Penyepuhan adalah proses pelapisan
logam dengan logam yang lebih tipis
melalui prinsip bahwa logam yang akan
disepuh diper...
Elektroplating adalah elektrodeposisi pelapis /
coating logam melekat pada elektroda untuk
menjaga substrat yang memberika...
Elektroplatingadalahpelapisanlogam dengan
caramengendapkan logampelapispadalogam
atau
plastikyang dilakukansecaraelektroli...
Elektroplating merupakan teknik pelapisan secara
elektrodeposisi, yaitu proses pengendapan pelapis
logam secara elektrokim...
Teapots are electroplated with a thin layer of silver to give them an attractive
finish. Objects that are electroplated ar...
Mn+(aq) +ne- ⎯→M(S)
Logamdalambentukpadatakanteroksidasimenjadiion
logamcair dan sejumlahelektron.Kationpadalarutan
kemudi...
Basis utama kinetika eletroplating adalah Hukum
Faraday, yaitu jumlah total perubahan kimia pada
elektroda (akibat arus) s...
Jika arus diamati pada saat deposisi berlangsung
maka akan tampak bahwa sejumlah massa M
anoda akan terlapiskan pada katod...
M I
M=I/F * A/F * Q
dengan :
• F= Konstanta Faraday 9,65X10.000
(coulomb/gram)
• M = Massa zat (kg)
• Q = (coulomb) ti.
• ...
KonsepElektroplating
Konsep elektroplating adalah reaksi kimia yang dihasilkan
oleh arus listrik. Terminal yang memberikan...
Hubungan Dengan Kelistrikan
Elektroplating meletakkan dasar analitis diatas hukum
Faraday yang dicetuskan oleh Michael Far...
Satu Coulomb didefinisikan dengan arus l Ampere yang
mengalir selama 1 detik (1 As) atau sama dengan jumlah
arus yang dibu...
Faradaymenyatakanbahwabanyak perubahan kimia
yangterjadidalamelektrodasebandingdenganjumlah
arus yanglewat.Makaefisiensiar...
Pada elektroplating bukan berat dari logam yang
dilapiskan yang menjadi perhatian namun tebalnyalah
yang lebih dipermasala...
Untuk memperoleh hasil lapisan yang merata dibutuhkan
distribusi arus yang merata pula. Arus umumnya mengalami
perbedaan d...
Elektroplating didefinisikan sebagai elektrodeposisi dari
sebuah lapisan
logam adheren diatas suatu elektroda dengan tujua...
Seperti yang telah disebutkan di atas, ada empat
tujuan utama mengapa logam dilapis dengan proses
elektroplating, yaitu pe...
Contoh Reaksi elektroplating
yang terjadi pada Nikel
(NiSO4·(NH4)2SO4·6H2O) is used in nickel-
electroplating Microsoft ® ...
Chromium,symbol Cr
Sifatkhusus. Ada beberapabenda yangdiperlukanuntuk
suatu tujuantetapilogampembuatnyatidak memilikisifat
yangsesuai danmenu...
Metode elektroplating dapat dilakukan dengan
menggunakan dua buah elektroda yaitu anoda
dan katoda, larutan elektrolit dan...
Elektroplating ditujukan untuk berbagai
keperluan mulai dari perlindungan
terhadap karat seperti pada pelapisan
seng pada ...
Proses elektroplating membutuhkan listrik untuk memberikan beda
potensial antara kedua elektrodanya. Ada dua jenis arus li...
Dimana I adalah besar arus dinyatakan dalam satuan A
(ampere), V adalah beda potensial antara kedua elektroda
dinyatakan d...
Metodeelektroplatingmemilikibeberapa
keunggulandibandingkandenganmetode
yang lain.
Beberapa keunggulantersebutantara lain:...
Elektroplating 2
Elektroplating 2
Elektroplating 2
Elektroplating 2
Elektroplating 2
Elektroplating 2
Elektroplating 2
Elektroplating 2
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Elektroplating 2

8,268

Published on

Published in: Education
6 Comments
16 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
8,268
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
6
Likes
16
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Elektroplating 2"

  1. 1. Penyepuhan adalah proses pelapisan logam dengan logam yang lebih tipis melalui prinsip bahwa logam yang akan disepuh diperlakukan sebagai katoda, dan logam penyepuh diperlakukan sebagai anoda. Dalam penyepuhan kedua elektroda dimasukkan dalam larutan elektrolit, yaitu larutan yang mengandung ion logam penyepuh menurut (Retnowati, 1992)
  2. 2. Elektroplating adalah elektrodeposisi pelapis / coating logam melekat pada elektroda untuk menjaga substrat yang memberikan permukaan dengan dimensi dan sifat yang berbeda daripada logam basisnya tersebut (Hartomo, 1992). Menurut Dr.Ir.Latifah dalam bukunya Kimia Dasar 1, bahwa elektroplating didefinisikan sebagai proses pelapisan pada substrat (bahan yang dilapisi) dengan proses elektrolisis. Faktor- faktor yang mempengaruhi proses elektroplating adalah: kerapatan arus, konsentrasi larutan/derajat keasaman larutan, adanya pengotor/kontak dengan logam lain yang lebih aktif permukaan lapisannya.
