KIMIA TERAPAN
stri /Manufacture
2.Cat tembok
rik aki
ramik
Farmasi & Terapi&Kecantikan
1.Sabun mandi/colek/tangan cair 1.Spa
troplating
rik sabun
Home Home Industri / Life skill
2.Terapi khelat
3.Pembersih 3.Aspirin Kuliah kimia Terapankaca, ke 1 lantai tgl: 25 -08 -2010 jam jam 301-302 dan 303-304 Semester Gasal Tahun Akademik 2010/2011 4.Plitur 4.Minyak gosok (remason)
ernihan air minum rtas kohol &Spiritus otto (Mojokerto)
5.Busa polyurethane/jok
5.Sampo
6.Kaca cermin
6.Parfum aroma terapi
7.Semir sepatu
7.Obat luka (iodoform)
8.Ekstraksi zat warna
9.Kompos dari sampah basah ulingan minyak (kilang minyak) nyamaan kulit emen upuk iodiesel esi baja
10.D.U.minyak goreng bekas 11.Bir pletok 12.Karamel susu sapi 13.Torakur 14.Arang aktif 15.Nata de coco 16.Saus 17.Ekstrak jahe/temulawak/ kencur 18.Brylcrem
Idealisme: 1.Lidah buaya untuk obat kulit terbakar, jerawat. Mengapa? 2.Obat sakit kembung dengan kicikan brambang + minyak kelapa taruh dalam daun jarak/mengkudu. Mengapa? (pharmakopy). Atau diminumi dengan minuman kopi diberi sedikit garam. Mengapa? 3.Diare diobati dengan daun jambu + garam. Mengapa? 4.Jambu merah dpt menaikkan trombosit. Mengapa? 5.Bagaimana dapat memelengkungkan batang kayu yang lurus. Bahan kimia apa? 6.Bagaimana mengawetkan batang bambu? 1.K.industri/Manufacture Mhs bebas memilih, pabrik mana yg akan dikunjungi. Bisa kelompok, bisa individu, bisa rombel. Membuat laporan untuk direpresentasikan. Waktu bisa ditentukan oleh musyawarah rombel. 2.Home Industri Mhs bebas bebas memil memilih ih mana mana yang yang akan akan diprak dipraktek tekkan kan sesua sesuaii keingi keinginan nan individu, kelompok atau rombel. Kuliah kimia Terapan ke 2
tgl:
-0 -2010 jam 301-302 dan 303-304
Contoh prosedur home industri: I.Sabun Colek 1.Pendahuluan Sabun cream detergen atau yg dikenal sebagai sabun colek merupakan bahan yg tdk asing lagi dlm kehidupan sehari-hari. Penggunaan sabun colek tetap banyak diminati konsumen meskipun banyak beredar jenis sabun yang lain, misalnya deterjen bubuk. Kenyataan ini, disebabkan karen karena a sabun sabun colek colek hargan harganya ya relati relatiff murah murah,, mudah mudah pemaka pemakaian ianny nya, a,
cocok cocok utk berbagai berbagai keperluan keperluan mulai mulai dari mencuci mencuci pakaian, pakaian, peralatan peralatan dapu dapurr maup maupun un untu untuk k menc mencuc ucii mobi mobill dan dan sepe sepeda da moto motor. r. Deng Dengan an berkemban berkembangnya gnya jumlah jumlah penduduk penduduk dan peningka peningkatan tan berbagai berbagai macam macam pro produk duk yg men menyangku ngkutt kebu ebutuh tuhan man manusia seha ehariri-hari hari,, mak maka kebutu kebutuha han n deterj deterjen en sebaga sebagaii bahan bahan pember pembersih sih dari dari hari hari kehari kehari akan akan terus meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk. Sabun Sabun deterg detergen en mempun mempunya yaii bentuk bentuk lembe lembek/p k/pas asta ta –basa –basah h dan tidak tidak kering- menyebabkan mudah utk digunakan yaitu mudah ditakar serta muda mudah h utk utk digu diguna naka kan n memb member ersi sihk hkan an bagi bagian an bagi bagian an yg suli sulitt pada pada pakaian maupun bahan yg lain. Kelebihan-kelebihan praktis detergen ini member memberika ikan n peluan peluang g utk dikemb dikembang angka kan n dlm kegiat kegiatan an bisnis bisnis yg cukup cukup menari menarik. k. Pengem Pengemban bangan gan dpt dimula dimulaii dari dari usaha usaha kecil kecil skala skala rumah tangga, skala menengah maupun skala industri. Selain itu juga dpt dibuat utk memenuhi kebutuhan sendiri sehari-hari. Berb Berbe eda denga engan n sabu sabun n bias biasa a, deter eterge gen n mempu empun nyai yai sifa ifat tdk membentuk membentuk endapan (scum) bila digunakan digunakan dlm air sadah, sadah, sehingga sehingga efektif utk digunakan sbg agen pembersih. Karakteristik detergen ini disebabkan oleh adanya gugus sulfonat yg ada pada struktur detergen. Gugus sulfonat ini membentuk garam kalsium dan magnesium yg larut dlm dlm air. air. Oleh Oleh kare karena na itu, itu, dete deterg rgen en tida tidak k memb memben entu tuk k scum scum dan dan keef keefek ekti tifa fann nnya ya sbg sbg agen agen pemb pember ersi sih h hany hanya a sedi sediki kitt berk berkur uran ang g bila bila digunakan pada air dengan kadar Ca dan Mg yang tinggi. Dengan Dengan memperhat memperhatikan ikan kelebiha kelebihan-ke n-kelebi lebihan han tersebut tersebut diatas, diatas, sudah sudah sewa sewaja jarn rnya ya bila bila dete deterg rgen en meru merupa paka kan n sala salah h satu satu baha bahan n yg cuku cukup p prospektif utk dijadikan sbg kegiatan industri rumah tangga. Selain itu pembuatan detergen juga dpt dimasukkan sebagai salah satu materi kecakapan hidup (life skill), pada perkuliahan Kimia Terapan. 2.Landasan Teori A.Sabun dan Detergen Sabu Sabun n adal adalah ah gara garam m natri natrium um atau atau kali kalium um dari dari asam asam lema lemak k rant rantai ai pan panjan jang, misa isalnya lnya asam stea tearat. rat. Sabu Sabun n dibu dibua at mela elalui lui rea reaksi ksi saponifik saponifikasi, asi, yaitu yaitu hidrolisi hidrolisis s basa dari lemak lemak dan minyak minyak (gliserid (gliserida). a). Reaksi umum dari saponifikasi saponifikasi adalah sebagai berikut.
Dima Dimana na rant rantai ai karb karbon on bias biasan anya ya meng mengan andu dung ng 14 14-1 -16 6 atom atom karb karbon on.. Beberapa contoh sabun adalah sebagai berikut: Sumber Lemak binatang
Sabun Natrium stearat
Rumus CH3(CH2)16COONa
olar/hidrofob) akan bercampur dengan lemak (nonpolar)
Minyak palm
Natrium palmitat
CH3(CH2)14COONa
Minyak oliv
Kalium oleat
CH 3(CH2)7CH=CH(CH2)7 COONa
Dalam Dalam pembua pembuatan tan sabun sabun natri natrium, um, uap uap air dilewa dilewatka tkan n bebera beberapa pa jam jam mela melalu luii camp campur uran an lema lemak k cair cair,, miny minyak ak dan dan laru laruta tan n NaOH NaOH.. Sela Selama ma sapon saponifi ifika kasi, si, bebera beberapa pa sabun sabun terapu terapung ng pd bagian bagian atas atas campu campuran ran.. Sabun larut (terionisasi) dlm air sebagai berikut: R-COONa(s) + H2O → RCOO- (aq) + Na+ (aq) Sabun Sabun kalium kalium,, yg biasa biasa digun digunaka akan n sbg sabun sabun mandi, mandi, dibua dibuatt dengan dengan cara yg sama dengan seperti pada sabun natrium. Kebanyakan produk komersia komersiall merupaka merupakan n campuran campuran berbagai berbagai sabun sabun dengan dengan disinfekta disinfektan, n, parfum dan pewarna. Daya bersi ersih h dar dari sabun bun adala dalah h akiba kibatt adan danya gugu gugus s hidr hidro ofob fob (membenci air) rantai hidrokarbon yg terikat pd partikel kotoran atau lemak dan gugus hidrofil (cinta air) dari bagian yg membentuk ikatan hidr hidrog ogen en deng dengan an mole moleku kull-mo mole leku kull air. air. Denga engan n memp memper erha hati tika kan n strukturnya, maka aksi pembersihan sabun dapat dijelaskan.
