih bertujuan untuk menutupi pori-pori keping

aluminium agar warna yang dihasilkan dapat bertahan lama

dan dapat mencegah pengotoran (korosi).

VII. DAFTAR PUSTAKA

Cotton, F. Albert dan Wilkinson, G. 1989. Kimia Anorganik Dasar.

Jakarta: Universitas Indonesia.

Petruci, R.H. 1992. Kimia Dasar Edisi keempat Jilid 2. Jakarta:

Erlangga

Purba, Michael. 2006. Kimia 3 untuk SMA kelas XII. Jakarta: Erlangga

Suadi, Parham dan Mahdian. 2011. Panduan Praktikum Kimia

Anorganik. Banjarmasin: FKIP Unlam

Sharpe, G. Alan. 1992. Inorganic Chemistry 3rd edition. Cabridge.

Sukarjo. 1997. Kimia Fisika. Jakarta: PT. Rineka Cipta

LAMPIRAN

1. Reaksi yang terjadi pada anoda dan katoda adalah reaksi

elektrolisis. Pada anoda terjadi reaksi oksidasi dan pada katoda

terjadi reaksi reduksi.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 90

Page 27: Anodising Aluminium

Ketika arus dialirkan melalui rangkaian, asam sulfat mulai

terdekomposisi, ion hydrogen berpindah ke katoda dimana

mereka tereduksi menjadi gas hydrogen:

2H+ + 2e- → H2 (g)

Secara bersamaan, anion (bermuatan negatif) seperti ion

hidroksida, sulfat, dan mungkin ion-ion oksida berpindah ke

anoda, hal ini membuat aluminium bermuatan positif (Al3+)

tergenerasi di anoda berpindah ke katoda.Pada permukaan

anoda mereka bereaksi dengan ion oksida/hidroksida

membentuk aluminium oksida (pada kasus ini ion hidroksida, ion

hydrogen dilepaskan ke dalam larutan).

Persamaan reaksi pada anoda

Al → Al3+ + 3e-

2Al3+ + 3e- → Al2O3

2Al3+ + OH- → Al2O3 + 3H+

Dengan keseluruhan proses

2Al + 3H2O → Al2O3 + 6H+ +6e-

Ion sulfat juga berperan sebagai bagian dari pelapisan oksida

yang mengandung 12-15% ion sulfat. Disarankan bahwa ion

sulfat memfasilitasi pergerakan ion hidrogen mereduksi beda

potensial sel yang dibutuhkan.

Reaksi spontan pembentukan aluminium oksida di udara bisa

ditunjukkan dengan perubahan energy bebas Gibbs yang

negatif.

2Al (s) + 3/2 O2 (g) →α Al2O3 (s) ; ΔG0 = -1582 kJ/mol

2Al (s) + 3H2O (l) →α Al2O3 (s) + 3H2 (g) ; ΔG0 = -87 kJ/mol

Jika aluminium teranodasi secara elektrokimia, sebuah oksida

akan terbentuk pada anoda

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 91

Page 28: Anodising Aluminium

2Al (s) + 3H2O (l) → Al2O3 (s) + 6H+ + 6e- (g)

Dan hydrogen terbentuk pada katoda

6H+ + 6e- → 3H2 (g)

Diasumsikan tidak ada anion kompleks, dengan persamaan Nerst

E=E0−(RTzF ) ln( [red ][oks ] )

Dengan R adalah tetapan gas universal, T adalah temperatur

absolut dalam Kelvin.Z adalah ‘charge number’ dari reaksi

elektroda, F adalah tetapan Faraday (96500 C mol-1).

Potensial elektroda pada anoda bisa dirumuskan

E = -1550 – 0,0591 pH

Hal ini menunjukkan bahwa reaksi elektroda anoda (Al) secara

termodinamika bergantung pada nilai pH, yang ditentukan oleh

elektrolit dan temperatur.

2. Aluminium hasil anodasi dapat mengikat pewarna karena dari

hasil proses anodasi aluminium struktur oksida aluminium yang

terbentuk lebih tebal dari struktur oksida biasa. Dan dari hasil

anodasi ini mengandung ion sulfat yang mengakibatkan pori-pori

pada aluminium mempunyai jarak yang sangat teratur namun

jarang, sehingga pori-pori inilah yang dapat menyerap warna.

Dan semakin lama proses anodasi yang dilakukan biasanya

semakin baik pula pewarnaan yang ditunjukkan oleh keeping

aluminium tersebut.

