Penerapan Metode Elektroplating Pada Proses Pelapisan Besi Dengan Nikel.

(1)

PENELITIAN

Penerapan Metode Elektroplating Pada Proses Pelapisan Besi

Dengan Nikel

Disusun Oleh :

ELIZABETH DIANITA IRIANI

0631010012

Telah dipertahankan dihadapan dan diterima oleh Dosen Penguji Pada tanggal 20 September 2010

TIM PENGUJI I PEMBIMBING

Ir. Dwi Hery Astuti, MT Ir. Tatiek Sri Hajati, MT

NIP. NIP.

TIM PENGUJI II

Ir. Isni Utami, MT NIP.

Mengetahui

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT

(2)

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga proses penelitian dan penulisan

skripsi dengan judul “Penerapan Metode Elektroplating Pada Proses Pelapisan

Besi Dengan Nikel” dapat terselesaikan.

Adapun penyusunan penelitian ini merupakan salah satu syarat yang harus

ditempuh dalam kurikulum program studi S-1 Teknik Kimia dan untuk memperoleh

gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan

Nasional “Veteran” Jawa Timur, Surabaya.

Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan dukungan dari berbagai pihak,

penelitian ini tidak akan terlaksana dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini

dengan rendah hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ir. Sutiyono,MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

2. Ir. Retno Dewati, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

3. Ir. Kindriari N.W., MT selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Fakultas

(3)

4. Ir. Tatiek Sri Hajati, MT selaku dosen pembimbing skripsi yang telah dengan

sabar membimbing penulis dalam pengerjaan penelitian ini.

5. Ir. Dwi Hery A.,MT selaku dosen penguji I yang telah meluangkan waktu

untuk memberikan petunjuk dan pengarahan kepada penulis dalam

penyusunan skripsi ini.

6. Ir. Isni Utami, MT selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar

membantu dan memberi pengarahan serta kritik dan saran yang sangat

membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini.

7. Orang tua tercinta yang dengan penuh kasih sayang senantiasa memberikan

dukungan secara moral dan material.

8. Teman – teman angkatan 2005 dan 2006 yang selalu memberikan semangat

kepada penulis sehingga skripsi ini dapat selesai tepat pada waktunya.

9. Semua pihak yang telah membantu dalam terselesaikannya skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidak lepas dari berbagai

kekurangan, maka dari itu kritik dan saran akan penulis terima dengan besar hati.

Harapan penulis, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak – pihak yang

membutuhkan.

Surabaya, 23 September 2010

(4)

Untuk menanggulangi bahaya korosi pada logam akibat proses perusakan

material yang terjadi disebabkan oleh pengaruh lingkungan disekelilingnya yang

berupa sinar matahari, udara maupun air, dapat dilakukan dengan memberi lapisan

nikel (Ni) dengan metode electroplating. Penelitian ini akan mencoba bereksperimen

dengan melakukan variasi waktu pelapisan dan konsentrasi, untuk mengetahui

perbedaan berat hasil lapisan nikel dari variasi waktu dan konsentrasi yang ditentukan.

Tahapan yang dilakukan dalam proses pelapisan, yaitu pembersihan secara

mekanis, pencucian dengan alkalin, pencucian dengan asam, dan pelapisan nikel.

Tahap pembersihan secara mekanis bertujuan membuka pori – pori benda kerja dan

menghaluskan permukaan benda kerja. Tahap pencucian dengan alkalin bertujuan

menghilangkan lemak / minyak yang menempel pada benda kerja. Tahap pencucian

dengan asam bertujuan membersihkan karat yang masih menempel. Pada tahap

pelapisan dengan nikel, benda kerja dimasukkan kedalam larutan elektrolit dengan

kondisi operasi sesuai dengan variabel yang ditetapkan dan dijalankan.

Hasil yang diperoleh yaitu pelapisan terbaik terjadi pada konsentrasi larutan

elektrolit ketiga dengan konsentrasi larutan NiSO4 sebanyak 380 gram/liter, NiCl2

sebanyak 60 gram/liter, dan H3BO3 sebanyak 45 gram/liter dengan waktu pelapisan

10 menit, dimana diperoleh selisih berat lapisan sebesar 0,054 gram dan sifat fisik

(5)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR GRAFIK ... viii

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang ...

