MAKALAH PRAKTIKUM KIMIA DASAR docx

MAKALAH PRAKTIKUM KIMIA DASAR

ELEKTROPLATING
Disusun Oleh:
TIRMIDZI
112130013

TEKNIK MESIN
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

1

Abstraksi
Penulisan makalah ini merupakan suatu upaya untuk menjelaskan tentang
proses elektroplating dengan berbagai rumusan masalah yang akan dibahas dan
berbagai material dan teknik-teknik coating yang akan juga dibahas didalam
makalah ini. Selain itu, akan dijelaskan hubungan antara proses elektroplating
dengan jurusan Teknik Mesin. Guna mendukung data dalam penulisan makalah
ini, penulis mengumpulkan berbagai sumber referensi yang diperoleh dari
berbagai sumber baik media elektronik maupun media cetak.
Hasil yang diperoleh diketahui bahwa elektroplating merupakan suatu

proses pengendapan zat (ion-ion logam) pada suatu logam dasar (katoda) melalui
proses elektrolisis. Terjadinya proses pengendapan pada katoda disebabkan oleh
adanya perpindahan ion-ion bermuatan listrik dari anoda dengan perantara
larutan elektrolit, yang terjadi secara terus-menerus pada tengangan konstan
hingga akhirnya mengendap dan menempel kuat membentuk lapisan
dipermukaan benda logam. Banyak unsur-unsur yang dapat digunakan sebagai
coating material pada proses elektroplating.

Kata Kunci: elektroplating, anoda, katoda, elektrolisis.

2

Kata Pengantar
Pertama-tama penulis mengucapkan Puji Syukur kepada kehadirat Allah
SWT, karena atas hikmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
makalah dengan tepat pada waktunya. Terdorong oleh karena rasa ingin tahu dan
usaha keras serta diarahkan oleh Asisten Laboratorium, maka penulis
memberanikan untuk menyusun makalah ini.
Makalah yang membahas tentang elektroplating ini merupakan hasil riset penulis
dari berbagai sumber yang disusun untuk memenuhi tugas yang dilimpahkan

kepada penulis. Makalah ini secara membahas secara umum tentang prosesproses elektroplating dan berbagai teknik-teknik yang dipakai dalam coating atau
pelapisan elektroplating pada logam-logam yang akan diberikan lapisan logam
tertentu. Penulis mengumpulkan berbagai sumber-sumber yang akan
dikemukakan pada akhir dari penulisan makalah ini.
Penulis masih menyadari adanya kesalahan-kesalahan ataupun kekurangankekurangan didalam makalah ini. Oleh karena itu, penulis sangat menerima dan
mengharapkan berbagai kritik yang bersifat membangun didalam cara membuat
makalah ini ataupun isi-isi dari makalah ini. Penulis berharap, dengan adanya kritik
dan saran atau acuan yang diberikan oleh asisten laboratorium Kimia, penulis
dapat memperbaiki kekurangan ataupun kesalahan baik dalam cara penulisan,
susunan-susunan makalah ataupun isi-isi dari makalah ini.
Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi yang membaca
terutama mahasiswa-mahasiswa Teknik Mesin sebagai referensi untuk
mengetahui elektroplating lebih dalam lagi dan hubungan antara elektroplating
dengan Teknik Mesin.
Serpong, 27 November 2013

Tirmidzi

3

Daftar Isi
Abstraksi............................................................................................... 2
Kata Pengantar..................................................................................... 3
Pendahuluan........................................................................................ 5
BAB I
1.1 Pengertian Elektroplating............................................................... 5
1.2 Prinsip Dasar Elektroplating...........................................................10
1.3 Proses Elektroplating......................................................................11
1.4 Hasil Elektroplating.........................................................................15
1.5 Pengolahan Limbah........................................................................16
BAB II
2.1 Pengertian Teknik Mesin................................................................17
2.2 Hubungan antara elektroplating dengan Teknik Mesin.................19
2.3 Pelapisan logam di industry...........................................................20

BAB III
3.1 Kesimpulan..................................................................................... 31

4

Pendahuluan
BAB I
1.1 Pengertian Elektroplating
Elektroplating merupakan suatu proses pengendapan zat (ion-ion
logam) pada suatu logam dasar (katoda) melalui proses elektrolisa.
Terjadinya proses pengendapan pada katoda disebabkan oleh adanya
perpindahan 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 dipermukaan benda logam. Proses elektroplating melindungi
logam dasar dengan menggunakan logam-logam tertentu seagai pelapis
dan pelindung, misalnya nikel. chrome, tembaga, seng dan lain-lain.
Dalam teknologi pengerjaan logam, proses elektroplating
dikategorikan sebagai proses pengerjaan akhir (metal finishing). Secara
sederhana, elektroplating dapat diartikan sebagai proses pelapisan
logam, dengan menggunakan bantuan listrik dan senyawa kimi tertentu
guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang hendak
dilapis (coat). Pelapisan logam dapat berupa lapis seng, galvanis, perak,
emas, brass, tembaga, nikel dan krom. Penggunaan lapisan-lapisan
tersebut harus disesuaikan terlebih dahulu baiknya dengan kebutuhan

dan kegunaan masing-masing material.
Perbedaan utama dari pelapisan tersebut selain anoda yang
digunakan, adalah larutan elektrolisisnya. Dalam penelitian yang baru
5

