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
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
2/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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.
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
3/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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.
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
4/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
5/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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 %
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
6/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
6
3.2 Flow Chart
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
7/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
8/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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 :
= 0,5 Ampere; t = 10 menit
W =
=
= 0,09 gram
Arus yang digunakan :
= 0,75 Ampere; t = 10 menit
W =
=
= 0,15 gram
Jumlah Cu yang melapisi besi = (0,09 + 0,15) gram = 0,24 gram
Efisiensi logam 2
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
9/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
9
=
=
= 45,83%
Efisiensi logam 5 =
=
= 16,67%
c. Pelapisan logam 3 dan 6 Arus yang digunakan :
= 0,5 Ampere; t = 10 menit
W =
=
= 0,09 gram
Arus yang digunakan :
= 0,75 Ampere; t = 10 menit
W =
=
= 0,15 gram
Arus yang digunakan :
= 1,5 Ampere; t = 10 menit
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%
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
10/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
10
VI. PEMBAHASAN
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
11/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
12/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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 .
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
13/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
13
VII. KESIMPULAN
7/28/2019 Pelapisan Cu Kel 2
14/14
PELAPISAN TEMBAGA
Kelompok 2 TKPB 2010
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/