Dari Dari stru strukt ktur ur ters terseb ebut ut namp nampak ak bahw bahwa a rant rantai ai karb karbon on yg panj panjan ang g muda mudah h melarutkan molekul non polar, sperti lemak/minyak, sedangkan gugus ionik COOmemungkinkan sabun larut dalam air. Akibatnya partikel-partikel kotoran akan terd terdis isfe fers rsii dala dalam m air air dan dan dipi dipind ndah ahka kan n dari dari obye obyek k yang yang dibe dibers rsih ihka kan. n. Sabu Sabun n bersifa bersifatt biodegr biodegrada adable ble (dapat (dapat dipeca dipecahkan hkan diuraik diuraikan an oleh mikroo mikroorga rganis nisme) me).. Kelebihan sabun akan masuk ke saluran-saluran air dan diubah dengan cepat memb memben entu tuk k gara garam m kaliu kalium m dan dan magn magnes esium ium yg tida tidak k larut larut sehi sehing ngga ga tida tidak k menuru menurunka nkan n tegang tegangan an permuk permukaan aan air dan tidak tidak menimb menimbulk ulkan an pembent pembentuka ukan n busa. Demikian juga bila sabun digunakan pd air yg kesadahannya tinggi, kadar Ca2+ dan Mg2+ cukup tinggi, akan menghasilkan endapan shg daya bersih sabun berku berkura rang ng dan dan akiba akibatn tnya ya kuran kurang g efek efekti tiff fung fungsi siny nya. a. Reak Reaksi si pemb pemben entu tuka kan n endapan adalah sebagai berikut:
SO3-Na+ npolar/hidrofob) akan bercampur dng lemak(nonpolar) Bagian ionik (hidrofil) bercampur Untuk mengatasi hal ini, dibuat sabun sintetik, yang air(polar) strukturnya mirip sabun dan biasa biasa dise disebu butt deter detergen gen.. Deter Deterge gen n adala adalah h gara garam m natr natrium ium dari dari alki alkill benz benzen en sulfonat (RArSO3-Na+), dengan struktur sbb:
Deterg Detergen en dibuat dibuat dari dari alkilb alkilbenz enzene ene yang yang dihasi dihasilka lkan n dalam dalam indust industri ri petroli petrolium, um, menurut tahapan seperti tercantum pada gambar:
Gambar Tahap-tahap reaksi pembentukan detergen Aksi Aksi pemb pember ersi siha han n dete deterg rgen en mirip irip deng dengan an sabu sabun, n, bagi bagian an hidr hidrof ofob ob akan akan berinteraksi dengan partikel kotoran dan lemak, sedangkan bagian hidrofil (SO 3) akan berinteraksi berinteraksi dengan molekul molekul air. Mekanisme pembersihan pembersihan (pemindahan (pemindahan kotora kotoran n dan lemak) lemak) oleh deterge detergen n tertera tertera pada pada gambar gambar berikut berikutnya nya.. Berbeda Berbeda dengan dengan sabun, sabun, deterge detergen n tidak tidak memben membentuk tuk endapa endapan n scum scum dengan dengan air sadah, sadah, krna garam garam kalsiu kalsium m dan magnes magnesium ium yang yang terben terbentuk tuk larut larut dalam dalam air, sesuai sesuai dengan reaksi berikut:
Gambar Pemindahan kotoran dan lemak pada pakaian oleh detergen Detergen pada awalnya tersusun atas gugus alkil bercabang, yg sifatnya sangat sedikit (sukar) diuraikan oleh mikroorganisme, sehingga menimbulkan busa yg banyak pada sistem perairan. Sekarang bahan detergen yg digunakan adalah seny senyaw awa-s a-sen enya yawa wa alkil alkil rant rantai ai luru lurus s yg sifa sifatn tnya ya biod biodegr egrad adab able, le, sehi sehing ngga ga mengurangi masalah busa pada perairan. Kedua struktur detergen tercantum pada gambar:
Gambar. Detergen rantai bercabang dan detergen rantai lurus
Detergen yang digunakan untuk keperluan sehari-hari , selain bahan aktif seperti (RArSO3Na), mengandung senyawa-senyawa lain yang jumlahnya mencapai 90% dari berat detergen padat. Di antara senyawa aditif komponen tersebut adalah sodium tri poliphosfat (STTP), yang biasanya membatasi penggunaan detergen karena dampaknya dampaknya terhadap terhadap lingkungan. lingkungan. Komponen-kompone Komponen-komponen n detergen detergen dan fungsinya akan diuraikan di bawah ini.
B.Komponen-komponen Penyusun Detergen Kompon Komponen-k en-komp ompone onen n utama utama penyus penyusun un deterge detergen n meliput meliputii dedocy dedocyll benzen benzene e sulfon sul fonat, at, NaOH NaOH (kaust (kaustik ik soda), soda), sodium sodium tri poliph poliphosf osfat( at(STT STTP), P), silikat silikat,, kaolin, kaolin, pati/sagu, garam, parfum dan air. Bahan-bahan ini merupakan bahan standar pada pembuatan sabun colek. Namun demikian terdapat bahan-bahan lain yg bisa digunakan sebagai pengganti bahan tersebut. 1.Dedocyl benzene sulfonat (DDBS) DDBS DDBS merup merupak akan an baha bahan n aktif aktif pemb pembua uata tan n dete deterg rgen en,, deng dengan an rumu rumus s umum umum (RArSO3Na) . Dalam Dalam perdaga perdaganga ngan n biasa biasa dis disebut ebut alkil alkil benzen benzene e sul sulfon fonat at (ABS). (ABS). Karena fungsinya sebagai bahan aktif maka ABS mutlak ada pada pembuatan sabun colek (detergen). Tanpa bahan ini maka produk akhir tidak dapat disebut seba sebaga gaii deterg detergen. en. Baha Bahan n ini ini meru merupa paka kan n cair cairan an kenta kentall yg berwa berwarn rna a cokla coklatt kehita kehitaman man , berfun berfungsi gsi sebaga sebagaii agen agen pembers pembersih ih dan pengha penghasil sil busa. busa. Karena Karena baha bahan n ini ini berb berbau au,, maka maka seba sebaik ikny nya a jang jangan an dibuka dibuka terl terleb ebih ih dahu dahulu lu sebe sebelu lum m digunakan. Di toko-toko bahan kimia, ABS mudah didapatkan, biasanya dikemas per kg dalam plastik plastik / kaleng. Bila bahan ini tidak ada bisa diganti dengan LABS (linear alkil benzene sulfonat), tetapi harganya lebih mahal. 2.Soda Api (Kaustik Soda) Soda Soda api (NaOH) (NaOH) berfungs berfungsii utk menetralk menetralkan an sif sifat at asam asam dari dari ABS. ABS. Bahan Bahan ini berujud padatan putih transfaran, berbentuk lempeng, mudah di dapat di toko kimia. Pada pembuatan detergen, bahan ini terlebih dahulu dilarutkan dalam air dengan konsentrasi sekitar 40% (40 gram NaOH dalam 60 gram air). Karena pela pelaru ruta tan n NaOH NaOH dala dalam m air air bers bersif ifat at ekso eksote term rmis is,, meng mengha hasi silka lkan n pana panas, s, utk utk menghindari menghindari percikan ketika pelarutan, pelarutan, maka pelarutan pelarutan dilakukan dilakukan dengan jalan menu menuan angk gkan an air air terl terleb ebih ih dahu dahulu lu ke dala dalam m gela gelas s kimi kimia a dan dan sela selanj njut utny nya a dimasukkan sedikit-sedikit NaOH sambil diaduk. Jika dilakukan sebaliknya maka akan akan timbul timbul percikan percikan akibat akibat proses proses pelaruta pelarutan n terseb tersebut. ut. Perlu Perlu hati-h hati-hati ati dlam
membuat membuat larutan ini, hindari utk tdk mengenai anggota badan alat penglihatan penglihatan (mata), krn akan menimbulkan gatal-gatal dan akibat yg merugikan. Larutan yg dihasilkan disimpan dlm wadah plastik atau gelas. Jangan disimpan dlm bahan yg terbuat dr logam, karena akan terjadi reaksi antara logam dan NaOH. aOH. Seba Sebaiikny knya disim isimpa pan n tida tidak k bole boleh h lebih ebih dari dari satu atu mingg inggu. u. Untuk ntuk menghindari kerusakan larutan akibat reaksi-reaksi pembentukan endapan yang mungkin terjadi. 3.Soda Abu (Soda Ash) Soda abu(Na2CO3) , natrium karbonat merupakan serbuk berwarna putih, larut dlm air, berfungsi meningkatkan daya bersih detergen. Bahan ini sebenarnya kurang cocok sebagai aditif detergen, karena sifatnya terlalu basa. Untuk itu pen penggun ggunaa aann nny ya tida tidak k bole boleh h terl terlal alu u bany banyak ak,, maks aksimum imum 7% , kare karena na menimbulkan rasa panas pada tangan ketika digunakan utk utk mencuci. Bahan lain yang bisa digunakan adalah sodium nitrilotriasetat (NTA), N(CH 3COONa)3 . NTA memben membentuk tuk komple kompleks ks yang yang larut larut dengan dengan kadmiu kadmium m dan merkur merkurii , dan pada pada peruraian aerobik menghasilkan produk karsinogen nitrosamin, sehingga tidak direkomendasi untuk digunakan. 