81
dasar terpisah dari lingkungan, dan yang bersifat katodis. Sebagai contoh untuk perlindungan baja, logam yang
termasuk dalam golongan pertama adalah : seng, aluminium, kadmium dan sebagainya; dan yang termasuk golongan
kedua adalah nikel, khrom, perak, dan sebagainya.
Gb. 2.24. Pelapisan perak
B. Pelapisan Logam
Setiap tahun, korosi yang terjadi diberbagai lingkungan menyebabkan kerusakan yang memakan biaya cukup besar. Untuk
menanggulangi bahaya korosi, yang berarti juga memperkecil kerugian, perlu dicari cara-cara untuk melindungi logam yang mudah
terkorosi. Salah satu cara perlindungan yang patut diketengahkan adalah
memberikan suatu lapisan logam tertentu sebagai lapis pelindung. Ada bermacam-macam cara untuk memberikan logam pelapis pada
logam yang akan dilindungi. Salah satu diantaranya adalah proses lapis listrik electroplating.
Gambar 2.25. Proses lapis emas dengan cara listrik
82
Lapis listrik menawarkan jasanya untuk memberikan suatu perlindungan dengan menggunakan logam-logam tertentu sebagai
lapis pelindung, misalnya : nikel, khrom, seng, timah dan lain-lain. Banyak orang yang tidak terjun langsung dalam industri lapis listrik
mengira bahwa lapis listrik hanya untuk menbuat benda-benda tampak lebih menarik. Pada kenyataannya peranan lapis listrik jauh
lebih luas lagi. Peranan utamanya adalah melindungi logam yang dilapisi dari bahaya korosi. Disamping itu peranan penting lainnya
ialah dapat menambah daya tahan terhadap gesekan, memperbaiki sifat konduktivitas, memudahkan penyolderan, menambah kekerasan
dan lain-lain. Sehingga memungkinkan para perancang dan ahli teknik untuk mendapatkan kombinasi sifat-sifat dari permukaan
benda yang dilapisi dan logam pelapisnya.
1. Konsep Dasar
Lapis listrik adalah suatu proses pengendapandeposisi suatu logam pelindung yang dikehendaki diatas logam lain dengan cara
elektrolisa. Biasanya elektrolisa dilakukan dalam suatu bejana yang disebut sel elektrolisa yang berisi cairan elektrolitrendaman
bath. Pada rendaman ini tercelup paling tidak dua elektroda. Masing-masing elektroda dihubungkan dengan arus listrik, terbagi
menjadi kutub positif + dan negatif - dikenal sebagai anoda + dan katoda -.
elektrolit Katoda -
Besi St 37
DC +
Anoda + Nikel
83
Gambar 2.26. Rangkaian alat pelapisan nikel
Selama proses lapis listrik berlangsung terjadi reaksi kimia pada daerah elektrodaelektrolit; baik reaksi reduksi maupun oksidasi.
Karena pada proses lapis listrik reaksi diharapkan berjalan terus menerus menuju arah tertentu secara tetap, maka hal yang paling
penting dalam proses ini adalah mengoperasikan proses ini dengan menggunakan arus searah.
Dari uraian terdahulu dapat dikatakan bahwa ada 4 bagian yang utama penting dari suatu sistem lapis listrik. Keempat bagian
yang harus ada didalam suatu unit lapis listrik adalah :
Larutan elektrolit rendaman
Anoda
Katoda benda kerja
Sirkuit luar
2. RendamanLarutan Elektrolit
Setiap larutan elektrolit yang dijadakan rendaman tempat proses lapis listrik berlangsung harus mengandung bahan-bahan terlarut
yang sekurang-kurangnya memiliki satu dari fungsi berikut ini: a. Menyediakan sumber logam yang akan diendapkan
b. Membentuk kompleks dengan ion logam yang akan diendapkan
c. Konduktif d. Dapat menstabilkan larutan dari hidrolisa
e. Bertindak sebagai buffer —? pengatur pH f.