belakangan ini (tahun 2004), dilakukan oleh Tadashi Doi dan Kazunari
Mizumoto, mereka menemukan larutan baru (elektrolisis) yang
dinamakan larutan citrate (kekerasan deposit mencapai angka 440
VHN).
Proses elektroplating mengubah sifat fisik, mekanik dan sifat
teknologi suatu material. Salah satu contoh perubahan fisik ketika
material dilapis dengan nikel adalah bertambahnya daya tahan material
tersebut
terhadap
korosi,
serta
bertambahnya
kapasitas
konduktivitasnya. Adapun dalam sifat mekanik, terjadi perubahan
kekuatan Tarik maupun tekan dari suatu material sesudah mengalami

pelapisan dibandingkan sebelumnya. Karena itu, tujuan pelapisan logam
tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan sifat teknis ataupun
sifat mekanis dari suatu logam, yang kedua melindungi logam dari
korosi, dan ketiga memperindah tampilan (dekoratif).
Elektroplating dibuat dengan jalan mengalirkan arus listrik melalui
larutan antara logam atau material lain yang konduktif. Dua buah plat
logam merupakan anoda dan katoda dihubungkan pada kutub positif
dan negatif terminal sumber arus searah (DC). Logam yang terhubung
dengan kutub positif disebut anoda dan yang terhubung dengan kutub
negatif disebut katoda. Ketika sumber tegangan digunakan pada
elektrolit, maka kutub positif mengeluarkan ion bergerak dalam larutan
menuju katoda dan disebut sebagai kation. Kutub negatif juga
mengeluarkan ion, bergerak menuju anoda dan disebut sebagai anion.
Larutannya disebut elektrolit. Hubungan antara voltase dalam elektrolit
dan kekuatan arus listrik yang mengalir ditunjukkan oleh hukum Ohm
yaitu :

6

Besarnya listrik yang mengalir dinyatakan dengan satuan Coulomb

adalah sama dengan arus listrik dikalikan dengan waktu. Dalam
pemakaian secara umum atau dalam pemakaian elektroplating,
satuannya adalah ampere-jam atau ampere-hour yang besarnya 3600
coulomb, yaitu sama dengan listrik yang mengalir ketika arus listrik
sebesar 1 ampere mengalir selama 1 jam.
Larutan Elektrolit
Larutan elektrolit adalah suatu zat yang larut atau terurai kedalam
bentuk ion-ion dan selanjutnya larutan menjadi konduktor elektrik, ionion merupakan atom-atom bermuatan elektrik. Elektrolit bisa berupa
air, asam. Basa atau berupa senyawa kimia yang lainnya. Elektrolit
umumnya berberntuk asam. Basa atau garam. Beberapa gas tertentu
dapat berfungsi sebagai elektrolit pada kondisi tertentu, misalnya pada
suhu tinggi atau tekanan rendah. Elektrolit kuat identic dengan asam,
basa dan garam kuat. Elektrolit merupakan senyawa yang berikatan
dengan ion dan kovalen polar. Sebagian besar senyawa yang berikatan
ion merupakan elektrolit, sebagai contoh ikatan ion NaCl yang
merupakan salah satu jenis garam yaitu garam dapur. NaCl dapat
menjadi elektrolit dalam bentuk larutan dan lelehan. Atau bentuk liquid
dan aqueous. Sedangkan dalam bentuk solid atau padatan, senyawa ion
tidak dapat berfungsi sebagai elektrolit. Larutan elektrolit membantu
proses coating yang akan dilakukan pada logam yang ingin dilapisi

dengan sel elektroplating.
7

Hukum Faraday
Michael Faraday (lahir 22 September 1791 – meninggal 25 Agustus
1867 pada umur 75 tahun) ialah ilmuwan Inggris yang mendapat
julukan "Bapak Listrik", karena berkat usahanya listrik menjadi teknologi
yang banyak gunanya. Ia mempelajari berbagai bidang ilmu
pengetahuan, termasuk elektromagnetisme dan elektrokimia. Dia juga
menemukan alat yang nantinya menjadi pembakar Bunsen, yang
digunakan hampir di seluruh laboratorium sains sebagai sumber panas
yang praktis.
Efek magnetism menuntunnya menemukan ide-ide yang menjadi
dasar teori medan magnet. Ia banyak memberi ceramah untuk
mempopulerkan ilmu pengetahuan pada masyarakat umum.
Pendekatan rasionalnya dalam mengembangkan teori dan menganalisis
hasilnya amat mengagumkan, salah satunya adalah hukum-hukum yang
ia kemukakan.
Hukum Faraday menyatakan bahwa hubungan antara jumlah
listrik yang digunakan dengan massa zat yang dihasilkan baik di katoda

maupun anoda pada proses elektrolisis. Bunyi Hukum Faraday I "Massa
zat yang terbentuk pada masing-masing elektroda sebanding dengan
kuat arus listrik yang mengalir pada elektrolisis tersebut"
sementara Bunyi Hukum Faraday II "Massa dari macam-macam zat
yang diendapkan pada masing-masing elektroda oleh sejumlah arus
listrik yang sama banyaknya akan sebanding dengan berat ekivalen
masing-masing zat tersebut"
pengamatannya jika arus listrik searah dialirkan ke dalam suatu
larutan elektrolit, mengakibatkan perubahan kimia dalam larutan
tersebut. Sehingga Faraday menemukan hubungan antara massa
yang dibebaskan atau diendapkan dengan arus listrik. Hubungan
ini dikenal dengan Hukum Faraday.
8