4.Sodium tri poliphosfat (STTP) STTP, merupakan natrium dari poliphosfat, yaitu ion triphosfat (P 3O105-) . Na 5P3O10 berbent berbentuk uk /berwuj /berwujud ud seperti seperti serbuk serbuk (powder (powder), ), berwar berwarna na putih. putih. Dijual Dijual dalam dalam ukuran kilogram kemasan plastik. Bahan ini mempunyai kelarutan yang besar pada rentangan kondisi yang luas. Fungsi utama pada aditif detergen adalah mengikat ion Ca2+ dan Mg2+ sebagai kompleks poliphosfat yang larut dalam air. Aksi ini menc encega egah pembent entukan kar karbonat yang tidak larut dengan bertambahny bertambahnya a temperatur temperatur atau pH air. Hal ini adalah penting , karena detergen orga organi nik k beke bekerj rja a lebih lebih efis efisien ien pada pada kondi kondisi si alka alkalis lis (bas (basa) a).. Polip Polipho hosf sfat at juga juga bertindak bertindak sebagai sebagai buffer, buffer, membantu membantu menstabilkan menstabilkan pH dengan dengan bertambahny bertambahnya a komponen asam yang dijumpai selama proses pencucian. Sejumlah pengganti poliphosfat telah disarankan, tetapi semuanya terbukti mempunyai kekurangan, misalnya natrium karbonat dan NTA yang telah diuraikan diatas. Problem Problem utama utama yang yang muncul muncul akibat akibat penggu penggunaa naan n aditif aditif STTP STTP adalah adalah adanya adanya poliphosfat yang larut dalam air. Dalam pengolahan air limbah ternyata hanya 20-30% phosfat terlarut dipindahkan selama treatment sekunder air buangan, tetapi tetapi 90% dapat dapat dipinda dipindahkan hkan selama selama treatm treatment ent tertie tertierr ketika ketika penamb penambaha ahan n kapur bersama-sa bersama-sama ma senyawa senyawa besi dan aluminium, aluminium, sehingga masing-mas masing-masing ing membentuk endapan logam phosfat. Senyawa phosfat sisa yang larut dalam air, mend mendor oron ong g pert pertum umbu buha han n alga alga phot photos osin inte tetic tic,, utam utaman anya ya di dala dalam m dana danau. u. Penambahan phosfat yang larut menyebabkan sejumlah masa yang besar dari alga alga untu untuk k berk berkem emba bang ng,, sehi sehing ngga ga memo memoto tong ng tran transm smis isii caha cahaya ya dala dalam m air. air. Karena Karena laju pengga pengganda ndaan an (multi (multipli plikas kasi) i) alga sangat sangat cepat, cepat, maka maka diguna digunakan kan istilah alga bloom. Pada keadaan ini terjadi perubahan yang cepat penampilan
air menjadi suatu awan, berupa soup kehijauan. 5.Sagu dan kaolin Tepun Tepung g sagu sagu atau atau tapioka tapioka berfun berfungsi gsi sebaga sebagaii bahan bahan pengis pengisii (filler (filler)) dan agen agen penge pengent ntal al dete deterg rgen en . Baha Bahan n ini ini juga juga bis bisa a diga digant ntii deng dengan an baha bahan n peng pengen enta tall lainnya lainnya,, yaitu yaitu Carbox Carboxyl yl methyl methyl cellul cellulosa osa (CMC) (CMC) yang yang banyak banyak diguna digunakan kan dan terdapat di toko bahan kimia. CMC berbentuk seperti serbuk (powder), berwarna putih, bila terkena air menjadi lendir seperti agar-agar dan dijual dalam ukuran kilogra kilogram. m. Selain Selain tepung tepung sagu, sagu, diguna digunakan kan juga juga kaolin kaolin sebaga sebagaii bahan bahan pengisi pengisi.. Kaoli Kaolin n harg hargan anya ya cuku cukup p mura murah. h. Namu Namun n demi demikia kian n peng penggu guna naan anny nya a diba dibata tasi si,, karena karena jika terlalu terlalu banyak banyak akan akan cepat cepat kering kering sehing sehingga ga menuru menurunkan nkan kualit kualitas as detergen. 6.Waterglass (silikat) Silik Silikat at atau atau yang yang dike dikena nall deng dengan an water watergl glas ass s meru merupa pakan kan caira cairan n kent kental al dan dan transf transfaran aran.. Bahan Bahan ininbe ininberfu rfungs ngsii sebaga sebagaii pengik pengikat at materia materiall dan member memberikan ikan kesan kesan mengkil mengkilap ap pada pada deterg detergen. en. Dijual Dijual di toko toko kimia kimia dalam dalam satuan satuan kilogra kilogram m kemasan plastik. 7.Garam Garam, NaCL, dalam pembuatan detergen berfungsi sebagai pengental. Idealnya garam garam yang yang diguna digunakan kan adalah adalah garam garam indust industri. ri. Namun Namun karena karena pembel pembeliann iannya ya harus dalam jumlah besar, maka bisa diganti dengan garam dapur yang beredar di pasaran. Bahan ini tidak mutlak digunakan, bisa diganti dengan CMC. 8.Air Air merupakan bahan utama pada pembuatan detergen, selain bahan aktif yang diperlukan. diperlukan. Air berfungsi berfungsi sebagai medium medium berlangsung berlangsungnya nya percampuran percampuran dan reaksi-reaksi yang terjadi dalam pembuatan sabun colek. Tanpa air pembuatan sabun colek tidak akan sempurna. Selain sebagai medium percampuran, air juga berfu berfung ngsi si meng mengen enda dali lika kan n ting tingka katt keken kekenta talan lan deter deterge gen. n. Disa Disara ranka nkan n untu untuk k menggu menggunak nakan an air yang yang telah telah mengal mengalami ami deminer demineralis alisasi asi untuk untuk mengha menghasil silkan kan kualitas kualitas detergen detergen yang baik. Namun demikian air bersih yang biasa dikonsumsi dikonsumsi untuk air minum juga bisa digunakan. 9.Pewarna dan Parfum Pewar Pewarna na dan dan parf parfum um meru merupa paka kan n aditi aditiff pemb pembua uata tan n dete deterg rgen en yg berf berfun ungs gsii
meningkatkan daya tarik detergen. Sabun detergen asli berwarna coklat muda dan berbau seperti tanah, sehingga kurang menarik selera konsumen, meskipun daya daya bersihn bersihnya ya tinggi tinggi.. Dengan Dengan penamb penambaha ahan n parfum parfum dan warna warna maka maka akan akan memberikan daya tarik tersendiri bagi konsumen. Parfum yang digunakan pada umumnya adalah aroma jeruk karena dapat menghilangkan bau amis dan bau yang tak sedap lainnya pada peralatan dapur maupun pakaian, sehingga banyak dimin diminat atii konsu konsume men. n. Seda Sedang ngka kan n warn warna a yang yang seri sering ng digu diguna nakan kan adal adalah ah biru biru,, kuning atau hijau. Kedua bahan aditif ini mudah didapatkan di ntoko-toko bahan kimia C.Penyusunan Formula
Kuliah kimia Terapan ke 3 tgl: 22-09-2010 jam 301-302 dan 303-304 1. Penu Penuga gasa san n memb membua uatt sabun sabun colek colek , hasi hasiln lnya ya diamb diambil il sedi sedikit kit dikum dikumpu pulka lkan n minggu depan (29-09-2010) 2. Penjelasan Penjelasan tentang tentang sabun sabun colek. colek. 3. Rencana Rencana persiapan persiapan survey ke pabrik (sekaligus (sekaligus KKL) KKL) 4. Renc Rencan ana a pers persia iapa pan n pres presen enta tasi si indiv individu idual al masl maslah ah indu indust stri ri kimia kimia (con (conto toh: h: Galvanisir, pabrik semen, pembuatan urea, pabrik kertas) bahan materi dapat diakses atau diambil dari laporan PKL oleh kakak klas, dari brosur-brosus, dari internet, jornal, media ilmiah, dll. 5. Mengole Mengoleksi ksi berbag berbagai ai permas permasala alahan han kimia. kimia. Contoh Contoh:: air hujan hujan dengan dengan sabun sabun tidak berbuih. Mengapa? Mengapa tahun ini tidak ada musim kemarau? Bagaimana kalau gas CO2 yang kita hembuskan hembuskan dlm pernafasan pernafasan kita lalu kita manfaatkan ? Untuk apa? Apa sifat CO2 ? Penelitian ! ideal
Kuliah ke 4: 06-10-10, Rabu
ANEKA SAMPO Rambut sbg mahkota Tidak kotor Nampak indah Tidak berpenyakit di kulit kepala Cara merawat: Dicuc Dicucii dan dikram dikramas as,, (jaman (jaman dulu dulu dengan dengan meran merang g dibak dibakar ar ditum ditumbuk buk menjadi abu , abunya dmasukkan merang terus disiram air langsung di siramkan dirambut sambil digosok-gosok. digosok-gosok. Sejarah perkembangan sampo: Abu Abu mera merang ng + lida lidah h buay buaya a /dag /dagin ing g (utk (utk meny menyub ubur urka kan n ramb rambut ut)) + wortel /β karoten utk menguatkan rambut + vitamin E di kecambah = menambah kesuburan rambut. + tonik = penguat rambut Minyak rambut: Utk membuat indah rambut dipakai minyak rambut : miny kemiri utk menghi menghitam tamkan kan rambut rambut,, mintak mintak kletik kletik + bungabunga-bun bunaan aan , pomade pomade /bylcream ( parafin liquid + air + asam stearat). Macam-macam sampo: 1.Sampo tradisional 2.Sampo modern
Macam sampo berdasarkan wujudnya: 1.Sampo bubuk 2.Sa 2.Samp mpo o cair cair (sam (sampo po clea clearr = tran transf sfar aran an/j /jer erni nih, h, samp sampo o opak opak = tak tak jernih / buram, sampo cream = berbentuk krim).