3. Dalam mengerjakan proses anodizing ini ada 3 macam bagian

operasiyang dilakukan, yaitu:

1. Racking

2. Anodizing

3. Unracking

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 92

Page 29: Anodising Aluminium

Peralatan pembantu untuk mengerjakan proses anodizing ini

terdiri dari:

a. Rak penggantung (hanger)

Rak penggantung ini terbuat dari Aluminium dan digunakan

sebagaitempat dari batang-batang profil Aluminium.

b. Kawat, garpu dan klem

Semua terbuat dari Aluminium dan digunakan untuk

mengikatbatang-batang profil Aluminium pada rak

penggantung.

c. Over Head Crane

Over head crane ini digunakan untuk mengangkat rak

penggantungdari satu tangki proses ke tangki proses

lainnya.Racking, yaitu proses pemasangan batang-batang

profil aluminium pada rak penggantung (hanger).

Penjelasan masing-masing operasi :

1. Racking.

Racking adalah proses pemasangan batang-batang profil

Aluminium padarak penggantung (hangaer). Prinsip kerja

dari proses ini adalah batangbatangprofil yang akan

dianodizing diikatkan pada bagian sebelah kiri dankanan

rak penggantung dengan menggunakan kawat aluminium.

2. Anodizing.

Pada proses ini jenis dan jumlah bak (tangki) yang

digunakan adalahsebagai berikut :

- Degreasing Tank : 1 buah

- Water Rinse Tank : 12 buah

- Etching Tank : 1 buah

- Desmuting Tank : 1 buah

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 93

Page 30: Anodising Aluminium

- Anodizing Tank : 3 buah

- Colouring Tank : 1 buah

- Sealing Tank : 3 buah

Skema proses anodizing:

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 94

Page 31: Anodising Aluminium

Untuk proses anodising secara umum adalah sebagai berikut:

a. Degreasing.

Degresing adalah proses penghilangan kotoran, seperti

minyak, oli danlemak yang melekat pada batang profil

Aluminium. Dengan menggunakanlarutan alkaline clean

yang dipanaskan sehingga uap panas yang

dialirkanmelalui pipa yang berada didasar tangki. Proses

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 95

Page 32: Anodising Aluminium

pengikisan kotoran padabatang profil Aluminium ini

diakibatkan desakan uap panas sehinggamenggerakkan

larutan alkaline clean mengikis kotoran yang ada pada

batang-batang profil Aluminium tersebut.

b. Pencucian.

Tujuan proses ini untuk menghilangkan zat pembersih

yang tertinggal pada permukaan, bahan pencuci yang

digunakan adalah air bersih.

c. Etching

Fungsi dan proses ini adalah menghilangkan bagian-bagian

yang kasar dan goresan-goresan yang ada pada

permukaan batang profil tersebut.Penghilangan goresan-

goresan ini, dimaksudkan agar batang-batang

profilAluminium ini mudah dialiri arus listrik pada waktu

proses anodizingberlangsung. Untuk menghilangkan

goresan tersebut digunakan larutansoda api (NaOH)

dengan temperatur pada tangki proses yaitu 55 0C.

d. Pencucian.

Tujuan pencucian adalah untuk menghilangkan larutan

NaOH yang masih ada pada permukaan.Bahan pencuci

yang digunakan adalah air bersih.

e. Desmuting

Desmuting merupakan proses untuk menghilangkan

lapisan smut yang diakibatkan oleh proses sebelumnya.

Lapisan tersebut terdiri dari partikelantar logam berat atau

oksida yang larut dalam alkaline.Untukmenghilangkan

oksida-oksida logam berat tersebut digunakan

larutanasam nitrat (HNO3) dengan konsentrasi 50 % atau

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 96

Page 33: Anodising Aluminium

asam sulfat (H2SO4)yang mempunyai konsentrasi 15 %.

Perbandingan dengan kedua larutantersebut 1 : 5.

f. Pencucian.

Tujuan pencucian adalah untuk menghilangkan larutan

yang tertinggal pada permukaan.Air yang digunakan

adalah air bersih.

g. Anodizing

Anodizing adalah proses elektrolisa didalam larutan

elektrolit. Sebagai kutub positif pada proses adalah

batang-batang profil Aluminium dankatodanya terbuat dari

logam Aluminium atau timah hitam. Prosesanodizing ini

membentuk suatu lapisan oksida Aluminium pada

permukaanbatang-batang profil Aluminium dan lapisan ini

dapat melindungi terhadapreaksi oksidasi. Larutan yang

digunakan untuk proses anodizing ini adalahasam sulfat

(H2SO4) dengan konsentrasi 20 % ditambah aditive.

