BAHAN BAKU DAN PRODUK INDUSTRI
PENYIMPANAN BAHAN BAKU DAN BAHAN PENUNJANG
B. Pelapisan Logam
2. Rendaman/Larutan Elektrolit
Setiap larutan elektrolit yang dijadakan rendaman tempat proses lapis listrik berlangsung harus mengandung bahan-bahan terlarut yang sekurang-kurangnya memiliki satu dari fungsi berikut ini: a. Menyediakan sumber logam yang akan diendapkan b. Membentuk kompleks dengan ion logam yang akan
diendapkan c. Konduktif
d. Dapat menstabilkan larutan dari hidrolisa e. Bertindak sebagai buffer —? pengatur pH
f. Memodifikasi atau mengatur bentuk fisik dari endapan g. Membantu pelarutan anoda.
Adapun rendaman yang digunakan dalam proses lapis listrik da-pat bersifat asam maupun basa.
a. Rendaman Asam Dengan Garam Sederhana
Biasanya rendaman selalu rengandung garam dari logam yang akan diendapkan/dilapiskan. Sebaiknya dipilih garam-garam yang mudah larut namun anion dari garam-garam tersebut tidak mudah tereduksi. Walaupun anion tidak ikut secara langsung dalam proses terjadinya pelapisan, tetapi jika
menempel pada permukaan katoda akan merupakan gangguan bagi struktur endapan.
Aktivitas dari ion logam ditentukan oleh konsentrasi dari garam logamnya, derajat disosiasi dan konsentrasi komponen lain yang ada di dalam rendaman. Jika konsentrasi logamnya tidak mencukupi untuk diendapkan, akan terbentuk endapan yang terbakar pada rapat arus yang relative rendah.
Gambar 2.27. Larutan pelapis emas
Adanya ion khlorida di dalam rendaman yang bersifat asam mempunyai dua (2) fungsi utama, pertama akan memudahkan terkorosinya anoda atau mencegah pasivasi anoda dan yang kedua akan menaikkan koefisien difusi dari ion logamnya berarti menaikkan batas rapat arus (limiting current density).
b. Rendaman yang Mengandung Garam Kompleks
Garam kompleks yang sering digunakan dalam proses lapis listrik adalah Sianida. Karena siano kompleks terdekomposisi oleh asam, maka rendaman harus bersifat alkali (basa).
Adanya natrium atau kalium hidroksida akan memperbaiki konduktivitas dan mencegah liberasi dari asam hidrosianat oleh CO2 yang masuk ke dalam rendaman dari udara.
c. Buffer (penyangga) dan komponen lainnya
Disamping garam logamnya sebagai komponen utama, rendaman juga mengandung komponen lain, misalnya komponen yang berfungsi sebagai penyangga (mengatur pH); misal untuk rendaman nikel digunakan asam borat sebagai buffer.
Sedangkan penambahan asam sulfat pada rendaman tertentu akan menaikkan konduktivitas dan mencegah hidrolisa.
d. Bahan Imbuh (Addition Agent)
Untuk mendapatkan hasil pelapisan yang baik (mengkilap, rata) diperlukan adanya komponen-komponen lain yang ditambahkan kedalam rendaman. Diantaranya adalah "Wetting agent", "levellers" dan bahan pengkilap (brightener).
Wetting Agent :
Jika gelembung gas hidrogen menempel pada permukaan katoda, pelapisan dihalangi dan hanya terjadi disekitar gelembung tersebut, sehingga menghasilkan pelapisan yang berlubang-lubang. "Wetting agent" ditambahkan untuk mengeliminir hal tersebut.
Levellers.
Bahan imbuh ini mempunyai kemampuan untuk menyembunyikan cacat-cacat pada permukaan katoda.
Bahan Pengkilap.