I.2. Tujuan Penelitian ...

I.3. Manfaat Penelitian ...

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Secara Umum ...

II.1.1. Pengertian Elektroplating ...

II.1.2. Dasar Teori dan Prinsip Kerja Elektroplating ...

II.2. Secara Khusus ...

II.2.1. Pelapisan Nikel ...

II.2.2. Kuat Arus ...

II.2.3. Anoda – Katoda ...

II.2.4. Hasil Pelapisan ...

(6)

BAB III METODE PENELITIAN

III.1. Bahan – Bahan yang Digunakan ...

III.2. Alat - alat yang digunakan ...

III.3. Variabel ...

III.3.1. Variabel Yang Ditetapkan ...

III.3.2. Variabel Yang Dijalankan ...

III.4. Prosedur Penelitian ...

III.5. Diagram Alir Proses ...

III.6. Gambar Susunan Alat ...

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

IV.1. Data Pengambilan Konsentrasi Larutan Elektrolit ……….

IV.2. Perhitungan Selisih Berat Lapisan ………..

IV.3. Sifat Fisik Benda Kerja ………...

IV.4. Grafik dan Pembahasan ……….

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan ...

V.2. Saran ...

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1.1. Tabel Konsentrasi Larutan Elektrolit I (Pertama) ... ...

Tabel 4.1.2. Tabel Konsentrasi Larutan Elektrolit II (Kedua) ...

Tabel 4.1.3. Tabel Konsentrasi Larutan Elektrolit III (Ketiga) ...

Tabel 4.2.1. Tabel Selisih Berat Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit I (Pertama) ...

Tabel 4.2.2. Tabel Selisih Berat Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit II (Kedua) ...

Tabel 4.2.3. Tabel Selisih Berat Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit III (Ketiga) ...

(8)

Gambar 2.1. Mekanisme Proses Pelapisan Besi Dengan Nikel ...

(9)

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.3.1. Grafik Hubungan Antara Waktu Pelapisan Dengan Selisih Berat

Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit I (Pertama) ... 19

Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit II (Kedua) ... 19

Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit III (Ketiga) ... 20

(10)

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

iv

II.1.2. Dasar Teori dan Prinsip Kerja Elektroplating ... 5

(11)

Penerapan Metode Elektroplating Pada Proses Pelapisan Besi Dengan Nikel

v

III.3. Variabel ... 14

III.3.1. Variabel yang Ditetapkan ... 14

III.3.2. Variabel yang Dijalankan ... 14

III.4. Prosedur Penelitian ... 14

III.5. Diagram Alir Proses ... 15

III.6. Gambar Susunan Alat ... 15

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 16

IV.1. Data Pengambilan Konsentrasi Larutan Elektrolit ... 16

IV.2. Perhitungan Selisih Berat Lapisan Pada Masing – masing Konsentrasi Larutan Elektrolit ... 17

IV.3. Sifat Fisik Benda Kerja ... 19

IV.4. Grafik dan Pembahasan ... 22

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 26

V.1. Kesimpulan ... 26

V.2. Saran ... 26

(12)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Sejalan dengan perkembangan industri serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penggunaan logam tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Dengan demikian, logam harus tampil dengan kondisi sesuai yang dibutuhkan, misalnya penggunaan logam untuk perhiasan, maka logam harus tampil indah dan menarik. Untuk peralatan rumah tangga harus kuat dan awet, dan seterusnya. Atas dasar tersebut, dibutukan suatu upaya untuk mempercantik maupun melindungi logam dari bahaya kerusakan atau korosi.

