Nama : Ulya Qonita NIM : 4311415055 Prodi/Rombel : Kimia/002 TUGAS KOROSI DAN ELEKTROPLATING ELEKTROPLATING Review Jurnal
Judul
Development of a New Electrodeposition Process for Plating of Zn‐ Ni‐ X (X = Cd, P) Alloys: I. Corrosion Characteristics of Zn‐ Ni‐ Cd Cd Ternary Alloys
Jurnal Volume & Halaman
Journal of the Electrochemical Society 147 & 1781-1786
Tahun
2000 Anand Durairajan, Bala S. Haran, Ralph E. E. White, dan Branko Branko N. Popov
Penulis Reviewer Tanggal Abstrak
Tujuan Penelitian
Pendahuluan
Ulya Qonita 11 Mei 2013 Pengembangan pelapisan Zn-Ni-Cd untuk mengendalikan dan mengoptimalkan isi Ni dan Cd pada akhir pelapisan. p elapisan. Paduan Zink-nikelcadmium diendapkan dari pencampuran 0,5 M NiSO 4 dan 10.2 M ZnSO 4 dalam 0,015M CdSO4 dan 1 g / L nonil fenil polietilena oksida. Kandungan nikel pada pelapisan Zn-Ni-Cd lebih tinggi dibandingkan dengan pelapisan Zn-Ni secara konvensional. Pelapisan Zn-Ni-Cd yang disimpan dari elektrolit yang mengandung 0,015 M (0,3%) CdSO 4 memiliki rasio Zn:Ni adalah 2,5: 1. Peningkatan kandungan nikel dapat menurunkan potensial korosi. Lapisan ini memiliki ketahanan korosi dan sifat penghalang yang unggul daripada pelapisan Zn-Ni secara konvensional. Studi polarisasi dan analisis spektroskopi impedansi elektrokimia pada pelapisan Zn-Ni-Cd menunjukkan resistensi penghalang yang sepuluh kali lebih tinggi daripada pelapisan Zn-Ni konvensional. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pelapisan Zn-Ni-Cd terhadap peningkatan kandungan nikel sebagai penghalang dan pelindung korosi baja. Kadmium telah digunakan secara luas sebagai lapisan tahan korosi di industri kedirgantaraan, listrik, dan pengencang karena ketahanan terhadap korosi dan sifat-sifat tekniknya yang sangat baik. Namun logam kadmium bersifat toksik dan berpotensi ledakan karena adanya hidrogen dalam proses pembuatannya. pembuatannya. Telah ditemukan bahwa paduan Zn-Ni mempunyai pertahanan korosi empat kali lebih baik daripada CdTi. Namun, karena kandungan seng yang tinggi dalam deposit, paduan ini lebih negatif daripada kadmium dan karenanya larut dengan cepat
dalam lingkungan korosif. Meskipun Ni adalah logam yang lebih mulia daripada Zn, kodeposisi Zn-Ni adalah anomali dan persen lebih tinggi dari Zn hadir dalam deposit akhir. Dalam penelitian ini akan dilakukan perpaduan antara Zn-Ni-Cd untuk meningkatkan ketahanan baja terhadap korosi. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yang meliputi metode kimia maupun mekanik (perlakuan). Eksperimen ini didasarkan dengan step-step seperti : Preparasi sampel Foil baja karbon rendah dengan tebal 0,5 mm dan luas 50350 mm diamplas, kemudian dihilangkan dengan alkali dan dibilas dengan air deionisasi selama 2 menit. Selanjutnya, sampel didiamkan dalam 20% HCl selama 1 menit. Preparasi elektrokimia dan elektrodeposisi Komponen paduan seng-nikel-kadmium diendapkan dari rendaman 0,5 M NiSO4 10,2 M ZnSO 4 10,5 M H3BO3 dengan adanya 0,015 M CdSO 4 dan 1 g/L nonilfenilpolietilenoksida. Karakterisasi EDAX untuk menganalisis rasio Zn-Ni dari elektrodeposit Pengukuran korosi pelapisan Zn-Ni-Cd dilakukan dalam larutan buffer 0,5 M Na 2SO4 10,5 M H 3BO3 dari pH 7,0. Pengaturan tiga elektroda dan potensiometer EG & G PAR model 273 dan alat analisa impedansi Solatron digunakan untuk melakukan pengukuran korosi. Sebuah elektroda calomel standar (SCE) digunakan sebagai referensi dan elektroda platinum mesh sebagai elektroda counter.
Hasil Penelitian
Pengaruh suhu
Pelapisan Zn-Ni-Cd diperoleh secara potensiostatik dengan adanya 1 g/L nonilfenilpolietilenoksida dari suhu 5 oC hingga 50 oC. Densitas arus dan ketebalan deposit meningkat terhadap suhu deposisi hingga 30oC. Ketebalan deposit meningkat dengan meningkatnya suhu karena terjadi peningkatan pengangkutan spesies elektroaktif dari sebagian besar elektrolit atau overpotential aktivasi. Sedangkan ketebalan dan densitas arus pada suhu lebih dari 30 oC mengalami penurunan karena sudah tidak aktif.