  3. 3. Elektroplatingadalahpelapisanlogam dengan caramengendapkan logampelapispadalogam atau plastikyang dilakukansecaraelektrolitik. Logam-logam yang palingumumdigunakan adalahtembaga,krom, nikeldan seng yang dilarutkanbersamasianida,asam, alkalidanfosfat.
  4. 4. Elektroplating merupakan teknik pelapisan secara elektrodeposisi, yaitu proses pengendapan pelapis logam secara elektrokimia. Cara pelapisan ini memerlukan arus listrik searah. Bila listrik mengalir antara dua elektroda (anoda & katoda) di dalam larutan konduktor/larutan elektrolit, maka akan terjadi reaksi kimia pada permukan elektroda tersebut. Pada sistem demikian, bila diberi tegangan atau beda potensial, ion-ion bergerak menuju elektroda. Kation bergerak menuju katoda dan anion bergerak menuju anoda. Masing-masing mempunyai laju khas (konduktivitas ion individu). Konduktivitas total larutan tertentu merupakan penjumlahan dan konduktivitas ion individu segenap Ion yang dikandungnya.
  5. 5. Teapots are electroplated with a thin layer of silver to give them an attractive finish. Objects that are electroplated are first cleaned, then placed in a bath that contains ions, or positively charged atoms, of the metal that will be deposited on them. The object to be plated is connected to the negative end of an electric current source, which causes the object to attract the positive metal ions in the bath.Microsoft ® Encarta ® 2008. © 1993-2007 Microsoft.
  6. 6. Mn+(aq) +ne- ⎯→M(S) Logamdalambentukpadatakanteroksidasimenjadiion logamcair dan sejumlahelektron.Kationpadalarutan kemudianberpindah dan melekatdipermukaankatoda. Sistemplatingterdiriatassirkitluar,elektrodanegatif (katoda)yakni barang yangdilapiskan,larutanplating, elektrodapositif(anoda).Adapun tujuan dari elektroplatingadalahuntukmeningkatkantampilan strukturatom(bagus,kilap,cemerlang),perlindungan (terhadapkorosi),sifatkhas permukaan,serta sifatteknis /mekanistertentu.Pengelompokaninitidakmutlak, namundapatsalingtumpangtindih
  7. 7. Basis utama kinetika eletroplating adalah Hukum Faraday, yaitu jumlah total perubahan kimia pada elektroda (akibat arus) sebanding dengan jumlah arus yang lewat. Pada proses ini yang perlu diperhatikan adalah jumlah logam yang terdeposisi pada katoda atau yang lenyap dari anoda. Namun demikian yang lebih perlu diperhatikan, bukan mencari berat total logam yang terdeposisi pada katoda, melainkan tebal dan distribusi endapan pada katoda. Dengan demikian yang terpenting bukan arus total melainkan rapat arus. Dalam praktek, luas permukaan yang nampak dianggap sama dengan luas. sebenarnya, kecuali bila katodanya sangat kasar.