Kata korosi berasal dari bahasa latin “corrodere” yang artinya perusakan logam atau berkarat. Korosi adalah proses degradasi perusakan material yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekelilingnya. Yang dimaksud pengaruh disekelilingnya dapat berupa udara atau sinar matahari, embun, air tawar, air laut, air sungai, air tanah, air kapur, tanah pasir berbatu – batu. (Rachmat Supardi, 1997)

(13)

2

digunakan untuk melakukan perlindungan terhadap korosi adalah dengan memberikan lapisan pelindung dari logam. Pelapisan logam dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu secara pelelehan, semprot, endap, vakum, sherazing, rich coating,

dan electroplating. (Saleh, A. Arsianto. 1995)

Untuk melindungi logam dengan proses electroplating dibutuhkan listrik arus searah (DC), elektrolit yang disesuaikan dengan lapisan yang diinginkan, logam pelapis (anoda), dan benda kerja yang akan dilapis (katoda). Didunia industri ada beberapa macam logam yang sering digunakan dalam proses pelapisan secara

electroplating, yaitu tembaga (Cu), nikel (Ni), dan krom (Cr).

Nikel merupakan logam yang banyak digunakan dalam industri pelapisan logam. Nikel mempunyai sifat tahan terhadap korosi,memiliki kekerasan dan kekuatan yang cukup, keliatan yang baik, serta memiliki daya hantar listrik yang baik. Nikel berwarna putih keperak – perakan, berkristal halus, sehingga apabila dipoles akan tampak bentuk yang indah dan mengkilap.

(14)

3

I.2 Tujuan Penelitian

1. Memberikan sifat dekoratif pada logam yang dilapis 2. Melindungi logam dari korosi

3. Mengetahui perbedaan berat hasil pelapisan nikel dari variasi waktu yang dibuat.

4. Mengetahui kondisi operasi terbaik dari proses pelapisan besi dengan nikel.

I.3 Manfaat Penelitian

(15)

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur 4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Secara Umum

II.1.1 Pengertian electroplating

Pelapisan secara listrik (electroplating) adalah elektrodeposisi pelapisan /

coating logam melekat ke elektroda untuk menjaga substrat dengan memberikan

permukaan dengan sifat dan dimensi berbeda daripada logam basisnya tersebut.

(Anton J. H dan Tomijiro K., 1995). Sedangkan pengertian electroplating lainnya

adalah suatu proses pengerjaan permukaan material baik logam maupun bukan logam

dan upaya meningkatkan sifat – sifat material tersebut. (Saleh, A. Arsianto, 1995).

Dalam teknologi pengerjaan logam, proses electroplating termasuk kedalam

proses pengerjaan akhir (metal finisging). Adapun fungsi dan tujuan dari pelapisan

logam adalah sebagai berikut :

1. Memperbaiki tampak rupa (dekoratif), misalnya : pelapisan emas, perak,

kuningan, dan tembaga.

2. Melindungi logam dari korosi, yaitu :

a. Melindungi logam dasar dengan logam yang lebih mulia,

(16)

b. Melindungi logam dasar dengan logam yang kurang mulia,

misalnya : pelapisan seng pada baja.

3. Meningkatkan ketahanan produk terhadap gesekan (abrasi), misalnya :

pelapisan chromium keras.

4. Memperbaiki kehalusan / bentuk permukaan dan toleransi logam dasar,

misalnya : pelapisan nikel, chromium, dan sebagainya.

5. Electroforming, yaitu membentuk benda kerja dengan cara endapan.

II.1.2 Dasar Teori dan Prinsip Kerja Electroplating

Bila arus listrik searah (DC) dialirkan antara kedua elektroda anoda dan

katoda dalam larutan elektrolit dengan waktu pelapisan yang telah ditentukan, maka

pada anoda terjadi oksidasi sehingga akan terbentuk ion – ion positif, pada larutan

elektrolit terjadi elektrolisis garam – garam logam. Anoda yang telah mengalami

oksidasi meluruh dan larut dalam larutan elektrolit. Anoda yang meluruh

menggantikan ion logam dalam larutan elektrolit yang ditarik oleh elektroda negative

(katoda). Dengan adanya hal tersebut, akan terbentuk endapan pada katoda yang

berupa berat lapisan.

Plat baja yang akan dilapisi nikel, berarti sebagai anoda adalah nikel dan plat

sebagai katoda, sedangkan sebagai larutan elektrolit yang digunakan adalah garam

logam nikel sulfat (NiSO4). Karena pada anoda dan katoda terjadi perbedaan

potencial setelah dialiri listrik, maka logam nikel akan teroksidasi menjadi ion logam

(17)

menggantikan ion logam nikel (Ni2+) dari garam logam NiSO4 yang telah

terelektrolisis menjadi Ni2+ dan SO42+ dan tertarik ke katoda untuk membentuk

lapisan nikel.