Bahan ini ditambahkan ke dalam rendaman, agar endapan/ lapisan yang dihasilkan mengkilap. Ada bermacam-macam bahan pengkilap, biasanya adalah bahan-bahan organik. Bahan imbuh yang telah disebutkan biasanya ditambahkan ke dalam larutan dalam jumlah yang kecil sekali.
Kemampuan Rendaman.
Rendaman/elektrolit untuk suatu proses lapis listrik diharapkan mempunyai kemampuan untuk mendapatkan hasil yang berkualitas baik. Rendaman harus memiliki "covering power", "throwing power", dan "levelling" yang baik.
"Covering power"
Covering power adalah kemampuan suatu rendaman/elektrolit untuk mengendapkan logam keseluruh permukaan katoda yang bagaimanapun juga bentuknya. Covering power tergantung kepada pengerjaan awal/proses persiapan peiinukaan dan kondisi dari permukaan benda kerja/katoda disamping kondisi dari proses lapis listrinya sendiri.
"Throwing power"
Ada dua macam throwing power, yang pertama adalah macro dan yang kedua adalah micro throwing power.
Macro throwing power.
Macro throwing power dapat didefinisikan sebagai kemampuan rendaman/elektrolit untuk menghasilkan endapan yang kurang lebih sama tebalnya pada benda kerja yang tidak beraturan bentuknya. Faktor yang mempengaruhi macro throwing power adalah distribusi arus, kondisi operasi, efisiensi arus dan konduktivitas.
Micro throwing power.
Didefinisikan sebagai kemampuan rendaman untuk menghasilkan endapan yang sama tebalnya pada setiap titik permukaan benda kerja. Difusi ion logam merupakan hal yang penting bagi micro throwing power.
“Levelling"
Dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk menghasilkan lapisan yang lebih tebal pada lekukan daripada pada permukaan yang rata.
3. Anoda
Anoda yang digunakan dalam proses lapis listrik harus dapat mengalirkan arus listrik dari luar kedalam larutan/rendaman dan juga harus berfungsi sebagai pengisi kekurangan logam didalam larutan karena mengendap pada permukaan katoda.
Anoda dapat berbentuk lempengan logam yang masif atau dapat juga berbentuk bola atau potongan-potongan kecil.
Ada dua jenis anoda, yaitu anoda yang terbuat dari logam yang akan diendapkan,dikenal dengan nama anoda terlarut dan satu lagi adalah anoda yang terbuat dari logam lain yang tidak larut dalam rendaman, dikenal dengan nama anoda inert.
Ada keuntungan dan kerugiannya masing-masing bila menggunakan jenis anoda tersebut.
Keuntungan bila kita menggunakan anoda terlarut antara lain adalah larutan/rendaman dapat dikatakan memiliki kandungan
logam yang konstan, penambahan garam logamnya tidak perlu dilakukan. Sedangkan ke rugiannya menggunakan anoda terlarut adalah seringkali ada pengotor yang ikut terlarut dan kadang-kadang juga ada bahan-bahan yang tidak larut yang akan mengotori rendaman, disamping itu perlu dilakukan kontrol apakah anoda tetap aktif dan tidak membentuk film tipis yang akan menyebabkan anoda menjadi pasif.
Keuntungan menggunakan anoda inert adalah tidak perlu mengganti anoda (karena tidak akan habis) jadi sekali dipasang dapat digunakan selamanya; namun demikian ada juga kerugiannya yaitu, logam didalam rendaman lama kelamaan akan habis mengendap dibawa, sehingga analisa larutan dan penambahan bahan kimia kedalam larutan harus kerapkali dilakukan.
4. Katoda
Katoda atau benda kerja dapat memiliki bermacam bentuk dan dapat terbuat dari beraneka logam yang penting katoda harus bersifat konduktor sehingga proses lapis listrik dapat berlangsung dan logam dapat menempel pada katoda (benda kerja).
Bila benda kerja tidak bersifat konduktor, dapat dilakukan pengerjaan awal yang membuat benda kerja siap menjadi katoda dalam proses lapis listrik.