  8. 8. Jika arus diamati pada saat deposisi berlangsung maka akan tampak bahwa sejumlah massa M anoda akan terlapiskan pada katoda dan massa M anoda akan terkurangi pada anoda sehingga konsentrasi larutan tidak berubah. Hukum Faraday menyatakan bahwa berat bahan yang terbentuk pada elektroda sebanding dengan arus yang melalui sel. Untuk bahan lain jika arus yang melalui sel sama dengan sebelumnya maka berat lapisan yang terbentuk pada katoda sebanding dengan berat ekivalennya. Hukum Faraday mengenai elektrolisis menyatakan bahwa jumlah peerubahan kimia yang terjadi pada proses elektrolisis tergantung pada jumlah muatan listrik yang melalui sel elektrolisis tersebut. Hukum Faraday ini dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
  9. 9. M I M=I/F * A/F * Q dengan : • F= Konstanta Faraday 9,65X10.000 (coulomb/gram) • M = Massa zat (kg) • Q = (coulomb) ti. • I = Arus (ampere) • T = Waktu proses pelapisan (sekon) • A = Berat atom • V = Balensi unsur
  10. 10. KonsepElektroplating Konsep elektroplating adalah reaksi kimia yang dihasilkan oleh arus listrik. Terminal yang memberikan arus dalam larutan disebut dengan elektroda. Elektroda yang mengalami proses kimia reduksi adalah katoda, sedangkan yang mengalami proses kimia oksidasi adalah anoda. Pada kedua elektroda terjadi proses perpindahan ion, dari katoda ke anoda bermuatan negatif disebut dengan anion, sedangkan dari anoda ke katoda bermuatan positif disebut dengan kation. Larutan tempat terjadinya proses ini disebut dengan elektrolit. Konduksi dapat terjadi melalui dua cara, yaitu elektronik dan elektrolitik. Konduksi yang terjadi secara elektronik, tidak disertai baik dengan reaksi kimia maupun perpindahan material. Sedangkan pada konduksi secara elektrolitik disertai dengan perpindahan material dan reaksi kimia pada kedua elektroda.
  11. 11. Hubungan Dengan Kelistrikan Elektroplating meletakkan dasar analitis diatas hukum Faraday yang dicetuskan oleh Michael Faraday pada tahun 1833. Hukum tersebut menyatakan bahwa: 1. Jumlah perubahan kimia akibat arus listrik sebanding dengan jumlah arus yang lewat. Jumlah substansi berbeda yang dibebaskan oleh sejumlah arus listrik sebanding dengan berat kimia ekuivalennya. Berat kimia ekuivalen dari suatu meterial adalah berat atom suatu material dibagi dengan perubahan valensi yang terjadi pada proses elektrolisis. Jadi walaupun suatu logam hanya memiliki satu berat atom, namun logam tersebut dapat memiliki berat ekuivalen lebih dari satu. Bila besi sebagai elektroda menggunakan Fe 3+ -> Fe° maka perubahan valensinya adalah 3, sehingga berat ekuivalennya adalah 55,85 (berat atom Fe) dibagi 3, yaitu 18,617.
  12. 12. Satu Coulomb didefinisikan dengan arus l Ampere yang mengalir selama 1 detik (1 As) atau sama dengan jumlah arus yang dibutuhkan untuk melapiskan 0,001118 gram perak. Untuk melapiskan 1 gram perak dibutuhkan 107,868/0.001118 = 96483 C, dibulatkan menjadi 96500 C. Jadi persamaan yang didapat melalui hukum Faraday adalah : g = Iet/96500 (2.1) dimana: g = berat substansi yang bereaksi, I = arus dalam ampere, e = berat ekuivalen, dan t = waktu dalam detik. Bila tegangan sel diketahui, maka kita bisa menghitung energi yang dibutuhkan, dengan persamaan: W = V I t (2.2) dimana W adalah energi dalam Joule, V menyatakan tegangan dalam volts, I menyatakan arus dalam ampere, dan t adalah waktu dalam detik.
  13. 13. Faradaymenyatakanbahwabanyak perubahan kimia yangterjadidalamelektrodasebandingdenganjumlah arus yanglewat.Makaefisiensiarus adalah perbandingan antaraperubahan kimiayang diinginkan denganperubahan kimiayang terjadi.Efisiensiarus dinyatakandenganpersamaan: CE =100xAct/Theo(2.3) dimanaCEadalahefisiensiarus dalampersentase,Act adalahperubahan kimiayang terjadi(diperoleh dari percobaan),dan Theoadalah perubahankimiayang diinginkan(melaluiperhitungansecara teoritis). Efisiensianoda didapatbila yangdikalkulasiadalah berat logampadaanoda,danefisiensikatodaadalahbilayang dikalkulasiadalah beratlogampadakatoda.
  14. 14. Pada elektroplating bukan berat dari logam yang dilapiskan yang menjadi perhatian namun tebalnyalah yang lebih dipermasalahkan. Untuk memperoleh hasil pelapisan yang merata diseluruh permukaan benda, maka diperlukan sejumlah arus yang sebanding luas permukaan yang dilapisi. Densitas arus merupakan variabel penting dari elektroplating yang menentukan karakter lapisan, distribusinya, efisiensiarus, dan sebagainya. Densitas arus dinyatakan dalam ampere per satuan luas (A/m 2 , A/dm 2 , A/cm 2 ).