Gambar 2.1. Mekanisme Proses Pelapisan Besi Dengan Nikel

Reaksi yang terjadi selama proses elektroplating berlangsung :

Ni → Ni2+ + 2e (oksidasi pada anoda)

NiSO4 → Ni 2+ + SO42- (elektrolisis garam logam)

Ni2+ + SO42- → NiSO4 (penggantian íon pada larutan)

Ni2+ + 2e → Ni (reduksi logam)

Prinsip kerja electroplating sama dengan proses elektrolisa yang merupakan

(18)

kerja), dan larutan elektrolit. (Saleh, A. Arsianto, 1995). Rangkaian disusun

sedemikian rupa sehingga membentuk sebuah sistem lapis listrik sebagai berikut :

a. Anoda (pelapis) dihubungkan pada kutub positif sumber arus listrik.

b. Katoda (benda kerja) dihubungkan pada kutub negatif sumber arus listrik.

c. Anoda dan katoda dicelupkan kedalam bejana atau bak yang berisi larutan

elektrolit. Bila arus listrik dialirkan, maka pada katoda akan terjadi endapan

(pelapisan logam).

II.2 Secara Khusus

II.2.1 Pelapisan Nikel

Nikel merupakan logam plating yang peka responsnya terhadap aditif – aditif

bak platingnya. Nikel terutama dilapiskan ke barang – barang besi, baja, perunggu,

seng, plastik, juga aluminium sampai magnesium, baru sesudahnya dilapiskan krom

tipis saja. (Rachmat Supriadi, 1997)

Pelapisan nikel mempunyai banyak pengembangan untuk lapisan dasar dari

logam lainnya, karena pelapisan nikel tahan terhadap korosi, erosi, dan abrasi. Nikel

paling banyak digunakan sebagai pelapis dekoratif dengan ketebalan 5 – 40 mikron.

Nikel mempunyai sifat – sifat berbeda dari logam lainnya, antara lain :

a. Sifat Fisik :

(19)

2. Dapat ditempa dan ditarik.

3. Bersifat ferromagnetik.

4. Titik didih 2900

5. Titik lebur 1420

b. Sifat Kimia :

1. Pada suhu kamar, reaksi dengan udara lambat.

2. Jika dibakar, reaksi berlangsung cepat dan membentuk oksida NiO.

3. Dengan Cl2 membentuk klorida (NiCl2).

4. Dengan steam H2O membentuk oksida NiO.

5. Dengan HCl encer dan asam sulfat encer, reaksi berlangsung lambat.

6. Tidak bereaksi dengan basa alkali.

7. Bereaksi dengan H2S membentuk endapan hitam.

II.2.2 Kuat Arus

Kuat arus merupakan bilangan yang menyatakan jumlah arus listrik yang

mengalir melewati suatu penghantar tiap satuan waktu. Jumlah muatan listrik yang

mengalir tiap detik pada suatu penghantar dapat ditentukan berdasarkan rumus

sebagai berikut :

I = Q / t

Dimana : Q = banyaknya muatan listrik (Coulomb)

I = kuat arus (Ampere)

(20)

Arus listrik searah (DC) yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari

rectifier, dimana alat tersebut dapat disetel keluarannya sesuai yang diinginkan dalam

rancangan eksperimen. Besar kecilnya kuat arus sangat mempengaruhi baik dan

buruknya hasil pelapisan. Makin besar kuat arus, makin meningkat kecepatan

pelapisan dan dapat memperkecil ukuran atau bentuk kristal. Tetapi apabila kuat arus

terlalu tinggi akan mengakibatkan seperti : lapisan tidak rata, permukaan berwarna

gosong, bintik – bintik, dan permukaan kasar.

II.2.3 Anoda – Katoda

1. Katoda

Katoda yaitu elektroda negatif yang padanya terjadi pelepasan ion posotif

(reaksi reduksi). Pada proses elektroplating, kutub negatif sumber arus

berhubungan dengan katoda yaitu benda kerja yang akan dilapisi logam.