Syarat-syarat sampo yg baik: Landasan teori: Metode Pembuatan: Alat: Perlu ide-ide inovatif: Misalnya Misalnya : lerak lerak + penghi penghitam tam rambut rambut (lidah (lidah buaya, buaya, orang orang-ari -aring) ng) sebagai pembunuh kutu.
=
Merang + diproses sehingga menjadi kemasan yg praktis. Bahan: Cara pembuatan: Tindak Lancut: Analisis usaha ELEKTROPLATING Pertanyaan2: 1.Bahan dasar? Dperoleh dari mana?
2.Yang dilapisi apa? Pelapisnya apa? 3. Cara prosesnya bagaimana? Alat prosesnya apa? 4.Pemanasnya 4.Pemanasnya dari apa? Pakai elektrolis apa hot deep? 5.Pemasarannya? 6.Jumlah pekerja? 7.Cara pencucian bahan yang dilapisi ? 8.Limbah dan penanganan limbahnya? Kandungan limbahnya apa? 9.Ada laboratoriumnya? Apa yang dianalisis? 10.Pe 10.Pengr ngrekr ekruta utan n tenaga tenaga kerja? kerja? Kompe Kompeten tensi si pekerj pekerjaa aan n apa yg masih masih dibutuhkan 11.Sebelumnya perlu ditanyakan: dikumpulkan dulu di ruangan diberi penjelasan atau langsung ke lapangan. 12.Persiapkan : Plakat, Vandel Persiapan: untuk dibuat dan dilaporkan 20-10-10
301-302 membuat cat tembok 303-304 = membuat pembersih lantai PESTISIDA -Kimia Pestisida(Subiyakto Sudarmo) -Pembuatan dan Pemanfaatannya Pemanfaatannya (Cara Praktis: Ir. Subiyakto Sudarno) -Pembuatan dan Pemanfaatan (Ir.Novizan)
PEMBUATAN KOMPOS -Pembuatan Kompos (secara kilat = Yovita Hety Indriani) -Memproses Sampah (Ir.Wied Harry Apriadji) -Pupuk Daun (Tim Redaksi Trubus) -Pupuk Kompos (Teknologi Tepat Guna = Hieronymus Budi Santoso) -Menen -Menengok gok Kampun Kampung g Pemena Pemenang ng Kalpat Kalpataru aru (Tablo (Tabloid id Rumah Rumah.. Rumah Rumah Sehat) -EM-4 (Buletin)
FORMALIN -Alt -Alter erna nati tiff Peng Pengga gant ntii Form Formal alin in pada pada prod produk uk pang pangan an (Tri (Tri Dewa Dewant ntii Widyaningsih Widyaningsih & Erni Sofia Murtini)
PABRIK ALKOHOL DAN SPIRITUS -Pabrik alkohol dn spiritus (Departemen Perindustrian Rakyat. NABATI YASA Water Mojokerto)
MEMBUAT DETERGEN BUBUK -Membuat detergen bubuk skala kecil dan menengah (Ajar Permono)
MEMBUAT CAIRAN PEMUTIH PAKAIAN -Seri Industri Rumah Tangga (Ajar Permono)
HOME INDUSTRI (Jurus Cepat Menjadi Jutawan Melalui Home Industri = Nurdin Elyas) -Peralatan Kecantikan Tubuh
-Shampo Cair -Obat Penumbuh Rambut -Obat Penghitam Rambut -Obat Keriting -Obat Keriting Sederhana -Minyak Rambut Cair -Minyak Rambut Kental -Minyak Rambut Kemiri -Minyak Rambut Cream -Cat Kuku -Bedak Wangi -Bedak Wangi yang lebih baik -Stik Deodorant -Liquid Deodorant
-Deodorant sendiri -Obat Jerawat -Obat Jerawat Sederhana -Obat Anti Ketombe -Pasta Gigi -Aneka Sabun Deterjen dan Mandi
-Sabun Deterjen -Sabun Cuci Gosok -Sabun Mandi -Pengobatan Menuju Sehat -Obat Panu Tradisional -Balsem Sejenis Vick Vaporub -Minyak Angin -Obat Gigi Tradisional -Obat Nyamuk Cair -Obat Nyamuk Gosok -Obat Kutu Busuk (H.M.Agus Ibnu’Ibad) -Tonikum -Pencegah “SUNBURN” (Hartono Hdw)
-Semir Rambut Hitam(Hartono Hdw) -Semir Rambut Coklat(Hartono Hdw) -Hair Tonic (Hartono Hdw) -Pembersih Tinta (Hartono Hdw) -Zat Warna (Hartono Hdw) -Membuat Kayu Tahan Api(Hartono Hdw) -Membuat Kertas Tahan Api(Hartono Hdw) -Membuat Pakaian Tahan Api (Hartono Hdw) -Pendukung Kebutuhan Pekerjaan
-Tinta Tulis Biru -Tinta Tulis Hitam -Tinta Stempel (H.M.Agus Ibnu’Ibad) -Tinta Spidol (301-302 dikumpulkan 03 nopember 2010) -Lem -Lem Kert Kertas as Cair Cair (Tugas tgl 3-11-1 3-11-10 0 dikum dikumpul pulka kan n tgl 10-1110-11-10 10 Rombel 1 301-302) -Lem Kertas Kental -Lem Karet -Lem Kaca (H.M.Agus Ibnu’Ibad) -Pelitur -Obat Penggosok Mebel
-Cat kayu / besi -Cat Tembok (dari toko indrasari= kalsium karbonat 2 kg, kaolin 1 kg, lithopon = ½ kg, titan = ¼ kg . Cara : campur bahan tsb jadi satu – aduk aduk rata rata lalu lalu masu masukk kkan an 1 kg lem lem indr indrak akol ol + air air 2 lite literr . lalu lalu masukkan pewarna, pine oil, pengawet). -Minyak Penggosok Logam -Semir Sepatu Beku -Semis Sepatu Cair Hasil tugas membuat cat tembok rombel 1 (301-302) dikumpulkan tgl 20-10-10 Kel 1: sing nggawe: Indri, arfah, Vola, = 90 sing ora: imam, rizal = 70 Kel 2: sing nggawe: Puji = 90. Singora: arya, rofikah, emi, alhadad = 70 Kel 3: sing nggawe: satrio, magfiroh, Risa, fetty = 90. Tak buat = himnil, laili =70 Kel 4:yg buat = diah, retno, sofy = 90 tak buat = brian, nofila, ribka = 70 Kel 5 : yg buat = ade, ave, didik, = 90 tak buat = maulida, riera = 70 Rombel 2 membuat pembersih lantai. (303-304) dikumpulkan tgl 20-10-10: Kel 1: yg membuat = angga, angga, andika, fitri, nur nur azizah, ratna, ratna, = 90 Kel 2: yg buat buat =
Dina, purwoko,arum, niar, deni deni , = 90
Kel 3: yg buat = Pawestri, miz mazaya, Ari Fitri, Hayyu, Winda = 90
Kel 4 : yg buat = Tirfon, Irfan, Taufik, Yudi, Khoirul Hidayat = 90 Kel 5 : yg buat = Moh Khoirul Huda, Ardi Hermawan, Devi Tataning P, Yulinda AS, Siti Maesaroh = 90. Kel 6 : Surya Hadi K, Mika Septiawan Muhajir, Mohamad Aini, Siti Mutiah, Hendri OB = 90 Kel 7 : Sigit N, Kasfilah, Firli R, Rizki A, Alif N, = 90 Tugas 2 minggu lagi 303-304 membuat balsem, kumpulkan tgl :03 Nopember 2010
Kuliah ke 5. Rabu tgl: 13- 10-10. 301 - 302 & 303 - 304
TEKNOLOGI INDUSTRI ELEKTROPLATING I.Prinsip Kerja Elektroplating Definisi Perpindahan ion logam dng bantuan arus listrik melalui elektrolit shg ion logam mengendap pd benda padat konduktif membentuk lapisan logam. Ion logam diperoleh dr elektrolit maupun berasal dari pelarutan anoda logam ke dalam elektrolit. Pengendapan Pengendapan terjadi pd benda kerja yg berlaku sbg katoda. Lapisan Lapisan logam logam yg mengenda mengendap p disebut disebut juga sbg deposit. deposit. Selanjutnya Selanjutnya disebut plating atau tau lapis listrik atau pelapisan logam ---elektroplating. Arus listrik Arus yg dipakai adalah arus searah (DC = direct current). Berasal dr: accumulator, batu baterai atau dengan mengubah arus AC menjadi DC dengan menggunakan adaptor atau rectifier. Elektrolit ? Elektroda Bila Bila dua dua buah buah bend benda a pada padatt disa disamb mbun ungk gkan an dng dng arus arus list listri rik k dan dan dicelupkan ke dlm elektrolit, bagian yg tersambung dng kutub positif
dise disebu butt sbg sbg anod anoda a dan dan yang yang tersa tersamb mbun ung g dng dng kutu kutup pnega negati tiff dise disebu butt sbg sbg kato katoda da.. Ada 2 maca macam manoda: da: Anoda Anoda aktif: aktif: yg akan akan larut larut ke dalam dalam laruta larutan n sepert sepertii anoda anoda tembag tembaga a (Cu), nikel (Ni), Anoda inaktif: yg tidak akan terionisasi seperti karbon (C).