  15. 15. Untuk memperoleh hasil lapisan yang merata dibutuhkan distribusi arus yang merata pula. Arus umumnya mengalami perbedaan distribusi pada bagian tengah logam dibanding dengan bagian ujung logam yang di-plating. Arus lebih terkonsentrasi pada ujung logam sehingga oleh karena ketidak merataan distribusi arus akan mengakibatkan lapisan yang tidak sama tebalnya, bahkan mengakibatkan pembentukan hidrogen dan terjadinya bintik serta kerak pada bagian logam yang konsentrasi arusnya tinggi. Dalam mengatur distribusi arus ada dua cara yang digunakan, yaitu melalui larutan dan peletakan elektroda. Kedua cara tersebut relatif sulit. Pengaturan letak elektroda berhubungan dengan desain bak plating, sehingga untuk usaha plating sederhana sulit diwujudkan. Pengaturan letak elektroda juga memperhitungkan bentuk logam yang di-plating sehingga bak plating dibuat secara khusus untuk aplikasi plating tertentu saja. Sedangkan pengaturan larutan dilakukan untuk mendapatkan throwing power yang bagus. Throwing power didefinisikan sebagai kemampuan larutan untuk melapisi bagian logam yang sulit dan bentuknya tidak merata. Juga diharapkan larutan
  16. 16. Elektroplating didefinisikan sebagai elektrodeposisi dari sebuah lapisan logam adheren diatas suatu elektroda dengan tujuan memberikan sifat atau dimensi tertentu yang berbeda terhadap permukaan logam asalnya. Untuk melakukan proses elektroplating dibutuhkan empat komponen, yaitu : 1. Rangkaian eksternal, terdiri atas : sebuah sumber arus DC, medium penyalur arus ke bak plating, instrumentasi lain seperti ammeter, voltmeter, dan regulator arus atau tegangan. 2. Elektroda negatif atau katoda (yang merupakan bahan yang akan dilapisi), dan media untuk menempatkan elektroda dalam bakplating. 3. Larutan plating, umumnya berbentuk cairan. 4. Elektroda positif atau anoda (yang merupakan logam yang dilapiskan), dapat juga berupa logam yang inert dan tidak larut
  17. 17. Seperti yang telah disebutkan di atas, ada empat tujuan utama mengapa logam dilapis dengan proses elektroplating, yaitu penampilan, perlindungan, sifat khusus, sifat mekanis. Keempat kegunaan ini kadang sulit dipisahkan satu sama lain, umumnya untuk satu proses elektroplating memiliki dua atau lebih dari keempat fungsi tersebut. 4.1.1. Dekoratif. Banyak logam tidak menarik untuk dilihat, karena memiliki sifat mudah teroksidasi, berminyak, atau berkarat. Contohnya seperti sea^, cten besi, yang nrerupakan logam paling murak yang tersedia banyak di pasaran Lapisarf tipiS krotft akan rrrerttpercantik penampilan sekaligus menambah nilai jual dari b£ si dail seng. Krom dapat di-plating dengan proses 'bright plating 1 dan terlihat mengkilat (bila dilakukan dengan benar dapat bertahan hingga bertahun-tahun).
  18. 18. Contoh Reaksi elektroplating yang terjadi pada Nikel (NiSO4·(NH4)2SO4·6H2O) is used in nickel- electroplating Microsoft ® Encarta ® 2008. © 1993-2007 Microsoft Corporation. All rights reserved.
  19. 19. Chromium,symbol Cr
  20. 20. Sifatkhusus. Ada beberapabenda yangdiperlukanuntuk suatu tujuantetapilogampembuatnyatidak memilikisifat yangsesuai danmenunjangfungsinya,sehinggaperlu dilakukanplatingpadalogamdasar tersebut untuk memberinya sifat yangsesuai dengankebutuhan. Beberapa contohnyaantaralain: -Timahdilapiskanpadakakikomponenelektronikuntuk mempermudah solder melekat padanya.Kakikomponen terbuat daritembaga,namuntembagasajatidakcukup cepat dilekatitimahsolder karenasangatsulit menjaga tembagadari lapisanfilm yangditimbulkannyaakibat interaksi denganlingkungan. Lapisanminyakiniakanmempersulit pelekatantimah solder padakakikomponen. - Untukfungsireflektor (pada senter, ataulampu otomotif),logamdilapisi denganlogamperak atau rhodium yangmemilikidayarefleksi tinggi.
