“PENGARUH VARIASI KUAT ARUS TERHADAP PEWARNAAN LOGAM ALUMUNIUM DENGAN PEWARNA TEKSTIL”

Dosen : Cepi Kurniawan, S.Si., M.Si., Ph.D.

Disusun Oleh :

Kelompok 5 :

1.      Aprilia Kristian     (4311417001)

2.      Muh. Agham M.   (4311417006)

3.      Reva Novianis       (4311417015)

4.      Findy Febriyani     (4311417029)

5.      Rifatul Himah       (4311417031)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

SEMARANG

2019

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk

a.       Menjelaskan prinsip dari anodasi,

b.      Menjelaskan pengaruh variasi kuat arus terhadap pewarnaan Alumunium.

1.2. TINJAUAN PUSTAKA

Logam aluminium merupakan salah satu logam yang sangat sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Anodizing merupakan suatu proses elektrolisis dengan prinsip dasar pembentukan lapisan oksida aluminium secara terkontrol melalui proses aerasi sehingga terbentuk lapisan oksida yang berpori. Proses anodizing dilakukan dengan cara elektrolisis (Kusuma, 2014). Elektrolisis adalah suatu proses dimana reaksi kimia terjadi pada elektrodayang tercelup dalam elektrolit, ketika tegangan diterapkan terhadap elektroda itu.Elektroda yang bermuatan positif disebut anoda, dan elektroda yang bermuatan negatif disebut katoda (Dogra,1999). Logam aluminium yang telah dipreparasi dihubungkan dengan kutub positif power supply sedangkan kutub negatifnya akan dihubungkan dengan logam inert seperti platina, timbal dan lain-lain. Anoda dan katoda dari power supply ini kemudian dicelupkan kedalam larutan elektrolit (David, 2003).

Elektrolit adalah senyawa yang dapat menghantarkan arus listrik apabila dilarutkan kedalam larutan pelarut air. Elektrolit diklasifikasikan berdasarkan kandungan ion H⁺. Elektrolit yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik digolongkan kedalam elektrolit kuat, salah satunya adalah asam klorida (HCL), asam sulfat (H2SO4), dan asam nitrat, (HNO3). Selain elektrolit kuat ada pula golongan elektrolit lemah seperti asam cuka encer (CH3COOH), aluminium hidroksida, kalium karbonat (CaCO3) (Fitrahudin, 2009).

Lapisan hasil anodizing memiliki struktur yang berbeda dari lapisan oksida yang terbentuk secara alami, dimana lapisannya memiliki struktur pilar hexagonal berpori yang memiliki karakteristik yang unik sehingga meningkatkan sifat mekanis permukaan alumunium. Secara umum lapisan oksida hasil dari proses Anodizing memiliki karakteristik sebagai berikut:

1.    Keras, Aluminium (Al2O3) memiliki kekerasan sebanding dengan sapphire

2.    Insulatif dan tahan terhadap beban

3.    Tidak ada serpihan

Dengan sifat tersebut diharapakan lempeng aluminium akan lebih mudah berikatan dengan zat warna ().

BAB II

METODE PENELITIAN

            2.1. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan dalam praktikum yaitu; beker glass, tabung U, power supply, gelas ukur, amplas, kamera 500x. Sementara bahan yang dibutuhkan meliputi; H₂SO₄ 10%, Aseton, plat Al 1x5 cm, plat Cu 1x5 cm, aquadest, pewarna tekstil.

2.2. METODE PENELITIAN

a.         Persiapan Plat

Plat Al dan Cu masing-masing dipotong dengan ukuran 1x5 cm, selanjutnya plat diamplas. Plat yang telah diamplas direndam dengan aseton beberapa detik, kemudian dicuci dengan air mengalir dan direndam kembali dengan etanol 95% beberapa menit. Plat dikeringkan dengan tisue hingga benar-benar kering.

a.         Tahapan Anodasi

H₂SO₄ 10% disiapkan kedalam tabung U, kemudian disiapkan rangakaian alat anodasi dengan kutub (+) plat Al dan kutub (-) plat Cu. Sampel dianodasi dengan kuat arus bervariasi (150, 300 dan 450V) selama 30 menit. Pewarnaan dilakukan dengan pelarutan pewarna tekstil dengan aquades. Kemudian plat yang telah dianodasi secepat mungkin dimasukkan kedalam pewarna kemudian dilakukan pendididhan selam 15 menit. Setlah selesai, dilakukan pengamatan ketebalan pewarna dengan kamera dengan perbesaran 500x.

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.3. PEMBAHASAN

Pewarnaan logam alumunium dengan variasi kuat arus 150, 300 dan 450V. Michael Faraday pada tahun 1833 dalam hukum pertamanya menetapkan bahwa jumlah dari tiap elemen atau grup dari elemen-elemen yang dibebaskan pada kedua anoda dan katoda selama elektrolisa sebanding dengan jumlah listrik yang mengalir dalam larutan. Berdasarkan hukum tersebut, diharapkan dengan bertambahnya kuat arus jumlah sebanding dengan banyaknya zat warna yang menempel pada lempeng Al.

