Elektrodeposisi Material Komposit Zn-PP sebagai pelapis ... · Ilmu Pengetahuan Teknik ... Kata...
Transcript of Elektrodeposisi Material Komposit Zn-PP sebagai pelapis ... · Ilmu Pengetahuan Teknik ... Kata...
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
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