Padaproses elekrolisa ini digunakan:

- Hambatan : 130 Ohm

- Tegangan : 30 Volt

- Daya : 3 Watt

- Temperatur proses : 20 0C

Reaksi kimia pada proses ini berlangsung sebagai berikut :

H2SO4 →2H+ + SO42-

Katoda : 2H+ + 2e →H2

Anoda : SO42- →SO4 + 2e

2SO4 →2SO3 + O2

4 Al + 3O2 →2Al2O3

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 97

Page 34: Anodising Aluminium

Pelapisan Aluminium denngan oksidanya berlangsung

terus menerus selama proses elektrolisa dijalankan sebab

Al2O3 yang terbentuk tidakmenghalangi reaksi dengan

oksida aktif, karena selama proses

elektrolisaberlanngsung, oksigen yang terikat pada

senyawa Aluminium Al2O3 akanberpindah kebatang profil

Aluminium yang sebelah dalam untukmembentuk Al2O3

yang baru.

h. Pencucian.

Proses ini dilakukanuntuk menghilangkan larutan H2SO4

yang masih ada pada permukaan batang-batang profil

Alluminium. Bahan pencuci yangdigunakan adalah air

bersih.

i. Pewarna (Colouring).

Colouring merupakan proses pewarnaan secaara

elektrolitik. Tujuan daripewarnaan ini adalah untuk

memperindah batang-batang profil Aluminium.Larutan

yang digunakan dalam proses ini adalah Cobalt, H2SO4,

Tin Sulfatdan additive dengan temperatur proses 20 0C.

Warna yang dihasilkandariproses ini tergantung pada

waktu, semakinlama proses pewarnaanberlangsung maka

menghasilkan warna yang semakin gelap atau hitam.

j. Pencucian.

Tujuan proses ini adalah untuk menghilangkan kotoran-

kotoran yangmasih ada pada permukaan. Bahan pencuci

yang digunakan adalah air bersih.

k. Sealing.

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 98

Page 35: Anodising Aluminium

Bagian terakhir dari proses anodize adalah sealing. Sealing

adalah proses penyempitan pori-pori dari logam Aluminium

yang telah dianodize. Prosessealing ini dimaksudkan untuk

menstabilkan lapisan anodize (Al2O3).Karena hidrasi yang

terjadi pada proses ini akan merubah oksida Aluminium

anhidrat menjadi oksida Aluminium hidrat. Prinsip dari

prosessealing ini adalah proses antara oksida Aluminium

dengan air yangmembentuk oksida Aluminium mono

hidrat. Reaksi kimia dari prosessealing dapat dilihat

sebagai berikut :

Al2O3 + H2O Al2O3 . H2O

Temperatur pemanasan pada tangki proses digunakan 98

0C. Lamanya proses sealing ini tergantung tebalnya

batang aluminium yang dianodize.

Mekanisme Penyempitan Akibat dari Proses Sealing

Sebelum di-sealing Sesudah di-sealing

3. Unracking.

Unracking adalah proses melepaskan batang-batang profil

Aluminium yang telah dianodizing dari rak penggantung.

CARA MELARUTKAN LARUTAN ANODISASI

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 99

Page 36: Anodising Aluminium

- Siapkan gelas ukur sesuai dengan ukuran larutan yang

akan kita buat.

- Siapkan larutan asam sulfate 20% dari larutan yang akan

di buat.

- Siapkan additive (Asam Oksalat) 14 – 18 gr/lt.

- Masukkan air sesuai dengan larutan yang akan kita buat

- Tambahkan larutan asam sulfate sesuai dg komposisi yg

telah ditentukan

- Tambahkan additive 14 – 18gr

- Pasangkan katoda dengan menggunakan logam inert

Cara uji

1. Ketebalan lapisan anodisasi diukur dengan metoda anus

eddy. Metoda lain dapatdipergunakan sesuai dengan

peraturan yang berlaku.

2. Uji siling

Uji siling dilakukan menurut ketentuan yang berlaku dan

dapat dilakukan dengan menggunakan salah satu kriteria

di bawah ini.

a. Uji natrium sulfit

Siling dianggap baik bila kehilangan berat dari

permukaan yang dianodisasi tidak lebih dari2,0 g/m2,

b. Uji asam fosfat/asam kromat

Siling dianggap baik bila kehilangan berat dari

permukaan yang dianodisasi itidak lebih dari3,0 g/m2

c. Uji absorpsi zat warna

Bila tidak terjadi bekas, siling dianggap sempurna.Bila

terdapat bekas yang ringan, silingmasih dapat

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 100

Page 37: Anodising Aluminium

diterima.Bila terjadi bekas yang nyata, siling adalah

buruk.

d. Pengukuran admitansi

Harga admitansi harus lebih kecil dari 500/T μs, dimana

T adalah ketebalan lapisan anodisasi dalam Simens.

e. Uji kelembaban SO2

Bila setelah 24 jam dibiarkan terbuka dalam media

coba; dan tampak permukaan masihdapat diterima

pemesan/pemilik, maka siling dapat diterima. Media

coba mempunyaikelembaban nisbi 95% sampai dengan

100%, mengandung kadar SO2 sebesar 0,5 - 2%pada

suhu 25 ± 2 OC.