2.Prinsip Kerja Penghantar arus Katoda Anoda
Anoda(+)
(+)
(-)
Katoda (-)
M+
M0
Larutan elektrolit Sumber arus searah, DC
Bak plating
Sumber Sumber arus arus searah searah dihubu dihubungk ngkan an dengan dengan dua buah buah elekt elektrod roda a yaitu yaitu elektroda yg dihubungkan dng kutub negatif disebut sebagai katoda dan elektr elektroda oda posit positif if disebu disebutt anoda anoda.. Benda Benda yg dilap dilapisi isi hrs bersif bersifat at konduktif atau menghantarkan listrik dan berfungsi sbg katoda, disebut benda kerja. Pada elektroplating harus menggunakan anoda aktif dng menggu mengguna nakan kan anoda anoda logam logam yg mempu mempunya nyaii kemurn kemurnian ian tinggi tinggi.. Arus Arus mengalir dari anoda menuju katoda melalui elektrolit. Proses pelapisan pada benda kerja dilakukan pada suatu elektrolit yg mengandung senyawa logam. Untuk meningkatkan hantaran arus dpt ditambahkan asam atau basa. Ion logam dlm elektrolit yg bermuatan pos menuju benda kerja sbg katoda yg bermuatan neg shg ion logam
akan tereduksi tereduksi menjadi logam logam M dan mengendap mengendap di katoda katoda membentuk lapisan logam (deposit) , menurut reaksi Mn+ + ne →
M0
Ion logam dlm elektrolit yg telah tereduksi dan menempel di katode posisinya akan diganti oleh anoda logam yg teroksidasi dan larut dlm elektrolit atau dr penambahan larutan senyawa logam. Pada anoda terjadi reaksi oksidasi menurut reaksi: M0
→
Mn+ + ne
Apabil Apabila a proses proses elekt elektrop roplat lating ing berjal berjalan an seimba seimbang ng maka maka konsen konsentra trasi si elektrolit akan tetap, anoda makin lama makin berkurang dan terjadi pengendapan logam yg melapisi katoda sebagai benda kerja.
Reaksi Reaksi oksida oksidasi si reduk reduksi si secara secara keselu keseluruh ruhan an dpt dituli ditulisk skan an sebag sebagai ai berikut: Anoda: Katoda:
M0
→
Mn+ + ne → M0 +
Mn+
Mn+ + ne M0 →
Mn+ +
M0
Apabila plating menggunakan anoda inaktif maka logam yg menempel pada katoda hanya berasal dari larutan, sehingga konsentrasi larutan makin berkurang dan diperlukan kontrol yg ketat terhadap konsentrasi laru laruta tan n elek elektr trop opla lati ting ng utk utk menj menjag aga a efis efisie iens nsii pros proses es dan dan kual kualit itas as lapisan. Berat Endapan pada Katoda
Banyaknya logam yg mengendap membentuk lapisan atau deposit pada katod katoda a dinya dinyatak takan an dlm hukum hukum Farada Faraday y I, yaitu yaitu berat berat endap endapan an (W) seban sebandin ding g dng dng kuat kuat arus arus (I) . Hukum Hukum Farada Faraday y II menyat menyataka akan n bahwa bahwa berat endapan tergantung dari jenis logam yang dinyatakan sebagai berat ekuivalen. Pernyataan tersebut dituliskan sebagai berikut: W = ZIt Dengan: W
= berat endapan, gram
I
= kuat arus, Amper
t
= waktu, dt
Z
= BE / 96.500
BE
= berat ekuivalen = BA / valensi
BA
= berat atom (contoh untuk Cu = 63,5)
Valensi, v : banyaknya banyaknya elektron yg diterima utk membentuk endapan. Valensi tembaga pada tembaga sulfat, Cu = 2 Contoh: Benda kerja berupa besi berat 1 kg dilapisi dng tembaga menggunakan arus sebesar 4 ampere selama 20 menit (1200 dt). Berat tembaga yg mengendap adalah sebesar:
W = ( x 4 x 1200 ) gr plating menjadi 1000 + 1,579 gr
= =
1,579 grBerat benda kerja setelah 1,001579 kg
Soal:Sebuah silinder silinder dengan panjang 50 cm dan diameter 15 cm dilapisi tembaga tembaga dengan dengan ketebala ketebalan n yang diinginkan diinginkan sebesar 0,02 mm. Berat jenis tembaga adalah 8,93 gr/cm3, berapa lama proses elektroplating
dilakukan bila arus yang dipakai 100 ampere ? Jawab:W = Z.I.t 15 cm
50 cm
Efisiensi Plating (η) Biasanya dinyatakan sebagai efisiensi arus anoda maupun katoda. Efisiensi katoda yaitu arus yg digunakan utk pengendapan logam pada katoda katoda dibanding dibandingkan kan dengan dengan total arus masuk. masuk. Arus yg tidak dipakai dipakai untu untuk k peng pengen enda dapa pan n digu diguna naka kan n utk utk peng pengur urai aian an air air memb membet etuk uk gas gas hidrogen, hidrogen, hilang hilang menjadi menjadi panas panas atau pengendapan pengendapan logam-lo logam-logam gam lain sebagai impurities yang tidak diinginkan. Efisiensi anoda yaitu perbandingan antara jumlah logam yang terlarut dalam dalam elektr elektrol olit it diban dibandin ding g dengan dengan jumla jumlah h teorit teoritis is yang yang dapat dapat larut larut menurut Hukum Faraday. Kondis Kondisii platin plating g yg baik baik bila bila dipero diperoleh leh efisie efisiens nsii katod katoda a sama sama dengan dengan efisiensi anoda , sehingga konsentrasi larutan bila menggunakan menggunakan anoda aktif akan selalu tetap. Efis Efisie iens nsii arus arus kato katode de seri sering ng dipa dipaka kaii sbg sbg pedo pedoma man n meni menila laii apak apakah ah semua arus yg masuk digunakan utk mengendapkan ion logam pada katoda sehingga didapat efisiensi plating sebesar 100% ataukah lebih kecil kecil.. Adanya Adanya keboco kebocoran ran arus arus listri listrik, k, larut larutan an yg tidak tidak homoge homogen n dan elektrolisis air merupakan beberapa penyebab rendahnya efisiensi.
Elektr Elektroli olisis sis air merupa merupakan kan reaksi reaksi sampin samping g yang yang mengha menghasil silka kan n gas hidrogen pada katoda dan gas oksigen pada anoda.
Reaksi elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut: Anoda:
2H+
Katoda:
4OH-
4H+
+
2e
+
→
H2
→
2H2O
4OH-
→
+
2H2O
O2 +
+
4e
2H2 +
O2
Secara praktis efisiensi plating dinyatakan sebagai perbandingan berat nyata terhadap berat teoritis endapan pd katoda. Efisiensi katode dituliskan sebagai: η
=
W’ / W
dengan : W’
= berat nyata endapan pada katoda
W
= berat teoritis endapan pada katoda menurut Hukum Faraday.