Menurut Faraday: Jumlah berat (massa) zat yang dihasilkan
(diendapkan) pada elektroda sebanding dengan jumlah muatan listrik
(coulomb) yang dialirkan melalui larutan elektrolit tersebut. Massa zat
yang dibebaskan atau diendapkan oleh arus listrik sebanding dengan
bobot ekivalen zat-zat tersebut. Dari dua pernyataan diatas,
disederhanakan menjadi persamaan:

M = e.i.t / F
Dimana:
M = massa zat dalam gram
e = berat ekivalen dalam gram = berat atom : valensi
i = kuat arus dalam Ampere
t = waktu dalam detik
F = Faraday
Faraday menyimpulkan bahwa Satu faraday adalah jumlah listrik
yang diperlukan untuk menghasilkan satu ekivalen zat pada elektroda.
1 elektron
1 mol elektron
1 mol eletron
= 1F

= 1,6 x 10-19 Coulomb
= 6,023 x 1023 eletron
= 6,023 . 1023 x 1,6 . 10-19 = 96.500 Coulomb

Hukum Faraday I
"Massa zat yang terbentuk pada masing-masing elektroda

sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir pada elektrolisis
tersebut"
m = e . i . t / 96.500
q=i.t
Dimana:
m = massa zat yang dihasilkan (gram)
e = berat ekivalen = Ar/ Valensi = Mr/Valensi
9

i = kuat arus listrik (amper)
t = waktu (detik)
q = muatan listrik (coulomb)

Hukum Faraday II
"Massa dari macam-macam zat yang diendapkan pada masing-masing
elektroda oleh sejumlah arus listrik yang sama banyaknya akan
sebanding dengan berat ekivalen masing-masing zat tersebut."
m1 : m2 = e1 : e2
Dimana:
m = massa zat (gram)
e = beret ekivalen = Ar/Valensi = Mr/Valensi
1.2 Prinsip Dasar Elektroplating
Kita mengenal istilah anoda, katoda dan larutan elektrolit. Ketiga
istilah tersebut digunakan diseluruh literature atau mata kuliah yang
berhubungan dengan pelapisan material, khususnya logam.
Anoda adalah elektroda, bisa berupa logam maupun penghantar
listrik lain, pada sel elektrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik
mengalir kedalamnya. Arus listrik mengalir berlawanan dengan arah
pergerakan elektron. Pada proses elektrokimia, baik sel galvanik
(baterai) maupun sel elektrolisis, anoda mengalami oksidasi. Anoda
sendiri didalam Faraday mengamati peristiwa elektrolisis melalui
berbagai percobaan yang dia lakukan. Dalam larutan elektrolit ada yang
ikut larut dan ada yang tidak. Anoda yang tidak larut berfungsi sebagai
10

penghantar arus listrik saja, sedangkan anoda yang larut berfungsi
selain penghantar arus listrik, juga sebagai bahan baku pelapis.
Sedangkan katoda adalah kebalikan dari anoda, katoda adaah
elektroda dalam sel elektrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik
mengalir keluar darinya. Katoda berasal dari bahasa yunani yaitu hodos,
yang berarti jalan, katoda merupakan elektroda negative atau kutub
negative. Dalam elektrolis, katoda merupakan elektroda dengan
potensial negatif terhadap anoda. Dalam berbagai system elektrik,
misalnya tabung lucutan and piranti elektrik padat, katoda adalah ujung
akhir elektron masuk dalam system. Katoda merupakan kutub negatif
dari sel elektrolit. Pada baterai biasa, yang menjadi kutub katoda
biasanya adalah logam seng, yang juga sering menjadi pembungkus dari
kotak baterai tersebut. Sedangkan, pada anoda baterai biasa (baterai
karbon-seng) yang menjadi katoda adalah seng, yang juga menjadi
pembungkus baterai. Sedangkan, pada baterai alkalin, yang menjadi
katoda adalah manganadioksida (MnO2).
Proses elektroplating juga sangat bergantung pada larutan
elektrolit yang menjadi pelapis pada logam. Karena elektroplating
sangat bergantung pada larutan dan energi listrik sehingga dapat
menghasilkan energi panas.

1.3 Proses Elektroplating
1. Butting
Yaitu proses penghalusan permukaan barang atau logam yang
akan dilapisi. Dalam proses penghalusan tersebut menggunakan
11

emery (amplas) yang berupa kain 120 – 320 kali putaran. Tetapi tidak
semua bahan dilakukan dengan proses ini.
2. Preparasi
Yaitu proses inspeksi keseluruhan kondisi barang yang akan di
elektroplating atau di coating. Setelah inspeksi dilakukan, barang
yang akan diplating ditempatkan pada rig yang disesuaikan dengan
bentuk dan dimensi barang tersebut.
3. Degrading
Yaitu proses pembersihan dari kotoran, minyak, cat ataupun
lemak-lemajk. Dalam proses pembersihan ini, digunakan larutan
NaOH (air sabun) sebagai metalcleaner. Alat yang digunakan dalam
proses ini adalah bak yang terbuat dari plat seng yang didalamnya
berisi larutan NaOH yang dipanaskan selama 30 – 60 menit, dengan
suhu 60 – 70 derajat celcius, dengan konsentrasi larutan 20 gr/liter –
100 gr/liter. Bak yang digunakan 150 x 120 x 70 cm. (sebaiknya
larutan ini diganti selang 2 bulan sekali). Setelah proses degrading
akan dilakukan pembilasan kembali dengan air.