2. Anoda

Anoda pada pelapisan nikel adalah nikel plat, biasanya berbentuk lempengan

lebar dan digantung pada kawat tembaga yang dihubungkan langsung dengan

arus positif. Agar aliran arus listrik lancar, dianjurkan kawat tembaga

dibersihkan dengan amplas.

3. Mengatur jarak katoda – anoda

Jarak katoda – anoda yang digunakan adalah 10 cm sebab apabila terlalu

dekat, hasil pelapisan akan berwarna hitam (gosong) namun bila terlalu jauh

(21)

II.2.4 Hasil Pelapisan

Dalam penelitian ini , karena keterbatasan alat maka untuk mengetahui tebal

lapisan yang terbentuk dilakukan cara penimbangan dengan neraca digital secara

bertahap.Penimbangan berat akhir (sesudah dilapisi) dikurangi berat awal (sebelum

dilapisi. Kemudian diambil selisih dari berat tebal lapisan setelah dilapisi nikel

dikurangi berat lapisan sebelum dilapisi nikel yang matematis dapat dirumuskan

sebagai berikut :

∆W = W1 - W0

Dimana : ∆W = berat lapisan (gram)

W1 = berat benda kerja setelah dilapisi nikel (gram)

W0 = berat benda kerja sebelum dilapisi nikel (gram)

Untuk menggolongkan dan mengklasifikasikan hasil dari proses pelapisan

nikel, dapat digunakan indikator sebagai berikut :

a. Hasil pelapisan tidak baik, apabila :

Hasil pelapisan terdapat noda hitam (ion yang terbakar), logam pelapis mudah

atau sulit terlepas, tahan maupun tidak tahan terhadap goresan, solder atau

korosi.

b. Hasil pelapisan kurang baik, apabila :

Hasil pelapisan tidak terdapat noda hitam akan tetapi mempunyai permukaan

kasar, logam pelapis mudah terlepas, tidak tahan goresan, tidak mempu solder

(22)

c. Hasil pelapisan baik, apabila :

Hasil pelapisan tidak terdapat noda hitam, mempunyai permukaan halus dan

logam pelapis tidak mudah terlepas, tahan goresan, mampu solder, dan tahan

terhadap korosi.

d. Hasil pelapisan terbaik, apabila :

Hasil pelapisan tidak terdapat noda hitam, permukaan halus, hasil pelapisan

tebal dan logam pelapis tidak mudah terlepas, tahan goresan, dan tahan korosi.

II.3 Landasan Teori

Pemakaian logam tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia, baik untuk

perabot rumah tangga maupun komponen dalam konstruksi. Penggunaan logam ini

dikarenakan logam mempunyai kekuatan yang tinggi, selain itu logam mudah

difabrikasi dan dilas sehingga mudah dibentuk. Walaupun logam banyak digunakan

sebagai bahan konstruksi, bukan berarti logam tersebut dapat digunakan selamanya,

karena suatu saat mutunya akan menurun dan terjadi korosi.

Untuk menanggulangi bahaya korosi pada logam akibat proses perusakan

material yang terjadi disebabkan oleh pengaruh lingkungan disekelilingnya yang

berupa sinar matahari, udara maupun air, dapat dilakukan dengan memberi lapisan

(23)

Melapisi besi dengan nikel bertujuan agar benda kerja yang dilapisi memiliki

ketahanan terhadap korosi, menambah daya tahan terhadap gesekan, menambah

kekerasan permukaan, memperbaiki penampilan logam atau sifat dekoratif. Agar

diperoleh pelapisan yang baik dan sempurna, maka kondisi operasi yang perlu

diperhatikan dalam proses pelapisan adalah waktu pelapisan, jarak antara anoda –

katoda, kuat arus yang cocok, dan larutan elektrolit yang sesuai.

Tiap satuan waktu, arus listrik mengalir melewati suatu penghantar. Jadi,

secara logika semakin lama waktu yang digunakan maka semakin banyak pula arus

listrik yang mengalir pada suatu proses elektroplating.

Penelitian ini akan mencoba bereksperimen dengan melakukan variasi wkatu

pelapisan dan konsentrasi, untuk mengetahui apakah ada perbedaan berat hasil

lapisan nikel dari variasi waktu dan konsentrasi yang ditentukan.