Contoh: Bera Berap paka akah bera erat lap lapisa isan temb temba aga bila ila plati latin ng pada ada besi esi baj baja meng menggu guna naka kan n arus arus sebes sebesar ar 4 ampe amperr sela selama ma 20 meni menitt (120 (1200 0 dt), dt), dengan efisiensi arus sebesar 90%. Berat tembaga yg mengendap secara teoritis adalah sebesar: W
=
x 4 x 1200 gr
=
1,579 gr
Bila efisiensi arus pd katoda sebesar 90% , berat lapisan nyata pada
benda kerja sebesar: W’ =
0,9 x 1,579 gr
=
1,421 gr
Pertemuan ke 5 tgl 13-10-10 selesai 301-302 dan 303-304 Pertemuan ke 6 tgl 20-10-10 mulai 301-302 dan 303-304
Soal: Pada elektroplating tembaga (Cu) dan Crom (Cr) dng kerapatan arus 46 A/dm2 selama 90 menit, diperoleh endapan Cu sebesar 18,52 gram dan enda endapa pan n Cr sebe sebera ratt 0,95 0,959 9 gram gram.. Hitu Hitung ng efis efisie iens nsii plat platin ing g Cr Cr,, bila bila efisiensi plating tembaga sebesar 100%. Jawab:
Efisiensi Cr =
x 100%
Mencari berat teroritis Cr = W =
= (0,959 /...... )x 100% x I x t = (52 : 6 : 96500 )x I xt
Plating Cu:
Efisiensi plating Cu = Berat nyata end Cu = 18,52 gr. Berat teoritis end Cu = ? Ixt=
W=
x
x I x t = 18,52
Ixt = 18,52 :
= 18,52 x 96500 x
= 56290 coulomb
Plating Cr: Berat teoritis Cr = W = MA x I x t / Z x 96500 = 52 x 56290 / 6 x 96500 = 5,05 g Berat nyata Cr = 0,959 g Efisiensi plating Cr = (0,959 : 5,05 ) x 100% = 19 % Bahan proposal penelitian : perbandingan rangkaian seri dan paralel
pada elektroplating Cu dan Cr FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH PADA PLATING Kual Kualit itas as hasi hasill elek elektr trop opla lati ting ng maup maupun un efis efisie iens nsin inya ya dipengaruhi oleh variabel proses sebagai berikut:
arus arus
sang sangat at
1.Konsentrasi 1.Konsentrasi elektrolit Laru Laruta tan n elek elektr trol olit it tdr tdr dr komp kompon onen en utam utama a (sen (senya yawa wa loga logam m dala dalam m bentuk garam terlarut) dan asam atau basa. Senyawa logam merupakan sumber logam yg menempel pada benda kerja erja.. Laru Laruta tan n asam sam atau tau bas basa dala dalam m elektr ektro olit berfu erfun ngsi gsi utk meningkatkan meningkatkan konduktivitas konduktivitas atau daya hantar listrik. Konsentrasi elektrolit mengalami perubahan. (penguapan , perpindahan ion logam di katoda). Kele Kelebi biha han n kada kadarr loga logam m meny menyeb ebab abka kan n menu menuru runn nnya ya keli kelila lapa pan n dan dan kerataan lapisan dan pemborosan bahan. ( inspirasi penelitian ?????) Kadar Kadar logam logam rendah rendah ---- terjadi penuruna penurunan n konduktiv konduktivitas itas shg proses proses plating menjadi lambat. Maka perlu konsentrasi konstan dng melakukan analisis larutan secara teratur. (Bis (Bisa a utk utk pene peneli liti tian an = Peng Pengar aruh uh kons konsen entra trasi si elek elektr trol olit it thd thd bera berat t pelapisan dlm elektroplating) elektroplating)
Pertemuan ke 6 selesai tgl 20-10-10. Tugas 2 minggu lagi rombel 1 (301-302) membuat tinta spidol dikumpulkan tgl 03 nopember 2010 Pertemuan 7 mulai rombel 1 (301-302) tgl 27-10-2010
2.Sirkulasi elektrolit Kada Kadang ng-k -kad adan ang g dist distri ribu busi si ionion-io ion n di dlm dlm elek elektr trol olit it tida tidak k mera merata ta disebabkan adanya kelebihan ion negatif di sekitar katoda krn terjadi
perpindahan ion logam pos yg mengendap, sedangkan di sekitar anoda sering terjadi kelebihan ion pos yg berasal dr oksidasi logam. Sirkulasi elektrolit bertujuan agar distribusi ion-ion baik pos atau pun neg neg di dlm dlm elek elektr trol olit it menj menjad adii mera merata ta shg shg dpt dpt dihi dihind ndar arii terj terjad adin inya ya polarisasi. Polarisasi terjadi bila dua daerah dlm elektrolit sangat pos dan sangat neg shg diperlukan tegangan yg lebih tinggi agar arus dpt mengalir melalui elektrolit dr anoda ke katoda. Sirkulasi elektrolit dpt dila dilaku kuka kan n dng dng bant bantua uan n pomp pompa a atau ataupu pun n dng dng hemb hembus usan an udar udara a dari dari blower melalui pipa-pipa yg dipasang di dasar dan tepi tangki. (Bisa utk pen pene eliti litia an= penga engaru ruh h sirk irkulasi lasi terh terha adap dap bera erat pela elapisa isan dlm elektroplating). 3.Rapat arus Berdasarkan hukum Faraday, banyaknya endapan sebanding dng kuat arus. arus. Tetapi Tetapi dlm prakte praktek k , besara besaran n yg diperl diperluk ukan an utk platin plating g adalah adalah rapa rapatt arus arus yait yaitu u arus arus per per satu satuan an luas luas,, bias biasan anya ya diny dinya ataka takan n dlm dlm 2 2 2 Amper/dm atau Amper/ft (A/ft ). Rapat arus antara anoda dan katoda besarnya berbeda berbeda dan rapat arus katoda merupakan besaran besaran yg perlu diperh diperhati atika kan n agar agar kualit kualitas as endap endapan an pd katod katoda a berku berkuali alitas tas baik baik dan tidak sampai terbakar. Makin besar rapat arus arus ----------- makin cepat laju plating plating ------------------- waktu makin cepat utk memperoleh endapan dng tebal tertentu. Dalam Dalam prakte praktek, k, bila bila benda benda yg diplat diplating ing makin makin banya banyak k atau atau luasa luasan n benda besar maka diperlukan arus yg besar dan sebaliknya. Rapat arus yg terlalu tinggi menyebabkan terjadinya panas shg benda kerja yg diplating dpt terbakar dng ditandai warna yg menghitam. 4.Tegangan Tegangan tergantung tergantung : jenis, komposisi dan kondisi elektrolit. elektrolit. Rapat arus dpt dinaikkan dengan menaikkan tegangan, akan tetapi hal dpt menye menyebab babkan kan terjad terjadiny inya a polar polarisa isasi si dan terca tercapai painya nya tegan tegangan gan batas. Pada keadaan tegangan batas, tidak terjadi aliran arus melalui elektrolit , dan bila tegangan dinaikkan akan terjadi elektrolisis, elektrolisis, dan dan bila tegangan dinaikkan akan terjadi elektrolisis air yg menghasilkan menghasilkan gas hidrog hidrogen en dan oksige oksigen. n. Tagan Tagangan gan batas batas dpt dinaik dinaikkan kan dng cara cara sirkulasi elektrolit, mempertinggi temperatur larutan dan memperbaiki
konsentrasi elektrolit. Pertemuan ke 7 Rbl 1 (301-302) tgl: 27-10-2010 selesai Pertemuan ke 8 Rbl 1 (301-302) tgl: 03-11-10 mulai
5.Jarak Anoda - katoda Jarak Jarak anoda anoda – katoda katoda menent menentuka ukan n hanta hantaran ran arus arus listr listrik ik dan sangat sangat berpengaruh terhadap keseragaman tebal lapisan. Besarnya hantaran berbanding terbalik dng jarak. Apabila jarak anoda-katoda kecil, maka hambatan menjadi kecil dan konduktivitas besar shg utk mendapatkan rapat rapat arus arus yg besar besar diperl diperluk ukan an tegang tegangan an yg lebih lebih rendah rendah.. ( Bisa Bisa utk proposal penelitian = Pengaruh jarak katoda-anoda dlm elektroplating terhadap berat lapisan). Pertemuan ke 6 Rb 2 (303-304) selesai, tugas membuat balsem dikulpulkan dikulpulkan tgl 03 nop 2010 Pertemuan ke 7 Rb 2 (303-304) mulai tgl 27-10-2010
6.Rasio anoda-katoda anoda-katoda Perbandingan permukaan anoda-katoda sangat penting untuk menjaga agar agar ion-io ion-ion n di dalam dalam elektr elektropl oplati ating ng selalu selalu seimba seimbang. ng. Standa Standarr rasio rasio anod anodaa-ka kato toda da terg tergan antu tung ng dari dari jeni jenis s plat platin ing. g. Utk Utk menj menjag aga a agar agar konsen konsentra trasi si elekt elektrol rolit it selalu selalu seimba seimbang, ng, misaln misalnya ya saja saja konsen konsentra trasi si tembaga sulfat terhadap asam sulfat maka pada plating tembaga harus dijaga agar perbandingan anoda tembaga terhadap benda kerja selalu mendek mendekati ati standa standar. r. Bila Bila anoda anoda lebih lebih sediki sedikitt diban dibandin ding g katoda katoda akan akan terj terjad adii keku kekura rang ngan an ion ion temb tembag aga a di dala dalam m laru laruta tan n dan dan enda endapa pan n yg terbentuk menjadi lambat dan tidak normal. ( Penelitian = Rasio anodakatoda terhadap berat endapan dlm elektroplating elektroplating) 7.Distribusi arus Lint Lintas asan an arus arus dari dari anod anoda a ke kato katoda da tida tidak k semu semuan anya ya luru lurus s teta tetapi pi cenderung melengkung terutama yg berasal dari ujung anoda ke ujung katoda. katoda. Keadaan Keadaan ini menyebab menyebabkan kan rapat rapat arus ke ujung-u ujung-ujung jung katoda katoda men menjadi jadi lebi lebih h besa besarr shg shg enda endapa pan n yg terb terben entu tuk k pd bagi bagian an ujun ujung g cender cenderun ung g lebih lebih tebal. tebal. Itulah Itulah sebabn sebabnya ya apabil apabila a melak melakuka ukan n platin plating g batangan besi dengan tembaga ataupun silinder dng tembaga dan crom
sering dihasilkan ujung-ujung silinder cenderung lebih tebal dibanding pada bagian tengah. Pada plating benda-benda yg rumit seringkali dihasilkan pelapisan yg tak merata terutama pd daerah arus rendah (low current) yaitu daerahdaerah daerah yg berlek berlekuk. uk. Utk mengat mengatas asii keadaa keadaan n tsb tsb biasa biasanya nya dipas dipasan ang g anoda sekunder shg dpt diperoleh rapat arus yg seragam dan daerah yg sulit atau berarus rendah dpt diperkuat dng adanya anoda bantuan tsb. Sedangkan pd daerah dng arus yg tinggi dpt dipasang pemecah arus yg biasanya berupa plastik berupa sikat gigi.