4. Pickling
Setelah dicuci dengan air bersih dari larutan degrading, pada
tahap ini barang akan dicelupkan kedalam larutan pickling yang
terbuat dari asam klorida (Hcl) 32%. Yang berfungsi untung
menghilangkan koral pada permukaan barang. Proses ini dilakukan
selama 3 sampai dengan 5 menit (penggantian larutan ini sebaiknya
dilakukan selama sebulan sekali). Setelah itu, dibilas dengan air
sebanyak tiga kali disetiap tempat yang berbeda.
5. Etching
12

Yaitu proses pembukaan pori-pori dengan ,enggunakan larutan
asam sulfat (H2SO4 10%) yang digunakan untuk mempercepat proses
pelapisan nikel krom. Proses ini dilakukan juga selama 3 sampai
dengan 5 menit. Setelah itu dibilas dengan pengaliran air di 3
tempat.
6. Nickelplating
Yaitu proses pelapisan logam dengan menggunakan logam nikel
sebagai pelapisnya. Tujuannya adalah untuk melindungi logam dasar
dari serangan korosi. Benda yang akan dilapisi dicelupkan dalam
larutan elektrolit selama kurang lebih 15 menit pada temperature 55
sampai dengan 65 derajat celcius.
Komposisi dan kondisi kerja:
Komposisi larutan:
 Nikel Sulfat
280 gr/liter
 Nikel Klorida
50 gr/liter
 Boric Acid
40 gr/liter
 Nickstar 31
20 ml/liter
 Nickstar 32
1 ml/liter

Kondisi kerja:
 Ph
 Rapat arus
 Temperature

4.2
4 A/dm2
45-46oC

Dalam proses nickelplating ini digunakan mesin yang
berkapasitas 6 volt dalam arus 300 ampere.
Setelah proses ini dilakukan pembilasan dengan air yg mengalir
dalam 3 tabung pencelupan.

13

7. Chromeplating
Yaitu proses finishing pada proses elektroplating nickel. Fungsinya
sebagaiusaha untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, aus
dan anti gores, serta untuk meningkatkan aspek dekoratif terhadap
benda yang dihasilkan sehingga menjadi mengkilat dan halus
permukaannya. Pencelupan dilakukan selama kurang lebih 15 – 60
menit pada temperature 40oC – 55OC dalam larutan chromic acid.

Komposisi Larutan:
1. Chromic acid
2. Sulfinic acid
3. Asam chloride N6X

80 gr/liter
1 gr/liter
20 gr/liter

Kondisi Kerja:
 Temperature
 Rapat arus

40.5oC
15 A/menit

Dalam hal ini mengalami proses elektrofolesis dengan
elektrodanya yaitu barang atau logam yang dicelup itu sendiri.

8. Drying
Yaitu proses pengeringan dari proses chromeplating. Dalam proses
ini terdiri dari 2 cara:
A. Dengan media pencelupan air panas 60OC (suhu), hamya
sebentar saja untuk pembersihan.
14

B. Dengan mengancalling (dioven) barang yang sudah dilapisi,
proses ini digunakan untuk menghilangkan air bekas
chromeplating, dilakukan selama 20 menit dengan suhu 60oC.

1.4 HASIL ELEKTROPLATING
Barang yang dihasilkan pada elektroplating tergantung dari kondisi
udara, ketebalan lapisan pelindung dan lokasi akhir konstruksi yang
memiliki jangka panjang waktu yang berbeda pada perlindungan
terhadap korosif. Ketebalan lapisan hasil elektroplating nickelchrome
berkisar antara 10-15 mikron. Jika pada lapisan tersebut mengalami
abrasi pada lokasi akhir mencapai 1 mikron pertahun maka dengan
ketebalan rata-rata 12 mikron, secara sederhana dapat disimpulkan
bahwa untuk jangka waktu sampai dengan waktu 10 tahun, konstruksi
yang diberikan lapisan pelindung nickelchrome akan terbebas dari
korosi. Dalam proses elektroplating tersebut tidak terbebas dari
rejected part/ part NG/ rusak. Barang-barang yang dihasilkan dalam
elektroplating dapat mengalami kerusakan seperti : 1. Karat (Korosif) 2.
Gelembung (Buble) 3. Dekok (Dented) 4. Gores (Scratch) 5. Kasar (pada
permukaannya/ teksture) 6. Susu / ngedap/ tidak mengkilat/ shine off 7.
Buram (color) 8. Bintik (black dots) 9. Ulir/ drat rusak 10. Berlubang
(teksture) 11. Kuning (color) 12. Mengelupas (peel off) Barang yang
reject tersebut agar dapat digunakan/ dilapisi kembali dengan
neckelchrome maka memerlukan proses lebih lanjut yang dinamakan
Nickel stripping. Nickelrstreaping merupakan proses daur ulang
(pengembalian) suatu barang setelah mengalami proses elektroplating
15