Uji Kestabilan
Gambar. 2 potensi korosi dan stabilitas paduan yang diendapkan sebagai fungsi waktu dibandingkan dengan potensial korosi dan stabilitas nikel, kadmium, dan substrat baja dalam media korosi (0,5 M Na 2SO4 10,5 M H3BO3 larutan buffer pH 7,0 ). Keberadaan 3g/L dari CdSO 4 dalam rendaman Zn-Ni sulfat menghasilkan pengendapan paduan terner Zn-Ni-Cd dengan kandungan seng yang lebih rendah dan ketahanan korosi yang lebih tinggi saat dibandingkan dengan paduan Zn-Ni biasa. Tegangan berlebih (overpotential penggerak galvanis) ketika baja dilindungi dengan paduan Zn-Ni-Cd kira-kira 100 mV atau kurang dibandingkan dengan overpotential 670 mV ketika paduan Zn-Ni melindungi substrat baja. Polarisasi Tafel untuk mengukur laju korosi lempeng
Gambar 3a menunjukkan Tafel plotof Zn-Ni-Cd dan lapisan cadmium. Gambar 3b menunjukkan kurva polarisasi katodik dari pelapisan paduan Zn-Ni-Cd yang didepositkan dari rendaman yang mengandung konsentrasi berbeda dari CdSO 4. Peningkatkan konsentrasi CdSO 4 dalam rendaman sulfat Zn-Ni dari 1 hingga 3 g / L, kurva polarisasi (karena perubahan dalam kinetika reaksi
hidrogen pada lapisan paduan Zn-Ni-Cd yang diendapkan) bergeser ke arus yang lebih rendah. Peningkatan lebih lanjut dari konsentrasi CdSO 4 dalam rendeman plating tidak mengubah laju korosi secara signifikan. Arus korosi pelapisan Zn-Ni-Cd paling rendah, karena adanya peningkatan kandungan nikel. Arus korosi Pelapisan Zn-Ni dengan penambahan CdSO4 lebih dari 3 g/L memiliki sepuluh kali lebih kecil dibandingkan dengan paduan Zn-Ni biasa. Juga ketahanan korosi terlihat lebih baik daripada pelapisan cadmium murni. Seperti ditunjukkan pada Gambar. 3a dan b, kemiringan kurva polarisasi katodik dari paduan Zn-Ni-Cd berubah antara 20,8 dan 20,9 V. Pengaruh Voltametri Siklik
Gambar 4 menunjukkan potensial lapisan kadmium murni dan lapisan paduan Zn-Ni yang dihasilkan dengan 2 dan 3 g / L aditif CdSO 4 pada masing-masing rendeman plating.
Gambar 5 membandingkan potensial dari lapisan Zn, Ni, Zn-Ni, dan Zn Ni-Cd murni. Spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS) EIS digunakan untuk mengevaluasi sifat penghalang dari lapisan dan untuk menentukan tahanan polarisasi dan tingkat korosi tanpa memodifikasi permukaan.
Gambar 6a menyajikan perbandingan respon Nyquist yang diperoleh untuk Zn, Zn-Ni, dan berbagai pelapis Zn-Ni-Cd. Resistensi solusi tetap sama untuk semua deposito. Analisis dispersif energi (EDAX) EDAX digunakan untuk menganalisis rasio Zn-Ni dari elektrodeposit. Konsentrasi unsur-unsur konstituen ditentukan dengan membandingkan intensitas spektrum sinar-X dengan intensitas standar elemen murni. Pengaruh pembubaran film Fasa h memiliki potensi istirahat yang sebanding dengan seng murni karena sebagian besar terdiri dari seng. deposito fase menunjukkan kristal berbentuk heksagonal yang homogen, tetapi sekali pasangan galvanik terbentuk, mereka larut dengan cepat dan permukaan menjadi diperkaya dalam fase g. Fase menengah atau fasa g memiliki rasio Zn Ni 4: 1, adalah struktur kubik berpusat pada tubuh, dan biasanya mewakili ketahanan hambatan yang baik terhadap pembubaran. Namun ketebalan lapisan ini sangat kecil sehingga lenyap dalam waktu singkat.
Gambar 7. menunjukkan plot dari potensial korosi Ecorr vs. waktu untuk paduan Zn-Ni yang disimpan dengan dan tanpa CdSO 4 di dalam rendaman plating. Konsentrasi seng dalam deposit berkurang dengan peningkatan konsentrasi CdSO4, Dengan demikian, penggunaan CdSO 4 dalam rendaman sulfat Zn-Ni, rasio Zn/Ni menurun secara drastis yang menjelaskan peningkatan potensial korosi pada paduan dan laju pelarutan paduan yang sangat lambat yang diamati pada Gambar 7. Kesimpulan
Pelapisan Zn-Ni-Cd diperoleh dari pengendapan sulfat oleh perendaman Zn-Ni dengan penambahan sedikit CdSO 4 (3 g / L) dan 1 g/L nonilfenilpolietilenoksida. Sebuah paduan terner Zn-Ni-Cd (29,56 wt% Cd) baru disintesis yang memiliki kandungan nikel lebih tinggi dibandingkan dengan Zn-Ni yang diperoleh dari rendaman Zn-Ni biasa. Kandungan nikel meningkat dengan meningkatnya jumlah CdSO 4 dalam rendaman. Peningkatan kandungan nikel dan keberadaan Cd dalam paduan Zn-Ni-Cd meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Analisis EIS yang dilakukan pada pelapisan ini menunjukkan resistensi penghalang yang sepuluh kali lebih tinggi dari pelapisan Zn-Ni biasa. Hal ini disebabkan oleh peningkatan sifat penghalang permukaan karena kandungan nikel yang lebih tinggi.