BAB I PENDAHULUAN
I.1 TOPIK OPIK ♦
Pelipisan Logam Logam dengan pelapis nikel
I.2 I.2 TUJU TUJUAN AN
Tujuan dari proses pelapisan ini antara lain adalah: a.
Dapat Dapat merangk merangkai ai rangkaian rangkaian listri listrik k yang diguna digunakan kan dalam dalam prese prese pelapisan pelapisan nikel nikel (Ni)
b.
Dapat mengukur berat lapisan (Ni) yang menempel atau dibutuhkan dalam tiap luasan bahan yang akan dilapisi.
c.
Mampu Mampu melak melakuka ukan n proses proses pela pelapisa pisan n Nikel Nikel (Ni) (Ni) secara secara bena benar. r.
d. Dapat Dapat menghi menghitun tung g arus pelap pelapisa isan n logam logam yang dibu dibutuh tuhkan kan.. e.
Dapat Dapat meng mengeta etahui hui prose prosenta ntase se kesalah kesalahan an prose prosess pelapi pelapisan san loga logam. m.
f.
Menget Mengetahu ahuii kompo komponen nen atau perala peralatan tan dalam dalam proses proses pela pelapis pisan an Nikel Nikel (Ni). (Ni).
I.3 WAKTU PELAKSANAAN
Pratikum Pelapisan Nikel ini dilaksanakan pada: Hari
:
Senin
Tanggal
:
2 Mei 2005
Waktu
:
Pukul 14.00 – 18.00
Tempat
:
Laboratorium Kimia Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang
I.4 I.4 PENG PENGER ERTI TIAN AN
Pelapisan logam (elektroplating) adalah proses elektrolisa yaitu melapisi suatu logam logam dengan dengan logam logam lain. lain. Elektr Elektroli olisa sa sendiri sendiri ialah ialah perist peristiwa iwa pengur penguraian aian suatu suatu elektrolit oleh arus listrik. Dengan mengalirkan arus listrik ke dalam larutan atau elektrolit, kita akan memperoleh reaksi redoks dalam sel elektrolisa. Logam yang akan akan dila dilapi pisi si haru haruss memp mempun unya yaii keak keakti tifan fan lebi lebih h ting tinggi gi dari daripa pada da loga logam m yang yang digunakan untuk melapisi.
I.5 DASAR TEORI
Lapis listrik adalah suatu proses pelapisan logam (pada umumnya) diatas logam besar. Tujuan dari pelapisan ini adalah untuk membuat benda lebih menarik (deko (dekorati ratif), f), melind melindung ungii logam logam yang yang dilapi dilapisi si dari dari bahaya bahaya korosi, korosi, memper memperker keras as komponen – komponen yang aus. Lapis listrik termasuk dalam proses yang secara umum disebut proses elektrolisa. Biasanya elektrolisa dilakukan dalam suatu bejana yang disebut sel elektrolisa yang berisi cairan elektrolit. Pada cairan ini tercelup paling tidak 2 elektroda. Masing – masing elektroda dihubungkan arus listrik yang terbagi menjadi kutub positif dan negatif, disebut anoda (+) dan katoda (-). Ciri – ciri elektroda ini adalah :
Anoda : ♦
Bentuk positif
♦
Terjadi reaksi pelepasan elektron
Katoda : ♦
Bentuk negatif
♦
Terjadi penangkapan elektron
Dalam Dalam waktu waktu elektr elektroli olisa, sa, kondis kondisii op[eras op[erasii yang yang perlu perlu diperh diperhati atikan kan adalah adalah temperatur, rapat arus, komposisi larutan elektrolisa, pengadukan. Kondisi operasi ini ini berp berpen enga garu ruh h terh terhad adap ap mutu mutu dari dari pela pelapi pisa sa dan dan pemi pemili liha han n kond kondisi isi opere operesi si tergantung dari tujuan pelapisan tersebut. Kualit Kualitas as suatu suatu bahan bahan logam logam dalam dalam indust industri ri sangat sangat berpen berpengar garuh uh terhad terhadap ap kelangsungan industri itu sendiri, dan secara tidak langsung juga mempengaruhi pemasaran. Untuk meningkatkan kualitas suatu logam, perlu dipadukan dengan logam lain yang memliki kualitas dan harga yang lebih baik. Salah satu caranya adalah dengan pelapisan nikel Nikel merupakan logam yang sangat berharga, warna Logam ini putih kepe kepera raka kan, n, dan dan biasa biasa bias biasaa digu diguna naka kan n untu untuk k mela melapi pisi si loga logam. m.
