PENGARUH KEASAMAN (ph), WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA TESIS. Oleh

(1)

PENGARUH KEASAMAN (pH), WAKTU TERHADAP

TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA

PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA

TESIS

Oleh

FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR

087026028/ FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP

TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA

PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Magister Sains dalam Program Studi

Magister Ilmu Fisika pada Program Pascasarjana

Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara

Oleh

FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR

087026028/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2010

(3)

PENGESAHAN TESIS

Judul Tesis : PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA

Nama Mahasiswa : FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR

Nomor Induk Mahasiswa : 087026028

Program studi : Magister Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Menyetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

Ketua Anggota

Ketua Program Studi, Dekan,

Magister Ilmu Fisika

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP

TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA

PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA

T E S I S

Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, Juni 2010

FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR NIM. 087026028

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan dibawah ini :

N a m a : FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR

N I M : 087026028

Program Studi : Magister Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non–Eksklusif (Non Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :

PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA

PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini. Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya sealam tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, Juni 2010

(6)

RIWAYAT

HIDUP

DATA PRIBADI

Nama lengkap berikut gelar : FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR, S.Pd Tempat dan tanggal lahir : Medan, 05 Juni 1981

Alamat Rumah : Jl. Kiwi xxv No. 555 Perumnas Mandala Medan No. Hp : 081367503439

e–mail : fridayuni81@gmail.com Instansi Tempat Bekerja : SMA UISU Medan

Alamat Kantor : Jl. H. Bahrum Jamil, SH. Gg. UISU No. 2 Medan

Telepon : 061-7867984

DATA PENDIDIKAN

SD : SD Negeri No. 060786 Medan Tamat : 1993 SMP : SMP Negeri 10 Medan Tamat : 1996 SMA : SMA UISU Medan Tamat : 1999 Strata-1 : FMIPA UNIMED Medan Tamat : 2005 Strata-2 : PSMF PPs FMIPA USU Tamat : 2010

(7)

7

Telah diuji pada Tanggal : 22 Juni 2010

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc

Anggota : 1. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

2. Prof. Drs. Muhammad Syukur, M.S 3. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc 4. Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc

(8)

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan.

Penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia c.q. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dana sehingga kami dapat melaksanakan Program Magister Sains pada Program Studi Magister Imu Fisika Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.

Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM),Sp.A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains.

Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.

Ketua Program Studi Magister Fisika, Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc Sekretaris Program Studi Fisika, Drs. Nasir Saleh, M. Eng. Sc beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.

Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-setingginya penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan arahan, demikian juga kepada Prof. Basuki Wirjosentono,MS. Ph.D selaku Pembimbing Lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis hingga selesainya penelitian ini.

Kepada Ayah H. Herman L Siregar,BSc,M.Pd dan Bunda Dra. Tati Rostiati Nst (Almh) dan juga Ibunda Hj. Wan Fatimah, SH serta suami tersayang M. Alekson Siahaan dan anak-anakku tercinta Rahmad Angga Nugraha Siahaan dan Raiqah Salsabila Siahaan. Kepada orang-orang yang penulis sayangi Dwi Harwita Sari Siregar,S.Pd (Adinda), Sertu Darmawansyah Putra Siregar (Adinda), Salman Paris Altobelli Siregar (Sepupu). Terima kasih atas segala pengorbanan kalian baik berupa moril maupun materil, dan ucapan terimakasih yang tulus penulis sampaikan kepada rekan-rekan Mahasiswa Sekolah Pasca Sarjana Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara angkatan 2008-2009 yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis selama dalam pendidikan dan penulisan tesis ini budi baik ini tidak dapat dibalas hanya diserahkan kepada Allah SWT.

FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR

(9)

PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP

TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA

PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA

ABSTRAK

Elektroplating merupakan suatu proses pelapisan logam pada elektroda yang bertujuan membentuk permukaan yang memiliki sifat yang berbeda dengan sifat logam dasarnya, logam yang dilapisi adalah logam tembaga karena mudah dibentuk menjadi perhiasan, alat-alat untuk keperluan industri dan alat-alat dekoratif lainnya. Logam pelapis yang digunakan pada penelitian ini adalah emas. Dalam pelapisan ini digunakan tegangan dan arus konstan serta waktu yang tetap dengan perubahan pada pH larutan mulai dari pH 4,5 sampai dengan ph 6,5, karena pelapisan yang terjadi adalah pada suasana larutan asam moderat. Hasil penelitian menunjukkan hasil paling baik diperoleh pada keasaman larutan pH sekitar 5,6 dan pH 5,7, sementara pada nilai pH yang lainnya memberikan hasil yang tidak optimum.

