Pelapisan Cu Kel 2

7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2

1/14

PELAPISAN TEMBAGA

Kelompok 2 TKPB 2010

1

PELAPISAN TEMBAGA

I. LATAR BELAKANGKorosi merupakan proses kerusakan material yang disebabkan karena adanya interaksi

dengan lingkungan. Untuk menghindari akibat serangan korosi ini, diperlukan pengendalian

korosi diantaranya adalah pelapisan logam dengan metoda elektoplating. Pelapisan tembaga

(Cu) merupakan lapisan dasar sebelum logam dilapisi dengan logam lain yang lebih menarik

dan tahan terhadap gesekan, lapisan Cu sebagai lapisan dasar karena lapisan Cu mempunyai

sifat daya rekat kuat tetapi penampilannya kurang menarik atau mudah berubah warna

II. TUJUAN PRAKTIKUM1. Menjelaskan mekanisme pelapisan logam besi dengan pelapis dasar tembaga2. Menghitung effisiensi arus pelapisan tembaga pada 2 logam kerja dengan variasi waktu

III. TINJAUAN PUSTAKAElectroplating adalah proses pengendapan atau deposisi logam pada permukaan logam

lain yang akan dilindungi, dengan cara elektrolisis. Selama proses pelapisan berlangsung akan

terjadi reaksi kimia pada antar muka elektrolit-elektroda, yaitu reaksi reduksi pada katoda dan

reaksi oksidasi pada anoda.

Tujuan daro pelapisan logam ini adalah :

1. Melindungi logam dasar dari korosi2. Meningkatkan sifat mekanis permukaan benda kerja3. DekoratifTembaga atau Cuprum (Cu) merupakan logam yang banyak sekali digunakan, karena

mempunyai sifat hantaran arus dan panas yang baik. Tembaga digunakan untuk pelapisan

dasar karena dapat menutup permukaan bahan yang dilapis dengan baik. Pelapisan dasar

tembaga dipelukan untuk pelapisan lanjut dengan nikel yang kemudian yang kemudian

dilakukan pelapisan akhir khrom

Sifat-sifat Fisika Tembaga

1. Logam berwarna kemerah-merahan dan berkilauan


2/14

PELAPISAN TEMBAGA


2

2. Dapat ditempa, dibengkokan dan merupakan penghantar panas dan listrik3. Titik leleh : 1.0830C, titik didih : 2.3010C4. Berat jenis tembaga sekitar 8,96 gr/cm3

Sifat-sifat Kimia Tembaga

1. Dalam udara kering sukar teroksidasi, akan tetapi jika dipanaskan akanmembentuk oksida tembaga (CuO)

2. Dalam udara lembab akan diubah menjadi senyawa karbonat atau karat basa,menurut reaksi : 2Cu + O2 + CO2 + H2O (CuOH)2 CO3

3. Tidak dapat bereaksi dengan larutan HCl encer maupun H2SO4encer4. Dapat bereaksi dengan H2SO4 pekat maupun HNO3 encer dan pekat

Cu + H2SO4 CuSO4 +2H2O + SO2 Cu + 4HNO3 pekat Cu(NO3)2 + 2H2O

+ 2NO2 3Cu + 8HNO3 encer 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO

5. Pada umumnya lapisan Tembaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagidengan Nikel atau Khrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan

logam secara elektrokimia,digunakan listrik arus searah (DC). Jenis elektrolit yang

digunakan adalah tipe alkali dan tipe asam. Untuk tipe alkali komposisi larutan dan

kondisi operasi dapat dilihat pada tabel 2.3.


3/14

PELAPISAN TEMBAGA


3

Larutan Strike menghasilkan lapisan yang sangat tipis. Larutan strike dapat pula

dipakai sebagai pembersih dengan pencelupan pada larutan sianida yang ditandai dengan

keluarnya gas yang banyak pada benda kerja sehingga kotoran-kotoran yang menempel

akan mengelupas. Larutan ini terutama digunakan pada komponen-komponen dari baja

sebagai lapisan dasar, untuk selanjutnya dilakukan pelapisan tembaga dengan logam lain.

Formula kecepatan tinggi atau efisiensi tinggi digunakan untuk plating tembaga

tebal, smentara proses Rochelle digunakan untuk menghasilkan pelapisan yang bersifat

antara strike dan kecepatan tinggi. Garam-garam Rochelle tidak terdekomposisi dan

hanya berkurang melalui drag-out yaitu terikutnya larutan pada benda kerja pada saat

pengambilan dari tanki tinggi disbanding larutan strike sebab kerapatan arus katoda dan

efisiensi penting dalam kecepatan plating. Larutan Rochelle dan kecepatan tinggi dapat

dioperasikan pada temperatur relatif tinggi.Komposisi larutan dan kondisi operasi untuk

pelapisan tembaga asam dapat dilihat pada tabel 2.4.