Nike Nikell dapa dapatt
digunakan digunakan sebagai sebagai elemen paduan paduan logam ferro dan non ferro. ferro. Nikel merupakan merupakan salah satu elemen dalam pembuatan baja yang ditambahkan untuk meningkatkan kekerasan, dan kekuatan.
Oleh karena itu, untuk melapisi logam dengan nikel perlu diperhatikan beberapa teori dasar sebagai berikut: 1.
Logam besi memiliki tingkat keaktifan yang lebih tinggi dibandingkan dengan nikel.
2.
Nikel salah satu elemen dalam pembuatan baja yang diambahkan untuk meningkatkan kekerasan, kekuatan dan keliatan.
3.
Kebanyakan
da dari
ba b aja
ke kekuatan
mengandung nikel 0,5 % - 5 %. 4.
Berat pelapisan dihitung dengan rumus:
G
e.i.t =
96500
e
MA =
Val
Keterangan:
Keterangan:
G : be berat pelapisan (gram)
MA : Massa Atom
e
: ekivalen logam yang melapisi
Val : Valensi
i
: besar arus listrik (ampere)
t
: lama lamany nyaa pela pelapi pisa san n (det (detik ik))
ti tinggi
II.2 DAFTAR ALAT DAN BAHAN
1. Daftar Alat: a. Power Supplay DC b. Amperemeter c. Voltmeter d. Neraca digital presisi e. Beaker Glass f. Dryer g. Heater h.Thermometer i. Stop Clock j. Pengaduk k. Penggaris l. Kawat penggantung (yang tahan terhadap reaksi larutan elektroplating) m. Kabel dan penjepit buaya n. Tiang pencekam
2. Daftar Bahan: a. Logam besi ST 37 b. Larutan CCl4 c. Larutan Na2CO3 d. Larutan H 2SO4 e. Akuades f. Air sabun g. Larutan Ni h. Hamplas i. Ai
II.3 GAMBAR RANGKAIAN ALAT
Proses
Power Suply
Voltmeter
Am-peremete r
V
Katoda St 37
Anoda Ni
A
++ + -
Elektrolit
Elektrolit Lapis Nikel
Nickel Sulfat ( Ni SO4)
250 gr/lt
Nickel Chloride (Ni Cl2)
90 gr/lt
Asam Borit (H3BO3)
45 gr/lt
Brihgtener
- NLC
30 cc/lt
- ZD230
2 cc/lt
Temperatur
Arus
60°-70°C 8 A/dm2
II.4 CARA KERJA
a. Memole Memoless atau atau menga mengampl mplas as benda benda kerja kerja (St (St 37). 37). b. Mencuci benda kerja dengan air dingin/menyemprotkan dingin/menyemprotkan aquades. c. Menc Mencel elup upka kan n ke laru laruta tan n CCl CCl4 selama 1 – 3 menit (pada suhu kamar). d. Mencuci Mencuci benda benda kerja kerja dengan dengan air air dingin/m dingin/menyemp enyemprotkan rotkan aquades. aquades. e. Mencelu Mencelupka pkan n benda kerja kerja ke dalam dalam air panas (60° (60° - 80°C) 80°C) yang dilan dilanjut jutkan kan ke larutan Na2CO3 (60° - 80°C) selama 1-3 menit. f. Mencuci Mencuci benda benda kerja dengan dengan air air dingin dingin/meny /menyemprot emprotkan kan aquades. aquades. g. Mencelu Mencelupka pkan n benda kerja kerja ke dalam dalam air panas (60° (60° - 80°C) 80°C) yang dilan dilanjut jutkan kan ke larutan deterjent (60° - 80°C) selama 1-3 menit. h. Mencuci Mencuci benda benda kerja kerja dengan dengan air air dingin/m dingin/menyemp enyemprotkan rotkan aquades. aquades. i.
Menc Mencel elup upka kan n bend bendaa kerj kerjaa ke dala dalam m H2SO4/HCl (suhu kamar) selama 1-2 detik.
j.
Mencuci benda kerja dengan air dingin/menyemprotkan dingin/menyemprotkan aquades.
k. Menger Mengering ingkan kan bend bendaa kerja kerja (denga (dengan n dryer) dryer).. l.
Menimbang Menimbang benda kerja (memperoleh (memperoleh G1) dan mencatat mencatat hasilnya hasilnya pada tabel.
m. Melapisi Melapisi benda benda kerja dengan dengan Ni. Ni. n. Mencuci Mencuci benda benda kerja kerja dengan dengan air air dingin/m dingin/menyemp enyemprotkan rotkan aquades. aquades. o. Menger Mengering ingkan kan bend bendaa kerja kerja (denga (dengan n dryer) dryer).. p. Menimbang benda kerja (memperoleh G2) dan mencatat mencatat hasilnya pada tabel.