Memodifikasi atau mengatur bentuk fisik dari endapan g. Membantu pelarutan anoda.
Adapun rendaman yang digunakan dalam proses lapis listrik da- pat bersifat asam maupun basa.
a. Rendaman Asam Dengan Garam Sederhana
Biasanya rendaman selalu rengandung garam dari logam yang akan diendapkandilapiskan. Sebaiknya dipilih garam-
garam yang mudah larut namun anion dari garam tersebut tidak mudah tereduksi. Walaupun anion tidak ikut secara
langsung dalam proses terjadinya pelapisan, tetapi jika
84
menempel pada permukaan katoda akan merupakan gangguan bagi struktur endapan.
Aktivitas dari ion logam ditentukan oleh konsentrasi dari garam logamnya, derajat disosiasi dan konsentrasi komponen lain
yang ada di dalam rendaman. Jika konsentrasi logamnya tidak mencukupi untuk diendapkan, akan terbentuk endapan yang
terbakar pada rapat arus yang relative rendah.
Gambar 2.27. Larutan pelapis emas
Adanya ion khlorida di dalam rendaman yang bersifat asam mempunyai dua 2 fungsi utama, pertama akan memudahkan
terkorosinya anoda atau mencegah pasivasi anoda dan yang kedua akan menaikkan koefisien difusi dari ion logamnya
berarti menaikkan batas rapat arus limiting current density.
b. Rendaman yang Mengandung Garam Kompleks
Garam kompleks yang sering digunakan dalam proses lapis listrik adalah Sianida. Karena siano kompleks terdekomposisi
oleh asam, maka rendaman harus bersifat alkali basa. Adanya natrium atau kalium hidroksida akan memperbaiki
konduktivitas dan mencegah liberasi dari asam hidrosianat oleh CO
2
yang masuk ke dalam rendaman dari udara.
c. Buffer penyangga dan komponen lainnya
Disamping garam logamnya sebagai komponen utama, rendaman juga
mengandung komponen lain, misalnya komponen yang berfungsi sebagai penyangga mengatur pH;
misal untuk rendaman nikel digunakan asam borat sebagai buffer.
85
Sedangkan penambahan asam sulfat pada rendaman tertentu akan menaikkan konduktivitas dan mencegah hidrolisa.
d. Bahan Imbuh Addition Agent
Untuk mendapatkan hasil pelapisan yang baik mengkilap, rata diperlukan adanya komponen-komponen lain yang
ditambahkan kedalam rendaman. Diantaranya adalah Wetting agent, levellers dan bahan pengkilap brightener.
Wetting Agent :
Jika gelembung gas hidrogen menempel pada permukaan katoda, pelapisan dihalangi dan hanya terjadi disekitar
gelembung tersebut, sehingga menghasilkan pelapisan yang berlubang-lubang. Wetting agent ditambahkan untuk
mengeliminir hal tersebut.
Levellers.
Bahan imbuh ini mempunyai kemampuan untuk menyembunyikan cacat-cacat pada permukaan katoda.
Bahan Pengkilap.
Bahan ini ditambahkan ke dalam rendaman, agar endapan lapisan yang dihasilkan mengkilap. Ada bermacam-macam
bahan pengkilap, biasanya adalah bahan-bahan organik. Bahan imbuh yang telah disebutkan biasanya ditambahkan ke
dalam larutan dalam jumlah yang kecil sekali.
Kemampuan Rendaman.
Rendamanelektrolit untuk suatu proses lapis listrik diharapkan mempunyai kemampuan untuk mendapatkan hasil yang
berkualitas baik. Rendaman harus memiliki covering power, throwing power, dan levelling yang baik.
Covering power
Covering power adalah kemampuan suatu rendamanelektrolit untuk mengendapkan logam keseluruh permukaan katoda
yang bagaimanapun juga bentuknya. Covering power tergantung kepada pengerjaan awalproses persiapan
peiinukaan dan kondisi dari permukaan benda kerjakatoda disamping kondisi dari proses lapis listrinya sendiri.
