34
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini berjudul “Produksi Hidrogen dari Pemecahan Molekul H
2
O dalam Media Aloe vera dengan Elektroda Stainless SteelFe-Co-Ni
” yang bertujuan untuk mengetahui aktivitas elektroda stainless steel dan stainless steelFe-Co-Ni
dalam media Aloe vera serta mengetahui kondisi optimum laju pembentukan gas hidrogen pada proses elektrolisis. Pada saat elektrolisis digunakan larutan elektrolit
yang bersifat basa yaitu larutan NaHCO
3
dengan konsentrasi sebanyak 5 gram per
1 liter air dan penambahan media Aloe vera sebanyak 0 gram sampai dengan 10 gram yang dilarutkan dalam akuabides.
A. Elektrodeposisi Logam Fe-Co-Ni pada Substrat
Stainless Steel
Metode elektrodeposisi adalah metode pengendapan secara elektrokimia dengan cara mengalirkan arus listrik melalui elektroda ke dalam larutan elektrolit.
Metode elektrodeposisi ini merupakan proses yang dilakukan dalam suatu bak atau bejana sel dan berisi larutan elektrolit, serta dilengkapi dengan elektroda. Elektroda
yang digunakan dalam proses elektrodeposisi ada tiga yaitu logam stainless steel sebagai elektroda kerja, platinum sebagai elektroda kontra auxiliary electrode dan
AgAgCl sebagai elektroda pembanding reference electrode. Pelapisan logam stainless steel ini menggunakan paduan logam Fe, Co dan
Ni dengan perbandingan 1:1:1. Pemilihan logam Fe, Co, dan Ni karena logam- logam tersebut memiliki sifat dan ukuranya relatif sama, mudah didapatkan dan
harganya lebih ekonomis. Pada proses elektrodeposisi digunakan beberapa bahan kimia tambahan yang mampu membantu proses pelapisan logam Fe, Co, dan Ni
pada sustrat stainless steel diantaranya yaitu H
3
BO
3
, sakarin, NaCl dan NH
4
Cl.
35
Proses elektrodeposisi ini dikarakterisasi dengan voltametri linear menggunakan instrumen eDAQ Echem dengan laju penyapuan 50mV selama 10 menit.
Pelapisan logam Fe, Co, dan Ni pada substrat stainless steel dapat terjadi karena adanya arus listrik yang dihubungkan pada elektroda, sehingga menyebaban
aliran elektron bergerak dari anoda menuju katoda melalui larutan elektrolit. Larutan elektrolit yang digunakan yaitu larutan NaHCO
3
mengandung ion Na
+
dan HCO
3 -
, ion-ion tersebut yang berfungsi sebagai penghantar arus listrik. Penggunaan NaHCO
3
sebagai larutan elektrolit karena menururt Jabar dan Ibrahin 203: 68, elektrolit NaHCO
3
memiliki kemampuan lebih baik untuk menghasilkan gas hidrogen dibandingkan dengan NaOH. Proses pelapisan dimulai dengan adanya
arus listrik searah yang dialirkan pada kedua elektroda, yaitu anoda dan katoda dalam larutan elektrolit. Ion-ion positif yang terbentuk karena adanya potensial
akan ditarik oleh elektroda katoda yaitu elektroda yang bermuatan negatif. Sedangkan ion yang bermuatan negatif akan berpindah ke arah elektroda bermuatan
positif yaitu anoda. Ion-ion tersebut akan dinetralisir oleh kedua elektroda dan larutan elektrolit kemudian akan diendapkan pada elektroda katoda. Di dekat
permukaan katoda, terbentuk daerah Electrical Double Layer EDL yaitu lapisan dielektrik. Hasil yang terbentuk merupakan lapisan logam dan gas hidrogen.
Adanya lapisan EDL menjadikan ion-ion logam akan lebih mudah menuju ke permukaan katoda dan menangkap elektron dari katoda. Ion logam tersebut akan
tereduksi menjadi logam dan mengendap di katoda membentuk lapisan logam. Hasil pelapisan logam Fe, Co, dan Ni dapat dilihat pada Gambar 8.
36
Gambar 8. Voltamogram Linear Metode Elektrodeposisi Elektrodeposisi merupakan merupakan suatu proses pengendapan ion-ion
logam pada suatu logam dasar katoda melalui proses elektrolisis. Terjadi proses pengendapan pada katoda disebabkan oleh adanya pemindahan ion-ion bermuatan
listrik dari anoda dengan perantara larutan elektrolit, yang terjadi secara terus menerus pada tegangan konstan hingga akhirnya mengendap dan menempel kuat
membentuk lapisan permukaan benda logam. Gambar 8 menunjukkan voltamogram elektrodeposisi logam Fe, Co, dan Ni
pada substrat stainless steel menggunakan voltametri linear. Pada potensial -0,8 Volt mulai terlihat kenaikan arus yang menunjukkan terjadinya puncak
voltamogram. Pada potensial -0,75 Volt puncak maksimam sudah ditunjukksn pada voltamogram tersebut. Terdapatnya puncak tersebut mengindikasikan bahwa
terjadi penempelan dan pengendapan logam Fe, Co, dan Ni pada katoda yaitu substrat stainless steel. Sehingga proses elektrodeposisi logam terner: Fe, Co dan
Ni telah berhasil dilakukan. Reaksi reduksi untuk mengendapkan logam Fe, Co, dan Ni pada proses elektrodeposisi adalah sebagai berikut:
Fe
2+
aq + 2e
-
→ Fe s 9
Co
2+
aq + 2e
-
→ Co s 10
37
Ni
2+
aq + 2e
-
→ Ni s 11
B. Karakteristik Elektroda