4/14

PELAPISAN TEMBAGA


4

Mekanisme reaksi

CuSO4 Cu2+ + SO4

2-

Reaksi di anoda:

2H2O O2 + 4H+ + 4e

Cu Cu2+ + 2e

Reaksi di katoda:

Cu2++ 2e Cu

H2O + 2e H2+ 2OH-

Reaksi lain yang terjadi di anoda:

Cl-Cl2 2e (tidak semua Cl menjadi khlor)

H2SO4 2H+ + SO4

2-

SO42- SO3+ 1/2O2+ 2e

SO42-+ H2O H2SO4.xH2O

Cu + 1/2O2 CuO

CuO + H2SO4.xH2O CuSO4+ H2O


5/14

PELAPISAN TEMBAGA


5

IV. PERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan yang digunakan

Alat

Gelas Kimia 500 mL Gelas Kimia 100 mL Gelas Ukur 1000 mL Stirret magnetic Hot Plate TermometerBahan

Aquadest Plat Cu Plat xxxx Larutan zonax copper xxx gpl Larutan NaOH xxx % Larutan HCl xxx %


6/14

PELAPISAN TEMBAGA


6

3.2 Flow Chart


7/14

PELAPISAN TEMBAGA


7

3.3 Data percobaan

Logam Al sebelum pelapisan Larutan Zonax Cooper

Rectifier sebagai penyearah arus yang

digunakan sebagai sumber arus dalam

pelapisan tembagaSaat proses pelapisan plat olah tembaga

(tampak atas)

Saat proses pelapisan oleh tembaga

(tampak samping)

Logam Al setelah dilapisi tembaga


8/14

PELAPISAN TEMBAGA


8

V. PENGOLAHAN DATA

Arus yang dialiri (i) = 3 Ampere

No

logamLuas logam (dm

2)

Berat awal

(gr)

Waktu pelapisan

(menit)

Berat akhir

(gr)

1 0,111 8,30 10 8,32

2 0,106 8,30 20 8,41

3 0,113 8,38 30 8,68

4 0,103 8,15 10 8,17

5 0,103 7,87 20 7,91

6 0,109 8,32 30 8,44

PERHITUNGAN

a. Pelapisan logam 1 dan 4Arus yang digunakan :

= 0,5 Ampere; t = 10 menit

W =

=

= 0,09 gram

Efisiensi logam 1 =

=

= 22,2%

Efisiensi logam 4 =

=

= 22,2%

b.

Pelapisan logam 2 dan 5 Arus yang digunakan :


W =

=

= 0,09 gram

Arus yang digunakan :


W =

=

= 0,15 gram

Jumlah Cu yang melapisi besi = (0,09 + 0,15) gram = 0,24 gram

Efisiensi logam 2


9/14

PELAPISAN TEMBAGA


9

=

=

= 45,83%

Efisiensi logam 5 =

=

= 16,67%

c. Pelapisan logam 3 dan 6 Arus yang digunakan :


W =

=

= 0,09 gram



W =

=

= 0,15 gram



W =

=

= 0,3 gram

Jumlah Cu yang melapisi besi = (0,09 + 0,15+0,3) gram = 0,54 gram

Efisiensi logam 3 =

=

= 55,56%

Efisiensi logam 6 =

=

= 22,22%


10/14

PELAPISAN TEMBAGA


10

VI. PEMBAHASAN


11/14

PELAPISAN TEMBAGA


11

Astri Ayu Aristia (101424006)

Kali ini kami melakukan praktikum yaitu pelapisan tembaga. Praktikum pelapisan

logam Cu ini bertujuan menjelaskan mekanisme pelapisan logam besi dengan pelapis dasar

tembaga, serta menghitung efisiensi arus pelapisan tembaga pada 2 logam kerja dengan

variasi waktu.