KKl tgl 4-11-10 setelah ke victoria dan coca cola , palagan ambarawa atau atau mene menelu lusu suri ri dan dan meng mengol olek eksi si abu abu gunu gunung ng mera merapi pi (Mag (Magel elan ang/ g/ Jogja/solo/klaten/biyoliali?)
8.Temperatur Temperatur berpengaruh thd konduktivitas. Temperatur semakin tinggi menyebabkan konduktivitas tas larutan makin besar sehingga mempercepat hantaran arus listrik. Pd temp tinggi dpt diperoleh rapat arus yg besar dan juga mempertinggi tegangan batas polarisasi. Namun demiki demikian an tiap tiap jenis jenis platin plating g mempun mempunyai yai rentan rentang g temper temperatu aturr operas operasii optimum yg berkaitan dengan sifat endapan logam pada benda kerja maup maupun un sifa sifatt dari dari adit aditif if.. Temp Temp yg terl terlal alu u ting tinggi gi dpt dpt meny menyeb ebab abka kan n endapan terbakar dan terjadi kerusakan aditif. Penelitian : pengaruh temperatur thd tebal lapisan elektroplating) elektroplating) 9.Daya tembus (Throwing Power) Daya Daya tembus tembus didefi didefinis nisika ikan n sbg kemam kemampua puan n proses proses elekt elektrol roliti itik k utk menutu menutup p katoda katoda dng lapis lapisan an sesera seseragam gam mungki mungkin, n, ditent ditentuk ukan an oleh oleh pengaturan geometri tanki dan berbagai parameter proses termasuk jug juga a jeni jenis s elek elektr trol olit it.. Leta Letak k geom geomet etri ri kato katoda da-a -ano noda da mene menent ntuk ukan an distribusi arus primer seperti yg telah dibahas pd distribusi arus diatas. Daya tembus tembus terutama terutama sangat sangat perlu diperhatikan diperhatikan apabila apabila melakuka melakukan n plating benda yg rumit. Rapat arus yg besar cenderung membuat lapisan pd ujung-ujung benda kerja kerja menjad menjadii lebih lebih tebal tebal krn mendap mendapat at rapat rapat arus arus yg lebih lebih besar. besar. Keadaa Keadaan n ini dpt diatas diatasii dng pemas pemasang angan an pemeca pemecah h arus arus dari dari bahan bahan-bahan bahan isola isolator tor sepert sepertii plasti plastik k berben berbentuk tuk gerig gerigii yg dipas dipasang ang antar antara a
anoda anoda dng ujung ujung benda benda kerja kerja.. Idealn Idealnya ya pemas pemasan angan gan anodaanoda-ka katod toda a tepat berhadap-hadapan pd jarak yg sama, namun dlm praktek hal ini jar jaran ang g dpt dpt dila dilaku kuka kan n dan dan meny menyeb ebab abka kan n daya daya temb tembus us tida tidak k sama sama.. Pengaruh lanjut dr daya tembus adalah distribusi arus sekunder sbg Penelitian: Pengaruh hasil antara distribusi arus primer dan polarisasi. Penelitian: jarak anoda katoda terhadap ketebalan lapisan dlm elektroplating.???????? 10.Epitaxy dan Leveling Pengertia Pengertian n epitaxy epitaxy adalah adalah lapisan lapisan mengikuti mengikuti bentuk dan struktur struktur dr benda kerja sbg katoda, shg benda kerja yg kasar menghasilkan lapisan yg kasar. Cont: Bila Bila benda benda yg dilapi dilapis(b s(bend enda a kerja) kerja) dilapis tetap kasar dan berserat.
kasar kasar berserat berserat , maka maka setela setelah h
Leveling : melapis untuk meratakan dari benda yang cekung. Agar leveling berhasil baik, perlu diberi penambahan zat aditif. Cara mencegah terjadinya epitaxy: Menyiapkan benda kerja yg halus. 11.Aditif Digu Diguna naka kan n utk utk meng mengat atur ur pert pertum umbu buha han n kris krista tall shg shg dipe dipero role leh h hasi hasill plating plating yg cerah/ki cerah/kilap(b lap(bright right)) dan keras keras (hard). (hard). Adtif digunakan digunakan utk memperbaiki epitaxy dan leveling. Bahan Bahan aditif aditif berupa berupa senyaw senyawa a organi organik k bekerj bekerja a pd temp temp terten tertentu tu dan waktu tertentu. Ini menantang utk bahan penelitian !!!!!!!!!! Perlu penelitian ??????????????? Atau bahan anda ???????????????? dengan variasi suhu dan waktu.
penelitian
12.Kontaminan Padatan Padatan melayang melayang atau tersuspe tersuspensi nsi atau terlarut dlm elektroli elektrolitt ----------kontaminasi kontaminasi bagi elektrolit ---- kualitas plating menurun. Kalau Kalau mengen mengendap dap di katoda katoda,, hasil hasil platin plating g menjad menjadii kasar kasar.. Dan Dan akan akan terj terjad adii noda noda-n -nod oda a atau atau bint bintik ik-b -bin inti tik k pd perm permuk ukaa aan n plat platin ing g bila bila kontaminan berupa ion logam. Asal kontaminan: debu, kotoran pada benda kerja atau alat kerja. Cara menghilangkan kontaminan: 1.Cara filtrasi 2.Pengolahan (adsorpsi, dll) pada air yg digunakan utk elektrolit bila tercemar oleh ion logam. Maka sebaiknya gunakan air destilasi atau air demineralisasi. 3.Bila berupa bahan organik, dihilangkan dng oksidasi dengan hidrogen peroksida maupun filtrasi dan penukar ion. 4.Bila berupa bahan anorganik dengan dummy, menggunakan arus yg sanga ngat ren rendah dah, shg ion ion logam gam akan kan men menemp empel pada pada katoda toda yg berbentuk plat bergelombang. bergelombang. Tugas: 1.Bagaimana: peralatan, bahan, dan pengoperasian pengoperasian elektroplating? elektroplating? 2.Bagaimana persiapan benda kerja elektroplating? elektroplating? Pertemuan ke 7 rb 2 (303-304) tgl 27-10-2010 selesai Pertemuan ke 8 rb 1 (301-302) tgl 03-11-2010 selesai Minggu depan(10-11-10) med semester rb 1 da 2 pada jam kuliah masing-masing, bahan ujian sesuai dengan yg sudah diberikan
PELAPISAN SENG I.Kegunaan dan sifat seng 1.melindungi terhadap korosi 2.untuk dasar yg baik bagi pengecatan 3.penampilan yg lebih baik. Ada 2 cara pelapisan zeng: 1.Galvanizing (pencelupan panas). Benda kerja dicelupkan dlm lelehan seng (hot dipping), shg lapisan menempel. Contoh: atap seng, ember logam, tangki, pagar jalan tol, pagar tralis, tiang listrik. 2.Elektrogalvanizing 2.Elektrogalvanizing = zinc plating = pencelupan dingin. Benda kerja dimasukkan dlm lar ion seng sbg elektrolit + basa / asam. Arus searah menyebabkan ion-ion seng tereduksi menempel di katoda . Anoda digunakan logam seng. Cocok Cocok utk benda benda berlek berlekuk uk / bagian bagian-ba -bagia gian n kecil kecil yg tidak tidak boleh boleh ada perubahan. Contoh: mur baut, paku, komponen sepeda/sepeda motor, alat pertanian, klem jaringan listrik. Hasilnya Hasilnya berwarna berwarna putih putih kebiruan kebiruan.. Dengan Dengan pewarnaan pewarnaan,, dapat dapat diubah diubah menjadi warna lain : pelangi, hitam, kuning, dll. Sifat fisika seng: Logam berwarna putih kebiruan Dpt ditempa dan dibengkokkan dibengkokkan Penghantar listrik yg baik Berat atom = 65,38
Density
= 7,14 gr/cm3 ( density air = 1 gr/cm3)
Titik leleh = 419 0C Titik didih = 907 0C Konduktivitas Konduktivitas listrik pd 00 C = 0,1816 s/cm Sifat-sifat kimia seng: A.Mudah teroksidasi : Zn + O2 + CO2 + H2O → (ZnOH)2CO3 B.Amfoter : Zn
+
Zn
H2SO4 →
+ 2NaOH →
ZnSO4 + H2 NaZnO2 + H2
C.Bereaksi langsung dng belerang dan halogen Zn + S Zn +
→
Cl2
ZnS →
ZnCl2
II.Peralatan Plating Seng Rectifier, bak plating, anoda seng, penghantar, dan dengan atau tanpa barrel, pompa serta filter. Bata Batan ngan gan/lem /lempe peng ngan an seng eng dng dng kemur murnia nian tingg inggii sbg anoda. da. Menghindari komtaminasi dilakukan dng membungkus anoda dng kain sehingga kotoran dari anoda tertahan pd kain. Bend Benda a kerj kerja a yg keci kecill-ke keci cill dima dimasu sukk kkan an dlm dlm tabu tabung ng berfungsi mengaduk-aduk elektrolit shg lebih homogen.