II.4 Hipotesis

Dari landasan teori diatas, penulis menarik beberapa hipotesis sebagai berikut :

1. Ada perbedaan berat hasil pelapisan nikel akibat variasi waktu

pelapisan pada benda kerja besi.

2. Ada perbedaan berat hasil pelapisan nikel akibat variasi konsentrasi

(24)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Bahan – Bahan Yang Diperlukan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah besi dan nikel. Besi yang

digunakan adalah jenis besi cor yang diperoleh di toko bangunan dengan ukuran 8,

sket 6,2 dan panjang 20 cm dan nikel yang digunakan berbentuk batangan/plat dan

diperoleh di toko bahan kimia dengan ukuran panjang 20 cm.

Sedangkan bahan pembantu lainnya adalah air, larutan alkalin, larutan asam

(pickling), larutan NiSO4, larutan NiCl2, larutanH3BO3. Dimana air yang digunakan

adalah air bersih yang berasal dari PDAM, larutan alkalin dibuat dari larutan NaOH

sebanyak 60 gram dan dilarutkan dengan aquadest sampai 1 liter, dan larutan asam

(pickling) dibuat dari larutan H2SO4 6% dan larutan HF 4% yang kemudian

diencerkan dengan aquadest sampai 1 liter.

III.2 Alat – Alat Yang Digunakan

1. Waterbath

2. Penyearah arus (DC)

3. Beaker Glass

(25)

III.3 Variabel

III.3.1. Variabel Yang Ditetapkan

Suhu Pelapisan : 55

Rapat Arus : 4 Ampere

Sumber Tegangan : 9 Volt

III.3.2. Variabel Yang Dijalankan

Waktu Pelapisan : 2, 4, 6, 8, dan 10 menit

Konsentrasi NiSO4 : 220, 300, dan 380 gram/liter

Konsentrasi NiCl2 : 30, 45, dan 60 gram/liter

Konsentrasi H3BO3 : 30, 40, dan 45 gram/liter

III.4 Prosedur Penelitian

Benda kerja (besi) digosok menggunakan kertas gosok mulai dari ukuran 200

- 2000 untuk membuka pori – pori benda kerja dan menghaluskan permukaan

benda kerja. Setelah digosok, besi direndam dalam larutan NaOH selama 20

menit untuk membersihkan besi dari lemak atau minyak yang menempel.

Kemudian besi dibilas dengan air bersih. Besi yang sudah dibilas dengan air

bersih, direndam dalam larutan H2SO4 selama 15 menit untuk membersihkan

benda kerja dari karat yang masih menempel. Kemudian besi dibilas dengan

(26)

direndam dalam larutan elektrolit dengan kondisi operasi sesuai variabel.

Kemudian setelah itu,benda kerja yang sudah dilapisi nikel, dibilas dengan air

bersih dan dikeringkan.

III.5 Diagram Alir Proses

III.6 Gambar Susunan Alat

Keterangan Gambar:

1. Sumber arus listrik

(27)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

IV.1. Data pengambilan konsentrasi larutan elektrolit

Tabel 4.1. Tabel konsentrasi larutan elektrolit I (pertama) :

Tabel 4.2. Tabel konsentrasi larutan elektrolit II (kedua) :

Konsentrasi Larutan Jumlah ( gr/L )

NiSO4 300

NiCl4 45

H3BO3 40

Tabel 4.3. Tabel konsentrasi larutan elektrolit III (ketiga) :

NiSO4 380

NiCl4 60

H3BO3 45

NiSO4 220

NiCl4 30

(28)

IV.2. Perhitungan Selisih Berat Lapisan Pada Masing – Masing Konsentrasi

Larutan Elektrolit

Tabel 4.2.1. Tabel Selisih Berat Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit I

Waktu ( menit ) Berat Awal ( gram ) Berat Akhir ( gram ) Selisih Berat ( gram )

2 46,503 46,515 0,012

4 46,511 46,523 0,012

6 47,110 47,125 0,015

8 47,322 47,339 0,017

10 49,438 49,459 0,021

Tabel 4.2.2. Tabel Selisih Berat Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit I