  21. 21. Metode elektroplating dapat dilakukan dengan menggunakan dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda, larutan elektrolit dan sumber arus. Sebagai anoda digunakan platina karena bersifat inert sedangkan katodanya merupakan substrat yang dipakai untuk membuat lapisan tipis. Prinsip dasar pembuatan lapisan tipis adalah menempatkan ion- ion positif bahan pelapis ditambah dengan elektron yang berasal dari larutan elektrolit logam yang dilapisi. Hasil pelapisan dengan metode elektrodeposisi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya: arus, pengadukan, kandungan larutan elektrolit, tegangan, PH larutan elektrolit, waktu pelapisan dan suhu larutan. Susunan atom yang menempel pada substrat dipengaruhi oleh sifat alami substrat dan temperatur selama proses deposisi.
  22. 22. Elektroplating ditujukan untuk berbagai keperluan mulai dari perlindungan terhadap karat seperti pada pelapisan seng pada besi baja yang digunakan untuk berbagai keperluan bahan bangunan dan konstruksi. Pelapisan nikel dan krom umumnya ditujukan untuk menjadikan benda mempunyai permukaan lebih keras dan mengkilap selain juga sebagai perlindungan terhadap korosi.
  23. 23. Proses elektroplating membutuhkan listrik untuk memberikan beda potensial antara kedua elektrodanya. Ada dua jenis arus listrik yang dikenal, yaitu arus bolak-balik (Alternating Current, disingkat AC) dan arus searah (Direct Current, disingkat DC). Listrik yang dibutuhkan untuk proses elektroplating adalah arus searah (DC). Pada elektroplating, arus akan mengalir dari elektroda yang memiliki potensial lebih tinggi ke elektroda yang memiliki potensial lebih rendah, sehingga satu elektroda akan bertindak sebagai penyedia elektron dan yang lain penerima elektron. Listrik untuk proses elektroplating umumnya mempunyai beda potensial kecil namun dengan arus yang tinggi. Antara aliran arus dan tegangan mempunyai analogi yang sama dengan aliran air dengan beda ketinggian. Air akan mengalir bila terdapat beda ketinggian, begitu pula arus, mengalir saat terjadi beda potensial. Air mengalir melalui suatu medium yang akan menentukan debit air, yaitu variabel-variabel semacam lebar diameter pipa, diameter keran, dan tekanan dalam pipa. Medium yang dilalui oleh arus sepanjang terdapat beda potensial merupakan tahanan, yang menentukan tingginya arus listrik yang mengalir. Terminologi hubungan antara arus, beda potensial dan tahanan dinyatakan dalam persamaan : I = V /R (2.4)
  24. 24. Dimana I adalah besar arus dinyatakan dalam satuan A (ampere), V adalah beda potensial antara kedua elektroda dinyatakan dalam satuan V (volt), dan R adalah tahanan yang dilalui oleh arus dinyatakan dalam satuan Q (ohm). Persamaan di atas dikenal dengan hukum Ohm. Terdapat perbedaan yang perlu diperhatikan antara arus yang mengalir dengan kuantitas listrik. Kuantitas listrik adalah jumlah listrik yang dihantar oleh arus 1 A selama 1 detik, dinyatakan dalam satuan A.s (ampere- detik) atau C (coulomb). Daya listrik mempunyai analogi deras aliran air. Untuk menghitung daya listrik, dipergunakan persamaan: P = V xI (2.5) Dimana P adalah daya listrik dinyatakan dalam satuan watts (W). Panas yang ditimbulkan oleh arus pada tahanan dapat dinyatakan dengan persamaan: P = I 2 xR (2.6) Energi listrik adalah energi yang timbul oleh daya listrik yang dikeluarkan setiap satuan waktu dan dapat dihitung dengan persamaan : W = P xt (2.7) Dimana W adalah energi listrik yang dinyatakan dalam satuan joule (J). Listrik yang didapatkan dari PLN berupa arus bolak-balik, tidak bisa langsung digunakan untuk proses elektroplating. Selain itu, karena proses elektroplating menggunakan beda potensial yang relatif kecil, sedangkan listrik yang didapat dari PLN mempunyai beda potensial 220 V atau 380 V.
  25. 25. Metodeelektroplatingmemilikibeberapa keunggulandibandingkandenganmetode yang lain. Beberapa keunggulantersebutantara lain: bahanyang diperolehdari proses elektroplating(penyepuhan) memiliki karakteristik yang serupa dengantarget (Smallaman, 1991),meningkatkan ketahanan korosi (proteksi), serta tampilan struktur yang bagus(kilap,cemerlang) (Hartomo, 1992).

×