Proses pelapisan tembaga terhadap suatu logam (Al) sebagai logam yang dilapisi adalah

suatu cara untuk melindungi logam terhadap serangan korosi dan untuk mendapatkan sifat

dekoratif. Cara pelapisan tembaga dengan metode elektroplating yaitu pelapisan

menggunakan arus searah. Cara kerjanya mirip dengan elektrolisa, dimana logam pelapis

bertindak sebagai anoda, sedangkan logam dasarnya sebagai katoda. Cara terakhir ini disertai

dengan perlakuan awal terhadap benda kerja yang baik mempunyai keuntungan dibandingkan

dengan cara-cara yang lain. Pekerjaan elektroplating tembaga pada dasarnya terbagi atas tiga

proses yaitu perlakuan awal, proses pelapisan dan proses pengolahan akhir hasil

elektroplating. Proses elektroplating ini terdapat tiga jenis proses pelapisam yaitu yang

pertama adalah proses pelapisan logam dengan tembaga, lalu dilanjutkan dengan pelapisan

Nikel dan yang terakhir benda kerja dilapisi dengan nikel.

Tembaga (Cu) merupakan logam yang banyak digunakan, karena mempunyai sifat

hantaran arus dan panas yang baik. Tembaga digunakan untuk pelapisan dasar karena dapat

menutup permukaan bahan yang dilapis dengan baik. Pelapisan dasar tembaga dipelukan

untuk pelapisan lanjut dengan nikel yang kemudian yang kemudian dilakukan pelapisan akhir

khrom.

Proses elektroplating itu sendiri merupakan pelapisan logam dengan menggunakan arus

listrik searah dan larutan elektrolit. Pada elektroplating (pelapisan logam) ini yang merupakan

benda kerja ialah katoda, dalam praktikum ini yaitu logam Fe sedangkan elektroda berperansebagai katoda.

Factor penting yang perlu diperhatikan diantaranya besarnya arus yang digunakan, luas

permukaan benda kerja, suhu, sifat dan konsentrasi larutan elektrolit, kemurnian elektrolit,

waktu pelapisan, jenis elektroda, serta persiapan benda kerja.

Sedangkan mekanisme yang terjadi pada proses pelapisan Cu itu sendiri ialah :

Anoda:

2H2O O2 + 4H+ + 4e


12/14

PELAPISAN TEMBAGA


12

Cu Cu2+ + 2e

katoda:

Cu2++ 2e Cu

H2O + 2e H2+ 2OH-

Hal yang pertama kami lakukan saat praktikum yaitu membersihkan benda kerja (Plat

besi) dari kotoran atau korosi yang menempel dengan cara mengamplasnya sambil dialiri air

dan penambahan asam (pickling) digunakan HCl 10 % dan penghilangan lemak dengan cara

penambahan basa (degreasing) yaitu mencelupkan plat besi ke larutan NaOH 10% serta

membilasnya lagi dengan air mengalir. Proses selanjutnya yaitu merangkai alat, kemudian

digunakan arus sebesar 3 A dan variasi waktu 10, 20 dab 30 menit. Logam Fe akan terlapisi

oleh Cu.

Berdasarkan hasil percobaan data dapat diketahui bahwa nilai efisiensi pelapisan

logam 1 di menit ke 10 tidak dapat dihitung karena berat akhir setelah pelapisan lebih rendah

daripada berat setelah pelapisan, logam 2 bernilai 99%. Pada menit ke 20, logam 1 memiliki

nilai efisiensi 98% dan logam 2 yaitu 99%. Pada menit ke 30, logam 1 memiliki nilai efisiensi

96,5% dan logam 2 yaitu 98,5%.

Berdasarkan litelatur, lamanya waktu pelapisan mempengaruhi nilai %W dan tebal

lapisan. Seharusnya, semakin lama waktu pelapisan maka nilai %W dan tebal lapisan makin

besar. hal ini disebabkan karena penambahan oksidasi dari Cu ke logam Fe semakin banyak.

Namun dari hasil praktikum sepertinya hal tersebut tidak terjadi. Hal ini dapat diakibatkan

oleh .


13/14

PELAPISAN TEMBAGA


13

VII. KESIMPULAN


14/14

PELAPISAN TEMBAGA


14

DAFTAR PUSTAKA

Ngatin, Agustinus. Dkk. 2002. Teknik Pengendalian Korosi. Bandung : Jurusan Teknik

Kimia-POLBAN

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/utilitas-pabrik/proses-elektroplating-

tembaga-nikel-khrom/
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/utilitas-pabrik/proses-elektroplating-tembaga-nikel-khrom/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/utilitas-pabrik/proses-elektroplating-tembaga-nikel-khrom/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/utilitas-pabrik/proses-elektroplating-tembaga-nikel-khrom/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/utilitas-pabrik/proses-elektroplating-tembaga-nikel-khrom/

Pelapisan Cu Kel 2

Documents

Transcript of Pelapisan Cu Kel 2