berp berput utar ar
III.Komposisi dan Kondisi Operasi Larutan elektrolit tdr dr : Lar sianida, lar basa dan lar asam.
yg
Lar sianida dng komponen utama: seng oksida, soda api, dan sodium sianida. Reaksi pelarutan anoda seng :
Zn
Reaksi pengendapan pada katoda: lap tipis pd katoda.
→
Zn 2+
Zn 2+
+ +
2e 2e →
Tipe-tipe larutan elektrolit yg digunakan: -Larutan sianida tinggi -larutan sianida rendah -Larutan tanpa sianida -Larutan asam Komponen dan Kondisi Operasi Larutan Sianida Tinggi Seng oksida
35 g/L
Sodium sianida total
90 g/L
Sodium hidroksida total
50 g/L
pH
>13
Temperatur
Ruang
Rapat arus katoda
1-6 A/dm2
Rapat arus normal
1,5-2 A/dm2
Efisiensi katoda
65-80%
Zn0 membentuk
Komponen dan Kondisi Operasi Larutan Sianida Rendah Seng oksida
7,5 g/L
Sodium sianida total
7,5 g/L
Sodium hidroksida total
75 g/L
pH
>13
Temperatur
Ruang
Rapat arus katoda
1-6 A/dm2
Rapat arus normal
1,5-2A/dm2
Efisiensi katoda
65-80 %
Komponen dan Kondisi Operasi Larutan Tanpa Sianida Seng oksida
11 g/L
Sodium hidroksida total
120 g/L
pH
>13
Temperatur
Ruang
Rapat arus katoda
1-6 A/ft2
Rapat arus normal
1,5-2 A/ft2
Efisiensi katoda
65-80%
Komponen dan Kondisi Operasi Larutan Asam Seng klorida
45 g/L
Ammonium klorida
225 g/L
Asam borat
45 g/L
pH
3-4
Temperatur
Ruang
Rapat arus katoda
1-15 A/ft2
Rapat arus normal
1,5-2 A/ft2
Efisiensi katoda
95-100%
IV.Fungsi Komponen Utama 1.Seng oksida, ZnO Sbg sumber utama ion seng yg akan membentuk kompleks seng sbg peng pengga gant ntii seng seng yg terl terlar arut ut.. Tida Tidak k perl perlu u seny senyaw awa a ini ini kala kalau u plat platin ing g berjalan baik(jumlah seng yg melapisi katoda sama dengan seng yang terlarut dari anoda. 2.Sodium sianida, NaCN Membantu Membantu laju pelaruta pelarutan n anoda anoda seng shg konsentra konsentrasi si lar seng akan selalu terjaga konstan. Bisa diganti dng potasium sianida (KCN). 3.Sodium Hidroksida (NaOH) Soda api utk meningkatkan daya hantar listrik dan juga membantu laju pelarutan seng. 4.Seng klorida (ZnCl 2) Sbg sumber ion seng yg akan melapisi katoda 5.Potasium atau amonium klorida (KCl atau NH 4Cl) Utk menaikkan daya hantar listrik dan membantu laju pelarutan anoda 6.Asam borat (boric acid) Utk mempertah mempertahanka ankan n keasaman keasaman larutan larutan dan membantu membantu peningka peningkatan tan daya hantar listrik
V.Kontrol larutan elektrolit Utk mendapatk mendapatkan an hasil hasil pelapisa pelapisan n yg baik dng kualita kualitas s yg konsisten konsisten,, konsentrasi nsenyawa-senyawa nsenyawa-senyawa sbg penyusun elektrolit perlu selalu
UJIAN MED SEMESTER MATA KULIAH KIMIA TERAPAN SEMESTER GASAL, RABU 10-11-2010 1.Obat Pembersih Lantai a). Jelas Jelaskan kan perbeda perbedaan an pember pembersih sih lantai lantai pada pada tahun tahun 60 an dengan dengan pembersih lantai sekarang? b). b). Apa Apa per perbe beda daan an desi desinf nfek ekta tan n den denga gan n ant antis isep epti tik? k? c). Bahan-bahan apa yang digunakan dan apa fungsi masingmasing? d). d). Bagaim gaima ana car cara a pemb pembu uatan tannya? e). e). Baga Bagaim iman ana a cara cara uji uji kual kualit itas asny nya? a? 3.Sabun colek a). a). Apa Apa per perbe beda daan an sabu sabun n col colek ek deng dengan an sabu sabun n bia biasa sa? ? b). b). Baga Bagaim iman ana a reak reaksi si sapo saponi nifi fika kasi si? ? c). Bagaimana sabun dapat mem membersihkan kotoran? Jel Jelaskan dengan reaksinya. d). d). Sebu Sebutk tkan an baha bahann-ba baha han n pembu pembuat atan an sabu sabun n colek colek dan dan apa fun fungs gsii masing-masing? e). e). Jel Jelask askan ca cara pembu embua atan tannya nya? 4.Sampo a). Sebu ebutka tkan ma macam-ma m-mac cam sa sampo? mpo? b). b). Apa Apa sya syara ratt-sy syar arat at samp sampo o yan yang g bai baik? k? c). c). Apa Apa per perbe beda daan an samp sampo o den denga gan n sab sabun un cuci cuci bias biasa? a? d). d). Sebu ebutka tkan bah bahan-ba n-bah han pemb pembu uat samp sampo o dan dan jel jelask askan fun fungsi gsi masing-masing? e). e). Baga Bagaim iman ana a cara cara pemb pembua uata tan n samp sampo? o? 5. Elektropl Elektroplatin ating g a). Bagaim gaima ana pr prins insip kerj erjany anya? b). Sebua Sebuah h benda benda logam logam berben berbentuk tuk balok, balok, dengan dengan panjan panjang g 25 cm leba lebarr 10 cm akan akan dila dilapi pisi si deng dengan an temb tembag aga. a. Bila Bila bera beratt jeni jenis s 3 tembaga 8,93 gr/cm , arus arus yang yang digun digunak akan an 75 Ampere Ampere,, waktu waktu pelapisan 20 menit menghasilkan ketebalan 0,05 mm, berapakah tinggi balok tersebut? c). Berapa Berapakah kah efisiensi efisiensi plating bila berat lapisan lapisan plating plating tembaga tembaga pada besi baja sebesar 5 ampere selama 30 menit sebesar 1,5550 gram? d). d). Sebu Sebutk tkan an dan dan jela jelask skan an masi masing ng-m -mas asin ing g fakt faktor or-f -fak akto torr yang yang berpengaruh pada plating? e). e). Sebu Sebutk tkan an baha bahann-ba baha han n yang yang digu diguna naka kan n dala dalam m plat platin ing g dan dan jelaskan fungsi masing-masing? masing-masing? f). Sebutkan Sebutkan peralatan peralatan yang digunakan digunakan dalam plating plating dan jelaskan jelaskan fungsi masing-masing? masing-masing?
2.Cat Tembok a). Apa fu fungsi ca cat te tembok? b). Cat tembok termasuk : larutan atau sistem koloid atau suspensikah? Mengapa? c). Sebu ebutka tkan bah bahan-b an-ba ahan untuk tuk memb membu uat cat temb embok dan dan apa fungsi masing-masing? masing-masing? d). d). Baga Bagaim iman ana a car cara a pem pembu buat atan an cat cat tem tembo bok? k?