3. Untuk uji mutu dapat juga dilakukan melalui ketentuan

yang.berlaku,yaitu

a. Uji korosi.

b. Ketahanan terhadap gosokan.

c. Ketahanan cahaya, panas dan cuaca.

d. Sifat pemantulan cahaya.

e. Sifat pemantulan sinar infra merah.

f. Ketahanan terhadap kelunturan.

g. Tegangan jebol (break down voltage).

Syarat lulus uji

1. Kelompok dinyatakan lulus uji, apabila, contoh yang

diambil dari kelompok tersebutmemenuhi syarat mutu.

2. Uji ulang

Apabila suatu contoh uji tidak memenuhi ketentuan pada

butir syarat mutu, dapat dilakukan uji ulangdengan contoh

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 101

Page 38: Anodising Aluminium

uji sebanyak dua kali dari jumlah yang ditentukan dari

kelompok yang sama.

Apabila salah satu dari contoh uji ulang tidak memenuhi

ketentuan pada butir syarat mutu kelompokdinyatakan

tidak lulus uji.

3. Pengujian dan pemberian tanda Lulus

Pengujian dan Pemberian tanda, lulus uji dilakukan oleh

instansi yang berwenang.

4. Laporan hasil uji

Produsen atau penjual harus dapat menunjukkan hasil uji

dari barang yang bersangkutan.

Syarat mutu

1. Sifat tampak

Permukaan lapisan anodisasi harus bebas dari cacat-cacat

anodisasi yang mengganggudalam pemakaiannya.

2. Ketebalan lapisan film anodisasi

Ketebalan lapisan film anodisasi harus memenuhi syarat

seperti yang tercantum pada tabel berikut.

Ketebalan Lapisan Anodisasi

KelasKetebalan rata-

rataminimum,μm

Ketebalan lokal

minimum,μm

1 18 14

2 10 8

3 5 4

Khusus ≥:20 80% dari

ketebalanrata-

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 102

Page 39: Anodising Aluminium

rata minimum

3. Mutu siling, harus diperiksa menurut ketentuan yang

berlaku.

4. Dengan cara pewarnaan elektrolitik dan pencelupan ganda.

Zat Pewarna Lain:

Banyak zat yang bisa digunakan untuk percobaan logam,

diantaranya CoSO4, H3BO3, (NH4)2SO4, SnSO4, H2SO4

(perunggu hitam): NiSO4, H3BO3 (perunggu), amonium

oksalat besi (keemasan), kalium ferosianida (biru),tembaga

sulfat-anonium sulfida (hijau), timbal nitrat diikuti kalium

kromat (kuning).

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 103

Page 40: Anodising Aluminium

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 104

Page 41: Anodising Aluminium

Keeping aluminium 3 x 4 cm

Mencuci dengan air panas dan detegen

Keping aluminium yang sudah terhubung dengan kawat didalam gelas kimia

Lempeng aluminium

melengkukkan

Lempeng aluminium berbentuk silinder

Menghubungkan kawat dengan jepit aligator

Lempeng aluminium berbentuk silinder + kawat

Membilas dengan air sampai bersih

Menghubungkan kawat ke keping aluminium dengan jepit aligator

FLOWCHART

NB: -untuk memegang aluminium menggunakan pinset

-meletakkan keeping ditengah-tengah silinder dan tidak mengenai silinder

-keping aluminium bertindak sebagai anoda sedangkan silinder bertindak sebagai

katoda

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 105

Page 42: Anodising Aluminium

Keping aluminium yang sudah terhubung dengan kawat didalam gelas kimia + H2SO4 2M

Memasukkan sampai tercelup tetapi tidak sampai klip

Menambahkan sedikit detergen

Menghubungkan dengan sumber arus 12 V

Larutan + gelembung gas

NB: -memperhatikan warna yang terbentuk

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 106

Keping aluminium berwarna

Keping aluminium tidak berwarna

1 g FeCi3 + 1 g (NH4)2S2O4 + 200 mL air

- Memanaskan sampai mendidih

Larutan pewarna + keping aluminium

- Mencelupkan selama beberapa menit

- Mengangkat keping aluminium

keping aluminium + air mendidih

- Mencelupkan selama 10 menit

Page 43: Anodising Aluminium

-memperhatikan hasil yang diperoleh

-mengulangi perbobaan dengan mengganti larutan pewarna dengan KCrO4

dan KMnO4

LAMPIRAN FOTO PRAKTIKUM ANODISING ALUMINIUM

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 107

Page 44: Anodising Aluminium

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 108

Page 45: Anodising Aluminium

Laporan Akhir Praktikum Kimia Anorganik “Anodising Aluminium” 109