II.4.1 Proses melapisi benda kerja dengan nikel:
1. Susun power supply, supply, Amperemeter dan Voltmeter Voltmeter sesuai dengan diagram. 2. Panaskan larutan elektrolit nikel sampai suhu 60 0 – 700 C dalam gelas beaker beaker sambil diaduk biar larutannya homogen. 3. Ukur luas dari benda kerja yang akan tercelup kedalam larutan/yang akan dilapisi, karena akan digunakan untuk menentukan besarnya arus yang akan dipakai dalam proses pelapisan. 4. Setelah didapat luasan benda kerja, hitung kuat arus yang akan dipakai dalam proses pelapisan. Untuk pelapisan nikel kita gunakan ketentuan ketentuan 8A/dm 2. 5. Hubungkan kutub positif dengan nikel (Ni), pada kutub ini dianggap sebagai anoda, sedangkan kutub negatifnya dihubungkan pada benda kerja (ST37), pada kutub ini disebut katoda. 6. Atur Atur besarn besarnya ya kuat kuat arus arus yang yang akan akan diguna digunakan kan pada pada amperem amperemeter eter dengan dengan memperhatikan skala pada amperemeter melalui perhitungan sebagau berikut: Misalkan: ♦
Luas benda kerja yang akan tercelup 2,224 dm 2.
♦
Ketentuan arus yang digunakan 8 ampere/dm 2.
♦
Arus Arus maksim maksimal al pada pada ampere amperemet meter er adalah adalah 2,4 ampere dengan dengan jumlah jumlah skala 120.
Cara perhitungan arus: ♦
Arus kerja adalah 0,224 dm 2 x 8 A = 1,792 A atau 1792mA dibulatkan 1800 mA.
♦
Angka perbandingan skala sementara 1800 mA dibagi 120 didapat 15.
♦
Angka pada skala yang sesuai adalah 1800 mA dibagi 15 didapat 120.
♦
Kemudian atur skala amperemeter hingga jarum amperemeter menunjuk angka 120.
7. Amati pelapisan pelapisan benda benda kerja sampai sampai batas waktu yang yang telah kita tentukan. tentukan. 8. Setela Setelah h mencap mencapai ai batas batas waktu angkat angkat benda kerja kmudia kmudian n bilas bilas dengan dengan air dingin dan keringkan. 9. Timbang Timbang benda benda kerja setelah setelah dilapisi dilapisi untuk mendapa mendapatkan tkan G2.
II.4.2 Skema Proses Pelapisan
BENDA KERJA
DIAMPLAS
CUCI DG AIR DINGIN / SEMPROT DG AQUADES
CELUP CCL 4
; T = Kamar ; t = 1 – 3 Menit
CUCI DG AIR DINGIN / SEMPROT DG AQUADES
CELUP AIR PANAS + Na 2CO3 ; T = 60°-80°C 60°-80°C ; t =1 – 3 menit
CUCI DG AIR DINGIN / SEMPROT DG AQUADES
CELUP AIR PANAS + DETERJENT ; T = 60°-80°C ; t =1 – 3 menit
CUCI DG AIR DINGIN / SEMPROT DG AQUADES
CELUP H 2SO4 + HCl HCl ; T = Kamar ; t = 1-2 detik
CUCI DG AIR DINGIN / SEMPROT DG AQUADES
KERINGKAN
TIMBANG (G1)
LAPIS Ni
CUCI DG AIR DINGIN / SEMPROT DG AQUADES
KERINGKAN
TIMBANG (G2)
BAB III ANALISA HASIL PERCOBAAN
III.1 TABEL HASIL PERCOBAAN Benda
I(A)
V
t(detik)
G1(gr)
G2(gr)
ΔGPraktek
kerja I
6
41
300
32,74
32,84
0,14
II
6
36
600
29,44
29,70
0,26
II I
6
29
900
32,07
32,47
0.40
III.2 ANALISA PERCOBAAN
Secara teoritis :
G=
e.i.t
96500
e= =
MA Val
58,74 2
= 29,37
Sehingga : G1 =
29,37.6.300 96500
= 0,54 gr
G2 =
29,37.6.600 96500
= 1,09 gr
G2 =
29,37.6.900 96500
= 1,64 gr
% Kesalahan =
Gteoritis
Gteoritis
0,54
Benda I = =
Gpraktek
0,14
0,54 0,70 0,54
x100%
x100%
= 14%
Benda II = =
1,09
0,26
1,09 0,28 1,09
x100%
x100%
= 26%
Benda III = =
1,64
1,64 0,65 1,64
= 40%
III.3 GRFIK III.3.1 Grafik Teori
0,40
x100%
x100%
III.3.2 Grafik Praktek
BAB IV PENUTUP
IV.1 KESIMPULAN
Untuk memperoleh hasil pelaisan yang baik, maka diperlukan: a. Melakukan Melakukan proses proses pemolesan pemolesan dengan dengan baik dan merata merata ( usahakan usahakan benda benda sebersih mungkin).