(10)

TIME AND pH INFLUENCE ON SURFACE BRIGHTNESS

AND THICKNESS ON COPPER GOLD ELECTROPLATING

ABSTRACT

Electroplating is a metal coat electrodeposition on electrode which aim to form a new surface with a new characteristics that totally different to its original metal. The metal at this experiment was copper because this metal can be easily to be formed to be coming an ornament, jewelry, or for industrial appliance purposes, etc. The metal coater at this work was gold. At this electroplating a constant voltage and current at a certain time is used with a variance in pH solution with vary from pH 4,5 to pH 6,5, this is done because the plating should be done in moderate acid in order to established a good coating. This work to a result that the optimum surface was achieved when the pH of the solution is about pH5,6 to pH 5,7, while others shows a lack perfomances.

Keyword : electroplating, gold, thick, lux, oxidation, reduction.

(11)

DAFTAR ISI

Halaman KATA PENGANTAR i ABSTRAK ii ABSTRACT iii DAFTAR ISI iv DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vii

BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 4 1.3 Tujuan Penelitian 5 1.4 Manfaat Penelitian 5 1.5 Batasan Masalah 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7

2.1 Proses Elektroplating 7

2.1.1 Elektroplating Pada Tembaga 8

2.2 Elektrolit 12

2.3 Anoda 12

2.4 Katoda 13

2.5 Korosi 13

2.6 Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Elektroplating 14

(12)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 16

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 16

3.2 Bahan dan Alat Penelitian 16

3.2.1 Bahan Penelitian 16

3.2.2 Alat Penelitian 16

3.3 Proses Elektroplating 18

3.4 Cara Kerja Pada Pelapisan 19

3.5 Diagram Alir 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 23

4.1 Ruang Pelapisan 23

4.2 Peralatan Secara Keseluruhan 24

4.3 Prosedur Pengoperasian 25

4.4 Pemeriksaan Parameter Untuk Larutan 26

4.5 Pengaturan Pada Instrument 30

4.6 Data dan Hasil Pengukuran 33

4.7 Cara Pengukuran Ketebalan Lapisan 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 45

5.1 Kesimpulan 45

5.2 Saran 45

DAFTAR PUSTAKA 46

(13)

DAFTAR TABEL

Nomor

Tabel J u d u l Halaman

1. Larutan Emas Untuk Keperluan Elektroplating 4

2. Pengelompokan Umum Pelapisan Emas 4

4.1 Hasil Pengukuran Pada pH 5,7 33

4.2 Hasil Pengukuran Pada pH 4,7 35

(14)

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Gambar J u d u l Halaman

1.1 Skema Dasar Elektroplating 5

2.1 Skema Dasar Pelapisan Logam 8

3.1 Sketsa Dasar Proses Elektroplating 18

4.1 Ruang Pelapisan dan Kaca Pelindung 23

4.2 Peralatan Pendukung Secara Keseluruhan 24

4.3 Instrumen Pengatur Elemen Pemanas 25

4.4 Instrumen Pengatur Temperatur 25

4.5 Pengaturan Tinggi Larutan Dalam Bak Pelapisan 26 4.6 Termometer Internal Untuk Menampilkan Temperatur Larutan 26 4.7 Pengukuran pH Sebelum Pelapisan Dimulai 27

4.8 Katoda 27

4.9 Katoda Dengan Penjepit Bahan 28

4.10 Proses Pemasangan Sumber Arus Listrik 28

4.11 Penyambungan Elektroda Katoda 29

4.12 Penyambungan Kabel-Kabel Luar Ke Instrumentasi Sumber Arus

29 4.13 Pemasangan Arus Dengan Penjepit Ke Elektroda 29 4.14 Instrumen Pengatur Arus Dan Tegangan 30 4.15 Ketelitian Perubahan Arus Dan Tegangan Adalah 1 millivolt 30

4.16 Pengaturan Pulsa 31

4.17 Pengaturan Arus dan Waktu 31

4.18 Pemutusan Arus Pada Power Supply 32

(15)

viii

4.19 Ruang Pencucian Bahan yang Sudah Dilapis 32

4.20 Grafik Data Optimum 34

4.21 Cara Menentukan Tebal Lapisan 37

4.22 Waktu Pelapisan 5 menit 38