2 56,290 56,318 0,028

4 56,329 56,358 0,029

6 56,593 56,623 0,03

8 57,124 57,157 0,033

(29)

Tabel 4.2.3. Tabel Selisih Berat Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit III

2 65,171 65,218 0,047

4 66,328 66,378 0,05

6 66,970 67,621 0,051

8 67,830 67,883 0,053

(30)

IV.3. Sifat Fisik Benda Kerja

Tabel 4.3.1. Tabel Sifat Fisik Benda Kerja

Konsentrasi

Sifat fisik benda kerja

2 46,503 46,515 0,012

a. Lapisan tidak kuat atau tidak

menempel dengan sempurna

b. Warna silver, tetapi warna mudah

rontok.

c. Bentuk lapisannya tidak merata

diseluruh permukaan karena waktu pelapisan yang terjadi sangat singkat, sehingga larutan kurang maksimal menempel pada benda kerja

4 46,511 46,523 0,012

a. Lapisan kuat dan menempel dengan

sempurna

b. Warna silver dan tidak mudah rontok c. Bentuk lapisannya merata diseluruh

permukaan, karena ketebalannya sudah bertambah

6 47,110 47,125 0,015

a. Hasil pelapisan cukup baik karena

waktu pelapisan yang digunakan juga cukup lama, sehingga lapisan menempel dengan sempurna

b. Warna silver dan lapisannya kuat,

sehingga tidak mudah rontok

c. Bentuk lapisannya merata diseluruh permukaan benda kerja

8 47,322 47,339 0,017

a. Lapisannya kuat dan menempel

dengan sempurna.

b. Warna silver dan tidak mudah rontok c. Bentuk lapisannya merata diseluruh

permukaan benda kerja dan memiliki ketebalan yang baik

NiSO4 = 220 gr/L

NiCl2 = 30 gr/L

H3BO3 = 30 gr/L

10 49,438 49,459 0,021

dengan sempuran karena waktu yang digunakan juga cukup lama

(31)

permukaan benda kerja

2 56,290 56,318 0,028

a. Lapisannya tidak kuat dan tidak

menempel dengan baik

b. Warna silver dan mudah rontok

c. Bentuk lapisan merta diseluruh

4 56,329 56,358 0,029

dengan sempurna

b. Warna silver dan tidak mudah rontok

c. Bentuk lapisan merata diseluruh

6 56,593 56,623 0,03

dengan sempurna

b. Warna silver, tetapi sudah mulai

rontok.

c. Lapisan merata diseluruh permukaan benda kerja

8 57,124 57,157 0,033

dengan sempurna

c. Lapisannya merata diseluruh

permukaan benda kerja NiSO4 = 300 gr/L

NiCl2 = 45 gr/L

H3BO3 = 40 gr/L

10 57,154 57,187 0,033

dengan sempurna

2 56,290 56,318 0,028

a. Lapisannya tidak kuat dan tidak

menempel dengan baik

b. Warna silver dan mudah rontok

c. Bentuk lapisan merta diseluruh

permukaan benda kerja NiSO4 = 380 gr/L

NiCl2 = 60 gr/L

H3BO3 = 45 gr/L _{4 56,329}_56,358 _0,029

dengan sempurna

c. Bentuk lapisan merata diseluruh

6 56,593 56,623 0,03

dengan sempurna

b. Warna silver, tetapi sudah mulai

rontok.

c. Lapisan merata diseluruh permukaan benda kerja

8 57,124 57,157 0,033

dengan sempurna

(32)

10 57,154 57,187 0,033

dengan sempurna

(33)

IV.4. Grafik dan Pembahasan

Grafik 4.1. Grafik Hubungan Antara Waktu Pelapisan Dengan Selisih Berat

Lapisan Yang Terbentuk Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit

NiSO4 = 220 gr/L, NiCl2 = 30 gr/L, H3BO3 = 30 gr/L.

Pembahasan :

Dari grafik 4.1. diperoleh bahwa semakin lama waktu pelapisan yang digunakan,

maka semakin tinggi selisih berat lapisan yang terbentuk. Selisih berat lapisan yang

paling tinggi adalah pada waktu 10 menit, yaitu dengan selisih berat lapisan sebesar

(34)

NiSO4 = 300 gr/L, NiCl2 = 45 gr/L, H3BO3 = 40 gr/L

Pembahasan :

0,033 gram. Dan pada waktu 10 menit juga diperoleh selisih berat lapisan yang sama.