b. Dalam proses awal sebelum pelapisan usahakan benda diproses dengan benar dan cukup waktu. c. Mengec Mengecek ek kembal kembalii peralatan peralatan listri listrik k yang digun digunaka akan. n. d. Usahakan Usahakan suhu elektrolit elektrolit terus terus dikontrol dikontrol (tetap pada pada suhu suhu yang yang direkomendasikan untuk pelapisan). e. Lakuka Lakukan n Pela Pelapis pisan an dengan dengan tertib. tertib.
IV.2 SARAN
a. Dalam melakuk melakukan an praktikum praktikum ,menggun ,menggunakan akan alat alat sesuaikan sesuaikan dengan dengan fungsi fungsinya. nya. b. Membagi tugas dalam tim praktikum agar lebih cepat dalam bekerja. c. Untuk Untuk pihak pihak Laboratoriu Laboratorium m tolong tolong di cek peralata peralatanya. nya. d. Menanyakan Menanyakan hal hal – hal yang yang belum diketahui diketahui pada pada instrukur instrukur Laboratoriu Laboratorium. m.
DAFTAR PUSTAKA
Graham K, Electroplating Engineering Hand Book, Van Nostrand Renhel, Company, 1974. Salman, H, BSc, Protective and Decorative Coating for Metal, Finishing Prolication Ltd, London, 1978. Wahyudi K, Kursus Elektroplating dan Penerapannya, Lembaga Meta llurgi Nasional, LPI, Bandung Pusat, Pusat, 1980.
LAPORAN PRATIKUM PELAPISAN NIKEL
Disusun Oleh: KELOMPOK II ME 2G
1. ANGGUN ANGGUN ISMAWA ISMAWARDI RDI
( 3.21.0 3.21.03.7 3.7.03 .03 )
2. BAYU BAYU H.
( 3.21 3.21.0 .03. 3.7. 7.05 05 )
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2005 HALAMAN PENGESAHAN
Laporan Praktikum Laboratorium Mesin dengan judul “Pewarnaan Alumunium dengan Proses Anodizing” ini telah disahkan pada : Hari
: Senin
Tanggal
: 4 April 2005
Temp empat
: Lab Labor orat ator oriu ium m Tek Tekni nik k Me Mesin sin Pol Polit itek ekni nik k Neg Neger erii Sem Semar aran ang g
Semarang , April 2005
Dosen Pengajar,
Sulasih, Ir NIP.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan rahmat dan karunianya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Laboratorium Mesin dengan judul “Pewarnaan Alumunium dengan Proses Anodizing”. Tidak lupa pada pada kesmpatan ini kami mengucapkan mengucapkan terimakasih kepada: 1. Ibu Sulasih, Sulasih, Ir. Ir. Yang telah membimb membimbing ing kami kami dalam melaksan melaksanakan akan praktek praktek ini. 2. Semu Semuaa piha pihak k yang yang tela telah h memb memban antu tu baik baik sela selama ma prak prakte tek k maup maupun un dala dalam m pembuatan laporan ini. Lapora Laporan n ini membah membahas as tentan tentang g pewarn pewarnaan aan logam logam alumun alumunium ium berdas berdasark arkan an percobaan yang telah kami lakukan di laboratorium. Penulis sadar bahwa pembutan laporan ini masih belum sempurna, untuk itu kami mengharapkan masukan, kritik, dan saran saran yang yang bersifa bersifatt memban membangun gun sehing sehingga ga membua membuatt lapora laporan n ini lebih lebih sempur sempurna, na, bermanfaat bagi mahasiswa dan pembaca pada umumnya.
Semarang, April 2005
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I
PENDAHULUAN I.1 PENGERTIAN I.2 TUJUAN I.3 WAKTU PELAKSANAAN
BAB II
PELAPISAN LOGAM ST37 DENGAN NI NIKEL II.1 DASAR TEORI II.2 DAFTAR ALAT DAN BAHAN II.3 GAMBAR RANGKAIAN ALAT II.4 CARA KERJA
BAB III
ANALISA HASIL PERCOBAAN III.1 TABEL HASIL PERCOBAAN III.2 ANALISA PERCOBAAN III.3 GRAFIK
BAB IV
PENUTUP IV.1 KESIMPULAN IV.2 SARAN
DAFTAR PUSTAKA