kembali kebentuk asal (bentuk mulanya sebelum dilapisi). Tahapan
dalam chrome stripping adalah : 1. Part Cleaning Yaitu pembersihan dari
debu dan kotoran 2. Chrome Removing Yaitu proses melepaskan lapisan
chrome yang sudah melapisi barang tersebut, dalam hal ini digunakan
larutan HCL 33%. Setelah itu dibilas dengan air. 3. Nickel Stripping Yaitu
proses melepaskan lapisan yang menempel pada barang, bahan yang
digunakan untuk nickel stripping yaitu : 1. Hipstrip A 60gr/ltr 2. Hipstrip B
90gr/ltr Dengan kondisi temperatur diatas 80 oC dan waktu proses antara 30-60
menit, setelah proses nickel stripping selesai dilakukan dilanjutkan dengan
pembilasan, dan barang tersebut setelah melalui proses pembilasan dapat dilapisi
lagi dengan nickel chrom.

1.5 PENGOLAHAN LIMBAH
Dalam proses elektroplating pasti akan menghasilkan suatu limbah yang
berupa chrom itu sendiri, cara yang sederhana untuk mengendapkan chrom
tersebut adalah dengan kapur CaCO3. Dan juga akan terbentuk limbah cair asam
(B3) dan penetralannya dengan coustic soda yang akan menjadi bak tembok
(lapisan pada tanah).

16

BAB II
KEGUNAAN ELEKTROPLATING DIDALAM TEKNIK
MESIN
2.1 Latar Belakang
Penulis ingin membahas keterkaitannya antara teknik mesin
dengan elektroplating. Dimana, yang menjadi salah satu modul dari
praktikum yang di praktikkan oleh penulis. Salah satu diantaranya
adalah, penulis ingin membahas keausan yang terjadi pada suatu
peralatan. Keausan sangat mempengaruhi keandalan dan umur dari
suatu peralatan, kalau masalah tersebut tidak ditangani secara optimal,
seperti peralatan industri, sistem transportasi , sistem pempipaan
pembangkit dan lain-lain. Peralatan yang akan dipantau kebanyakan
tertutup oleh struktur pembungkus maka proses degradasi tidak dapat
dipantau secara langsung, maka dikembangkanlah suatu sistem baru
untuk mendeteksi hal-hal yang sulit tersebut yaitu Aktivasi Lapisan Tipis
(ALT).
Pada zaman dahulu, untuk meningkatkan tahan aus dan
keindahan suatu komponen atau permukaan logam, digunakan
pelapisan logam atau yang biasa disebut coating (pelapisan
17

permukaan). Walaupun perkembangan riset metalurgi yang begitu
pesat, namun masih sedikit perhatian terhadap material untuk
pemaiakan temperature tinggi, sampai tahun 1970.
Pada saat sekarang, perhatian sangat besar terhadap pelapisan
permukaan logam seperti baja paduan, baja nitrat (stainless steel), nikel
paduan tinggi (nickel super alloy) dan paduan kobalt (cobalt alloy).
Dengan demikian, semakin banyak jenis material yang dapat digunakan
untuk pemakaian temperature tinggi dari sudut ekonomi, teknologi
pelapisan permukaan logam biasanya digunakan untuk meningkatkan
ketahanan gesekan dan ketahanan korosi dari logam dasarnya.
Untuk memperileh aktivasi lapisan tipis pada suatumaterial,
digunakan partikel bermuatan seperti proton, deuteron, alpha yang
dihasilkan suatu zat yang berperan sebagai pemercepatpartikel
bermuatan seperti siklotron.
Teknik aktivasi lapisan tipis menggunakan siklotron ini dilakukan
dengan menembak bahan-bahan yang akan diselidiki dengan berkas
partikel bermuatan dengan energy tertentu sehingga lapisan tipis dari
permukaan komponen tersebut akan menjadi radioaktif. Keradioaktifan
komponen ini tidak akan mengubah sifat mekanik maupun sifat kimia
dari bahan itu. Hal ini terjadi karena hanya bagian yang sangat tipis
yaitu dalam orde puluhan micrometer yang menjadi radioaktif, sehingga
teknik ini dikenal dengan teknik aktivasi lapisan tipis. Tingkat
keradioaktifan tidak akan membahayakan agi peneliti karena tingkat
keradioaktifannya tidak tinggi