(35)

NiSO4 = 380 gr/L, NiCl2 = 60 gr/L, H3BO3 = 45 gr/L.

Pembahasan :

(36)

Grafik 4.4. Grafik Gabungan Hubungan Antara Waktu Pelapisan Dengan

Selisih Berat Lapisan Pada Konsentrasi Larutan Elektrolit NiSO4

= 220 gr/L, NiCl2 = 30 gr/L, H3BO3 = 30 gr/L. NiSO4 = 300 gr/L,

NiCl2 = 45 gr/L, H3BO3 = 40 gr/L. NiSO4 = 380 gr/L, NiCl2 = 60

gr/L, H3BO3 = 45 gr/L

Pembahasan :

Dari grafik 4.4.Ppada konsentrasi larutan elektrolit yang pertama, kedua, dan ketiga

diperoleh bahwa semakin lama waktu pelapisan yang digunakan, maka semakin

tinggi selisih berat lapisan yang terbentuk. Kondisi pelapisan terbaik yang terlihat

pada grafik adalah pada waktu pelapisan 10 menit dan pada konsentrasi larutan

elektrolit yang ketiga, dimana diperoleh selisih berat lapisan sebesar 0,054 gram. 0

Waktu Pelapisan ( Menit )

(37)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.I. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian tentang penerapan metode elektroplating besi

dengan nikel, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Terdapat perbedaan berat lapisan nikel dari berbagai macam

konsentrasi larutan yang digunakan dan pengaruh waktu pelapisan.

2. Semakin lama waktu pelapisan yang digunakan, ketebalan yang

diperoleh semakin baik, seperti yang terdapat pada kondisi konsentrasi

larutan ketiga, diperoleh tebal lapisan yang baik pada waktu 10 menit

dengan selisih berat lapisan 0,054 gram

3. Beberapa faktor yang mempengaruhi proses pelapisan adalah : kuat

arus, tegangan, temperatur, dan .konsentrasi larutan

4. Waktu pelapisan optimum yang biasa digunakan dalam proses

pelapisan secara elektroplating adalah selama 30 menit.

5. Jarak antara anoda dengan katoda adalah 10 cm, sebab apabila terlalu

dekat hasil pelapisan akan berwarna hitam (gosong) dan jika terlalu

jauh maka proses pelapisan akan memakan waktu lama dan hasil

pelapisan tidak merata.

V.2. Saran

1. Untuk memperoleh hasil pelapisan yang baik dengan warna mengkilap

atau silver, lapisan yang kuat dan tidak mudah rontok, maka pada

pengerjaan awal,benda kerja sebaiknya digosok dengan kertas gosok

hingga bersih dari kotoran dan lemak/minyak yang menempel pada

(38)

2. Untuk penelitian berikutnya tentang proses elektroplating, sebaiknya

benda kerja yang digunakan atau yang akan dilapisi, berupa plat besi

agar hasil pelapisan yang diperoleh lebih merata diseluruh permukaan

(39)

DAFTAR PUSTAKA

Arsianto,S. A. 1995. Mengenal Teknik Pelapisan Logam. Bnadung : Balai Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin.

Nuryanto, Pelapisan Logam Tembaga Nikel Krom, Duraposit Chemical Konsultan Industri Kecil dan Menengah, Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Jawa Timur. Surabaya.

Prayitno, Dwi. 2005. Perbedaan Berat Hasil Pelapisan Nikel Akibat Penggunaan

Lapisan Dasar Cu dan Tanpa Lapisan Dasar Cu Dengan Variasi

Waktu Pada Bahan Baja Karbon Rendah. Fakultas Teknik, Jurusan

Teknik Mesin, Universitas Negeri Semarang. Semarang

Supriadi, Rachmat. 1997. Korosi. Bandung : Tarsito.

T.J. Satrijo Bawono, 1988, Pelapisan Nikel-Krom Secara Lapis Listrik Pada Benda

Kerja Besi. Balai Penelitian dan Pengembangan Industri Jawa Timur,

Surabaya.