35 larutan elektrolit sehingga ion logam mengendap pada katodabenda yang akan
dilapisi.
Sum ber : w ww.Infometrik.com
Gambar 2. 4 Skema Proses Elektroplating
Reaksi kimia yang terjadi pada proses elektroplating logam besi menggunakan larutan elektrolit NiSO
4
atau NiCl
2
seperti contoh yang terlihat pada Gambar 11 dapat dijelaskan sebagai berikut:
Pada katoda terjadi pembentukan lapisan nikel, gas hidrogen, dan reduksi oksigen. Pembentukan lapisan nikel
Ni
2+
aq + 2e
-
→ Ni s Pembentukan gas hidrogen
2H
+
aq + 2e
-
→ H
2
g Reduksi oksigen terlarut
½ O
2
g + 2H
+
aq → H
2
O l Pada anoda terjadi reaksi oksidasi air menghasilkan gas oksigen dan oksidasi gas
hidrogen. Pembentukan gas oksigen
H
2
O l → 4H
+
aq + O
2
g + 4e
-
Oksidasi gas hidrogen H
2
g → 2H
+
aq + 2e
-
36 Dalam proses elektroplating logam yang lebih mahal diendapkan sebagai lapisan
tipis pada permukaan logam yang lebih murah dengan cara elektrolisis. Langkah terpenting dalam proses elektroplating adalah proses pembersihan bahan yang
akan dilapisi dari berbagai macam pengotor melalui proses pengolahan permukaan seperti penggosokan, penghalusan permukaan logam menggunakan
amplas, dan proses persiapan permukaan bahan yang lainnya. Proses pengolahan awal sangat menentukan kualitas hasil pelapisan logam, baik dengan
cara listrik, kimia maupun dengan cara mekanis lainnya.
5.1.2 Tahapan-Tahapan Elektroplating
Secara umum tahapan dalam elektroplating adalah: 1. Persiapan permukaan, permukaan bahan yang akan dilapisi perlu dibersihkan
dari semua pengotor baik pengotor organik maupun debu mineral yang berasal dari lingkungan atau terbentuk dari logam itu sendiri seperti lapisan oksida karena
dapat mengganggu ikatan bahan dengan logam pelapis, sehingga menyebabkan hasil pelapisan yang tidak bagus. Pembersihan permukaan bahan dari pengotor
dapat dilakukan untuk menjaga kualitas pelapisan. 2. Pembersihan dengan basa, membersihkan permukaan untuk menghilangkan
kotoran didasarkan pada dua cara yaitu kimia dan mekanik. Secara kimia pembersihan dengan basa larutan alkali biasanya menggunakan larutan NaOH
untuk menghilangkan kotoran, minyak, cat, ataupun lemak dengan cara merendam bahan menggunakan larutan basa panas sebagai larutan pembersih
kemudian dilakukan pembilasan dengan air. 3. Pembersihan dengan asam, bertujuan untuk menghilangkan logam berat
oksida dan kerak pada permukaan bahan. Larutan asam yang sering digunakan adalah asam sulfat dan asam klorida.
4. Pembersihan dengan pelarut organik, membersihkan minyak, lemak, lilin, dan pengotor lain dari perrmukaan logam yang akan dilapisi dengan pelarut organik
seperti n-heksana bertujuan agar logam pelapis dapat melekat dengan baik. 5. Modifikasi permukaan adalah melakukan perubahan bentuk permukaan logam
yang akan dilapisi. 6. Pembilasan sisa-sisa pelarut atau residu pada proses persiapan pelapisan
menggunakan air. Air bilasan yang mengandung kotoran harus diproses sebelum dibuang ke lingkungan pada unit pengolahan limbah.
37 7. Pengeringan, ada dua cara pengeringan bahan setelah dilapisi yaitu dengan
media pencelupan air panas atau dengan pemanasan menggunakan oven.
5.1.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Elektroplating
Faktor-faktor yang mempengaruhi elektroplating antara lain: 1. Suhu, pengaturan suhu diperlukan untuk menentukan ketepatan jalannya
reaksi dan mempercepat keberhasilan pelapisan. Peningkatan suhu memberikan energi termal pada elektron sehingga energi kinetik dan kecepatan elektron
meningkat. Kenaikan suhu mengakibatkan larutan bertambah encer sehingga gerak elektron semakin bebas.
2. Potensial, kenaikan tegangan antar kedua elektroda akan meningkatkan jumlah atom yang terionisasi sehingga medan listrik antar kedua elektroda
semakin besar. Adanya medan listrik yang besar mengakibatkan ion ataupun elektron lebih cepat bergerak sehingga pembentukan lapisan pada katoda
semakin cepat. 3. Konduktivitas larutan tergantung dari jumlah konsentrasi larutan karena
dengan meningkatnya konsentrasi larutan maka jumlah konsentrasi ion juga meningkat.
4. Konsentrasi ion merupakan faktor yang berpengaruh pada struktur endapan, naiknya konsentrasi logam dapat menaikkan seluruh kegiatan anion yang
membantu mobilitas ion. 5. Waktu pelapisan semakin lama waktu pelapisan semakin banyak ion logam
yang menempel pada katoda. Dengan demikian semakin lama waktu maka semakin tebal logam yang mengendap pada bahan yang dilapisi.
5.1.4 Aplikasi Elektroplating
Berdasarkan logam yang digunakan untuk melapisi ada beberapa jenis pelapisan logam yaitu:
1. Pelapisan Nikel Logam besi banyak dipakai untuk berbagai aplikasi, tetapi tidak tahan terhadap
cuaca sehingga mudah berkarat. Agar besi tahan terhadap karat maka permukaan besi sering dilapisi oleh logam yang lebih stabil, seperti zink, nikel, atau perak.
Saat ini, pelapisan nikel pada besi banyak sekali dilakukan untuk tujuan
38 pencegahan karat ataupun untuk menambah keindahan. Pada pelapisan nikel
akan didapatkan 3 hasil yaitu , pelapisan yang mengkilap sehingga nikel menjadi logam pelapis yang paling
banyak diinginkan untuk melapis permukaan. pelapisan yang buram, meskipun didapatkan warna permukaan yang buram
tetapi masih dapat diperbaiki dengan cara menggosok permukaan hingga halus dan mengkilap.
pelapisan berwarna hitam, warna hitam yang dihasilkan tampak menarik dan biasanya digunakan untuk melapis laras senapan.
Dalam praktiknya, besi dicelupkan ke dalam sel berisi larutan logam yang akan dilapiskan. Agar logam mengendap pada besi maka besi dijadikan sebagai katoda.
Anda dapat melakukan percobaan berikut :
Percobaan 3
Tujuan : Melakukan penyepuhan besi dengan nikel.
Alat :
1. Gelas kimia 250 mL 3. Sumber arus
2. Batang nikel 4. Cincin besi
Bahan : Larutan NiCl
2
1 M Cara Kerja :
1. Siapkan batang nikel, logamcincin besi, dan masukkan larutan NiCl
2
1 M dalam gelas kimia
2. Rangkailah perangkat sel elektrolisis seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.
Sumber : perpustakaancyber.blospot.com
Gambar 2. 5 Rangkaian Sel Elektrolisis Pelapisan Besi dengan Nikel