18

2.2 Pengertian Teknik Mesin
Teknik mesin adalah ilmu yang mempelajari energi dan sumber
energinya. Hal-hal yang dipelajari dalam teknik mesin banyak berurusan
dengan penggerak-penggerak awal, seperti turbin uap, motor bakar,
mesin-mesin perkakas, pompa dan kompresor, pendingin dan pemanas,
dan alat-alat kimia tertentu. Dalam hal penggerak-penggerak awal ini,
teknik mesin mengajarkan cara penggunaan yang efisien dan ekonomis.
Hal lain yang dipelajari dalam teknik mesin adalah sifat fisis dan
fenomena yang terjadi pada suatu bahan. Hal ini termasuk sifat bahan
dalam menyangga tarikan, tekanan, momen, atau puntiran. Sifat bahan
penting untuk dopelajari dikarenakan dalam mendesain suatu barang,
kita harus menentukan dulu kegunaan dari barang tersebut dan gayagaya apa saja yang akan diperlakukan pada barang tersebut. Dalam
teknik mesin juga diajarkan untuk mengubah sifat fisis suatu bahan jika
didapati tidak ada bahan yang memenuhi persyaratan, yaitu dengan
perlakuan panas ataupun penambangan unsur-unsur tertentu di dalam
bahan yang tersedia di alam. Banyak orang berpendapat bahwa
seseorang yang masuk kuliah di teknik mesin akan mendapatkan ilmu
tentang mesin-mesin otomotif. Hal ini tidaklah salah, tetapi kurang
tepat. Karena untuk dapat memiliki kemampuan memperbaiki mesinmesin otomotif, kamu perlu cukup masuk ke kursus-kursus otomotif.
19

Bahkan, jika seseorang mengambil STM dan mengambil spesialis
otomotif, maka orang tersebut sudah memiliki kemampuan yang cukup
dalam hal memperbaiki mesin-mesin otomotif. Jadi, teknik mesin
mengajarkan lebih dari itu. akan tetapi ada perbedaan antara kursuskursus dengan teknik mesin,yaitu dilihat dari asas belajarnya (tentang
pembangkitan tenaga dan pemakaiannya), jelaslah bahwa seseorang
yang mengambil kuliah di teknik mesin akan lebih banyak
mempergunakan logika dalam memecahkan persoalan. Hal yang
dipelajari dalam teknik mesin tidak hanya terpusat pada mesin
otomotif, sedangkan mekanik otomotif hanya dapat memperbaiki
sesuatu berdasarkan pengalaman yang mereka dapatkan selama
pelatihan.
Teknik mesin sangat dibutuhkan dalam era industrialisasi yang
sedang terjadi di Indonesia, maka dibutuhkan banyak tenaga kerja yang
dapat menangani alat-alat industri yang ada dan dipakai di Indonesia.
Untuk memenuhi tuntutan tenaga kerja tersebut, maka dibutuhkan
teknik mesin. Dalam memilih suatu penyelesaian perlu dpertimbangkan
prinsip-prinsip keandalan, keselamatan, dan ekonomi. Prinsip keandalan
adalah pedoman mengenal fungsi alat dan kapasitasnya, yang harus
dapat memenuhi persyaratan yang dibutuhkan oleh dunia industri.
Prinsip keselamatan mempertimbangkan tingkat keselamatan alat jika
terjadi kecelakaan. Prinsip ekonomis berarti biaya pembuatan harus
sebanding dengan penggunaannya yang optimal, sehingga cost
effectiveness-nya tinggi. Gelar kesarjaan yang diperoleh setelah lulus
dari teknik mesin adalah Sarjana Teknik Mesin. Dulunya, gelar
kesarjanaan yang diperoleh setelah lulus dari teknik mesin adalah
insinyur.
2.3 Pelapisan Logam di Industri

20

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).

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
21

mendapatkan kombinasi sifat-sifat dari permukaan benda yang dilapisi
dan logam pelapisnya.
Konsep Dasar
Lapis listrik adalah suatu proses pengendapan/deposisi suatu logam
pelindung yang dikehendaki diatas logam lain dengan cara elektrolisa.
Biasanya elektrolisa dilakukan dalam suatu bejana yang disebut sel
elektrolisa yang berisi cairan elektrolit/rendaman (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 (-).

Selama proses lapis listrik berlangsung terjadi reaksi kimia pada daerah
elektroda/elektrolit; 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 :
a.Larutan elektrolit (rendaman)
b.Anoda
c.Katoda (benda kerja)
22

d.Sirkuit luar
Rendaman/Larutan 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
f. Memodifikasi atau mengatur bentuk fisik dari endapan
g. Membantu pelarutan anoda.Adapun rendaman yang digunakan
dalam proses lapis listrik dapat bersifat asam maupun basa.
Rendaman Asam Dengan Garam Sederhana
Biasanya rendaman selalu rengandung garam dari logam yang akan
diendapkan/dilapiskan. Sebaiknya dipilih garamgaram yang mudah larut
namun anion dari garam tersebut tidak mudah tereduksi. Walaupun
anion tidak ikut secara langsung dalam proses terjadinya pelapisan,
tetapi jika 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.

23

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).
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 CO2 yang masuk ke dalam rendaman dari udara.
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.
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
24