Percobaan ini mendapatkan hasil yang berbeda, penempelan pada masing-masing Al sangat-sangatlah sedikit. Lempeng pertama dengan arus 150V  hanya tertempel sedikit zat warna dan merata namun jauh lebih baik jika dibandingkan lempeng kedua dengan arus 300V dimana zat warna tidak tertempel merata, hasil meningkat kembali pada lempeng ketiga dengan arus 450V dimana zat warna terlihat lebih kuat dari lempeng yang lain (gambar 1.1)

a

b

c

 Gambar 1.1 Hasil pengamatan dibawah kamera (perbesaran 500 kali)  lempeng Al yang telah dianodasi dengan variasi kuat arus (a) 150 V, (b) 300 V, (c) 450 V

Penyimpangan tersebut dikarenakan dalam tabung U saat proses elektrolisis terjadi aliran gelembung dari katoda (Cu) ke anoda (Al). Gelembung tersebut merupakan gas O₂, yang mana apabila gas O₂ tersebut mengalir menuju anoda maka lemepng Al pada anoda akan terbentuk oksidanya kembali yakni Al₂O₃. Sehingga sebelum dimasukkan dalam zat warna, pori-pori yang seharusnya ditempati zatwarna telah tertutup oleh oksida Al. Maka dari itu, zat warna disini tidak dapat menempel sempurna didalam lempeng Al tersebut.

Setengah reaksi :

Anoda :           Al → Al₃+ + 3e-         |x2

Katoda:           2H+ + 2e-  →  H₂       |x3

Anoda:                        2Al  →      2Al₃+   +  6e-

Katoda:           6H+ + 6e-  →  3H₂

2Al + 6H+ →  2Al₃+  +  3H₂ ↑

2Al  +  3H₂SO₄  →  Al₂(SO₄)₃  +  3H₂ ↑

Ion aluminium sangat tidak larut dalam air, sehingga akan membentuk oksida dipermukaan logam:

2Al3+  +  3H2O  →  Al2O3  +  6H⁺

Al₂(SO₄)₃  +  3H₂O  →  Al₂O₃  +  3H₂SO₄

Sehingga reaksi totalnya :

2Al  +  3H₂SO₄  →  Al2(SO₄)₃  +  3H₂ ↑

Al₂(SO₄)₃  +  3H₂O  →  Al₂O₃  +  3H₂SO₄

2Al  +  3H₂O  →  Al₂O₃  +  H₂ ↑

Selain akibat terbentuknya oksida selama proses elektrolisis, proses pembersihan dengan pengamplasan juga berpengaruh. Selama proses pengamplasan pori-pori pada permukaan Al terbuka. Namun, proses pengamplasan juga menghasilkan serbuk halus hasil pengikisan lapisan Al. Serbuk tersebut dapat masuk dalam pori lempeng sehingga meskipun dielektrolisis pori-pori tidak dapat terbuka dan berikatan dengan zat warna.

BAB IV

PENUTUP

4.1    KESIMPULAN

1.    Anodasi adalah sebutan untuk proses elektrolisis pada pelapisan listrik anodik dimana logam yang akan di anodizing diposisikan pada anoda. Anodasi aluminium dilakukan dengan harapan lapisan oksida yang terbentuk akan memberikan sifat protektif dan dekoratif pada aluminium tersebut.

2.    Berdasarkan hukum I Michael Faraday pada tahun 1833  bertambahnya kuat arus jumlah sebanding dengan banyaknya zat warna yang menempel pada lempeng Al.

4.2  SARAN

1.      Sebelum melakukan praktikum, seharusnya praktikan lebih memahami teori dan prinsip dasar reaksi yang berlangsung.

Pemilihan pewarna dalam proses anodasi juga patut untuk dipertimbangkan, karena tidak semua pewarna kualitasnya sama.

DAFTAR PUSTAKA

David W.Oxtoby, Gillis dan Norman Nachtrieb. 2003. Principles Of Modern Chemistry. Jakarta: Erlangga

Dogra. S.K, Physical Chemistry,Terj. Umar Mansur. 1990. Kimia Fisika. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press)

Febriyanti, E., (2011), Optimasi Proses Pelapisan Anodasi Kerasi Pada Paduan Aluminium. Jurnal. Majalah Metalurgi. Balai Besar Teknologi Kekuatan Struktur (B2TKS)

Fitrahuddin, (2009), Pengaruh Konsentrasi Asam sulfat Terhadap Kekerasan Aluminium Paduan Tipe 3103 Hasil Anodizing. Skripsi. Tidak diterbitkan. Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

Kusuma, K.W.A,  I Wayan dan I Nyoman. 2014. Anodizing Logam Aluminium dengan Variasi Beda Potensial. Kimia Visvitalis. Vol 2.