bahan pengkilap (brightener).
Anoda
Anoda yang digunakan dalam proses lapis listrik harus dapat
mengalirkan arus listrik dari luar kedalam larutan/rendaman dan juga
harus berfungsi sebagai pengisi kekurangan logam didalam larutan
karena mengendap pada permukaan katoda.Anoda dapat berbentuk
lempengan logam yang masif atau dapat juga berbentuk bola atau
potongan-potongan kecil.
Ada dua jenis anoda, yaitu anoda yang terbuat dari logam yang akan
diendapkan,dikenal dengan nama anoda terlarut dan satu lagi adalah
anoda yang terbuat dari logam lain yang tidak larut dalam rendaman,
dikenal dengan nama anoda inert.Ada keuntungan dan kerugiannya
masing-masing bila menggunakan jenis anoda tersebut.
Keuntungan bila kita menggunakan anoda terlarut antara lain adalah
larutan/rendaman dapat dikatakan memiliki kandungan 87 logam yang
konstan, penambahan garam logamnya tidak perlu dilakukan.
Sedangkan ke rugiannya menggunakan anoda terlarut adalah seringkali
ada pengotor yang ikut terlarut dan kadangkadang juga ada bahanbahan yang tidak larut yang akan mengotori rendaman, disamping itu
perlu dilakukan kontrol apakah anoda tetap aktif dan tidak membentuk
film tipis yang akan menyebabkan anoda menjadi pasif.
Keuntungan menggunakan anoda inert adalah tidak perlu mengganti
anoda (karena tidak akan habis) jadi sekali dipasang dapat digunakan
selamanya; namun demikian ada juga kerugiannya yaitu, logam didalam
rendaman lama kelamaan akan habis mengendap dibawa, sehingga
analisa larutan dan penambahan bahan kimia kedalam larutan harus
kerapkali dilakukan.
Katoda
25

Katoda atau benda kerja dapat memiliki bermacam bentuk dan dapat
terbuat dari beraneka logam yang penting katoda harus bersifat
konduktor sehingga proses lapis listrik dapat berlangsung dan logam
dapat menempel pada katoda (benda kerja).Bila benda kerja tidak
bersifat konduktor, dapat dilakukan pengerjaan awal yang membuat
benda kerja siap menjadi katoda dalam proses lapis listrik.
Sirkuit Luar
Sirkuit (rangkaian) listrik di luar sistem lapis listrik biasanya terdiri dari
sumber arus dan peralatan lain yang dapat menyearahkan arus bila
sumber arus memberikan arus bolak-balik.
Kegunaan Plating
Kegunaan elektroplating ada empat tujuan utama yaitu penampilan,
perlindungan, sifat khusus, sifat mekanis. Keempat kegunaan ini kadang
sulit dipisahkan satu sama lain, umumnya untuk satu proses
elektroplating memiliki dua atau lebih dari keempat fungsi tersebut.
1. Dekoratif. Banyak logam tidak menarik untuk dilihat, karena memiliki
sifat mudah teroksidasi, berminyak, atau berkarat. Contohnya seperti
besi, yang merupakan logam paling murah yang tersedia banyak di
pasaran Lapisarf tipis krotft akan mempercantik penampilan sekaligus
menambah nilai jual dari seng. Krom dapat di-plating dengan proses
'bright plating dan terlihat mengkilat (bila dilakukan dengan benar
dapat bertahan hingga bertahun-tahun). 01eh sebab ini maka krom
plating menjadi plating paling banyak digunakan selama ini untuk
tujuan dekoratif. Namun karena krom plating sendiri sangat tipis (untuk
membuat lapisan kromium dengan ketebalan tertentu sangat sulit,
terutama karena kesulitan dalam pengukuran ketebalan) maka
digunakan kombinasi tembaga-nikel atau nikel saja sebagai undercoat
(lapisan bawah) kromium, sehingga hasil plating dapat bertahan lebih
26

lama. Logam lain yang digunakan untuk dekoratif plating antara lain
emas, perak, tembaga, perunggu, kuningan, dan rhodium.
2. Protektif. Fungsi plating untuk lapisan pelindung seringkali
dihubungkan dengan fungsi plating untuk dekoratif. Kombinasi tembaga
nikel- kromium yang digunakan untuk bumper mobil, contohnya,
mempunyai dua fungsi, yaitu melindungi dari karat dan mempercantik
penampilan mobil. Khusus untuk fungsi proteksi, seng adalah logam
yang paling ekonomis dan efektif yang paling banyak digunakan.
Walaupun seng dapat dikilapkan, namun tidak akan bertahan lama,
akibatnya seng jarang digunakan untuk fungsi dekoratif. Kadmium lebih
mahal dari seng, namun memiliki sifat jauh lebih unggul daripada seng,
kadmium lebih tahan korosi terutama bila digunakan pada lingkungan
yang lembab atau di laut. Tin (timah) berfungsi untuk melindungi besi
terutama pada kaleng makanan. Sebenarnya kombinasi fungsi timah
dan besi adalah saling melengkapi, dimana besi menguatkan sifat timah
yang mudah penyok, dan timah melindungi besi dari karat, sekaligus
melindungi makanan dari besi. Kaleng makanan merupakan penerapan
proses elektroplating dalam jumlah besar yang paling banyak digunakan
oleh industri.
3. Sifat khusus. Ada beberapa benda yang diperlukan untuk suatu
tujuan tetapi logam pembuatnya tidak memiliki sifat yang sesuai dan
menunjang fungsinya, sehingga perlu dilakukan plating pada logam
dasar tersebut untuk memberinya sifat yang sesuai dengan kebutuhan.
Beberapa contohnya antara lain:
- Timah dilapiskan pada kaki komponen elektronik untuk
mempermudah solder melekat padanya. Kaki komponen terbuat dari
tembaga, namun tembaga saja tidak cukup cepat dilekati timah
- sambung, diperlukan tahanan yang sangat kecil pada kontak. Logam
emas di solder karena sangat sulit menjaga tembaga dari lapisan film
yang ditimbulkannya akibat interaksi dengan lingkungan. Lapisan
minyak ini akan empersulit pelekatan timah solder pada kaki
27

komponen.
- Untuk fungsi reflektor (pada senter, atau lampu otomotif), logam
dilapisi dengan logam perak atau rhodium yang memiliki daya refleksi
tinggi.
- Untuk fungsi relay dan switch yang bekerja dengan kontak putusan
palladium dilapiskan pada kontak untuk memperkuat fisik kontak dan
memperkecil tahanan kontak.
4. Sifat mekanik. Kategori ini dapat digolongkan pada pemberian sifat
khusus pada logam dasar. Kategori ini dipisah dengan pertimbangan
bahwa untuk penggunaan mekanik, sebuah logam perlu dilapisi lebih
tebal dibanding dengan tiga kategori sebelumnya, seringkali hingga orde
milimeter ( tiga kategori sebelumnya hanya hingga orde mikrometer ).
Umumnya sifat flsik yang diinginkan dalam kategori ini adalah kekuatan
dan ketahanan. Terkadang plating digunakan untuk merekonstruksi
ulang
bentuk dari logam yang telah rusak baik akibat penggunaan maupun
salah produksi. Kromium dengan ketebalan jauh di atas ketebalan untuk
fungsi dekoratif, digunakan untuk melapisi laras senapan, membentuk
gilingan yang digunakan dalam mesin pembuat kertas, silinder mesin
diesel, dan banyak benda-benda lain yang membutuhkan kekerasan
bahan. Klaker untuk roda pintu besi harmonika, roda kendaraan, atau
mencairkan tip-ex semuanya terendam dalam cairan, yang mana mudah
terjadi korosi, sehingga dilapisi dengan kromium untuk meningkatkan
daya tahan korosi.
Larutan yang digunakan dalam elektroplating
Setiap larutan plating yang digunakan mengandung beberapa bahan
yang mempunyai fungsi sebagai berikut:
1. Menyediakan logam yang dilapiskan
2. Membentuk kompleks dengan logam pelapis
3. Bersifat konduktif
4. Mampu menstabilkan larutan (dari hidrolisis)
28

5. Mampu menjadi buffer (menstabilkan pH)
6. Memodifikasi bentuk fisik lapisan
7. Membantu melarutkan anoda
8. Memodifikasi sifat-sifat lain dari larutan (tergantung pada larutannya)
Pemanfaatan Au3+ dalam electroplating perhiasan yang berlapis emas
Elektroplating emas biasanya lebih umum dikenal dengan istilah
“penyepuhan”. “Sepuh” artinya tua sehingga barang-barang yang
dilapisi emas seolah-olah mirip dengan emas murni meskipun
sebenarnya benda tersebut hanya dilapisi beberapa mikron dengan
emas. Penyepuhan banyak diterapkan pada barang-barang kerajinan
maupun perhiasan. Tidak semua logam boleh disadurkan dengan
sebarang logam lain. Beberapa syarat diperlukan adalah :
· Logam yang hendak disadur dijadikan katod.
· Loram penyadur dijadikan anoda.Garam logam penyadur dijadikan
elektrolit.
· Logam yang disadur lebih reaktif dari logam penyadur dalam siri
elektrokimianya.
Tabel 2 : Logam penyadur, logam disadur, dan tujuan
Logam Penyadur

Logam disadur Tujuan

Emas

Barang Kemas Mencantikan

Kromium

Bahagaian
kenderaan

Mencegah
kakisan

Nikel

Syiling

Mencantikan

29

Perak

Barang
cendermata

Mencantikan

Timah

Tin makanan

Mencegah
kakisan

Gambar 4 : proses penyaduran
Pembuatan perhiasan yang berlapis emas menggunakan cara
elektrolisis untuk pelapisannya. Perhiasan yang akan dilapisi (disepuh)
diletakkan pada katode dan logam emas yang untuk menyepuh
diletakkan di anode, sedangkan elektrolitnya merupakan larutan yang
mengandung ion Au3+. Larutan Au3+ harus dibuat dengan konsentrasi
yang sekecil-kecilnya dan menggunakan arus yang sekecil-kecilnya agar
proses penempelannya sempurna. Bila penempelannya terlalu cepat
proses kristalisasinya tidak sempurna dan akibatnya menjadi hitam
(tidak mengkilat). Agar konsentrasi Au3+ yang ada dalam larutan sekecilkecilnya maka garam Au3+ ditambah apotas (K2CO3.KCN) yang akan
membentuk ion kompleks [ Au(CN)6]3-. Proses penyepuhan memerlukan
ketrampilan dan pengalaman, sebab tanpa latihan hasil yang didapat
tidak baik.

30

BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, pengujian dan analisa yang telah
dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Waktu sangat berpengaruh pada peningkatan ketebalan
lapisan. Semakin lama waktu yang dipaia saat pelapisan maka
ketebalan lapisan semakin bertambah.
2. Elektroplating sangat penting untuk melindungi logam dengan
cara dilapiskan (coating).
3. Elektroplating dibutuhkan bagi industry karena salah satu
komponen industry.
Daftar Pustaka
1. http://eprints.uns.ac.id/8919/1/204971611201112091.pdf
2. http://www.slideshare.net/guest0e0564f/elektroplating
3. http://www.blifnews.com/2012/12/cara-membuat-daftar-isidengan-titik.html

31