Elektroplating [PDF]

Citation preview

Step 1 dan 2 : N o 1



Pertanyaan



Jawaban



Sumber



Kesimpulan yang berkaitan den gan pemecahan masalah Besi merupakan salah satu loga m yang banyak ditemukan pada kehidupan sehari-hari dan juga bisa dilakukan sebagai bahan un tuk electroplating atau penyepu han



Apakah bahan utama penyusun cincin imitasi yang akan anda elektroplating?



Logam besi (Fe)



2



Berapakah nilai potensial reduksi standar bahan utama cincin tersebut? Silahkan perhatikan tabel data potensial reduksi standar?



Fe = -0,44



JURNAL INTE GRASI PROSES PENENTUAN K ONDISI OPTIM AL ELECTROPL ATING EMAS P ADA BAJA PEN INJAUAN KUAL ITAS PELAPISA N Buku brady



3



Logam apa sajakah yang dapat melapisi cincin tersebut supaya tidak mudah berkarat? Mengapa?



logam emas, perak, tembaga atau nikel



JURNAL INTEG RASI PROSES P ENENTUAN KO NDISI OPTIMA L ELECTROPLA TING EMAS PA DA BAJA PENI NJAUAN KUALI TAS PELAPISA N



Penyepuhan suatu logam emas, perak, tembaga atau nikel, bertujuan menutupi logam yang penampilannya kurang baik atau menutupi logam yang mudah berkarat. Logam-logam ini dilapiasi dengan logam lain yang penampilan dan daya tahannya lebih baik agar tidak berkarat.



4



Berapakah nilai potensial reduksi standar logamlogam tersebut?



Perak (Ag+) : +0,80 Emas (Au) : +0,50 Nikel(Ni2+) : -0,25 Tembaga (Cu) : +0,34



Buku brady



5



Logam mana yang akan anda pilih (satu logam) sebagai bahan pelapis/



Emas (Au)



JURNAL INTEG RASI PROSES P ENENTUAN KO NDISI OPTIMA L ELECTROPLA



Berdasarkan tabel potensial red uksi standar kami memperoleh Perak (Ag+) : +0,80 Emas (Au) : +0,50 Nikel(Ni2+) : -0,25 Tembaga (Cu) : +0,34 Emas merupakan logam mulia y ang sangat berharga, mudah dit empa, ketahanan korosinya ting gi, ulet, dan tentunya keindahan fis



Berdasarkan tabel potensial red uksi standar kami memperoleh 0,44



menyepuh cincin?



6



Apakah logam yang anda pilih akan anda jadikan sebagai elektroda?



iyaa



7



Jika iya pada elektroda mana logam yang anda pilih dan cincin yang akan disepuh ditempatkan (anoda/ katoda)? Jelaskan jawaban anda



Logam dan cincin yang akan disepuh yaitu: Katoda (cincin Fe) : Au3+ (aq) + 3e-  Au (s)



8



Jika tidak, logam apakah yang akan anda jadikan sebagai elektroda? Mengapa?



Logam yang akan di jadik an elektroda adaalah: Anoda (Au) : Au (s)  Au 3+ (aq) + 3e-



9



Apakah logam pada no 8 anoda atau katoda? Jelaskan jawaban anda!



Anoda



10



Untuk melengkapi sel elektrolisis berdasarkan pertanyaan no 6,7,8 dan 9, larutan elektrolit apakah yang akan anda pilih? Jelaskan jawaban



AuCl3 (aq)



TING EMAS PA DA BAJA PENI NJAUAN KUALI TAS PELAPISA N Jurnal analisis pelapisan tembaga terhadap laju korosi dan struktur mikro grey cast iron



iknya yang berwarna kuning berkilau



Karena memiliki kegunaan yang besar dibidang teknik karena memiliki sifat fisik yang menguntungkan,sep erti tahan aus ,tahan korosi.



Materi elektrol Pada penyepuhan,logam yang isis dilapisi dijadikan katoda http://eprints. dimana itu adalah umm.ac.id/ (cincin Fe) 41057/3/bab% 202.pdf



anda 11



Ion-ion apa saja yang terdapat pada larutan tersebut?



12



Berapakah data potensial reduksi standar semua ion tersebut?



13



Ion manakah yang akan mengalami oksidasi dan reduksi? Jelaskan jawabannya



14



Tulislah reaksi yang akan terjadi di anoda dan katoda?



15



Berapakah konsentrasi larutan elektrolit tersebut? Apakah alasan anda?



16



Gambarkanlah sel elektrolisis anda? Tandailah mana yang anoda dan katoda?



Ion Au dan Cl3



Jurnal pengamatan penyepuhan emas



Larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan yang mengadung ion logam anode (seperti penyepuhan logam emas (Au) menggunakan larutan AuCl3.



Proses yang terjadi yaitu oksidasi logam emas (anoda) menjadi Au3+(aq) Kationini akan bergerak ke katoda menggantikan kation Au3+ yang direduksi di katoda. Kation Au3+ di katoda direduksi membentuk endapan logam emas yang melapisi logam atau cincin besi. Katoda (cincin Fe) : Au3+ (aq) + 3e-  Au (s) Anoda (Au) : Au (s)  Au 3+ (aq) + 3e-



Materi elektrolisis http://eprints.u mm.ac.id/ 41057/3/bab %202.pdf



Proses yang terjadi yaitu oksidas i logam emas (anoda) menjadi A u3+(aq) Kation ini akan bergerak ke kato da menggantikan kation Au3+ y ang direduksi di katoda. Kation Au3+ di katoda direduksi memb entuk endapan logam emas yan g melapisi logam atau cincin besi.



buku kimia kel as 12



Komponen sel elektrolisis terdiri dari sebuah wadah, electrode, e lektrolit dan sumber arus seara h. Sel elektrolisis tidak memerlu kan jembatan garam. Elektrode inert tidak bereaksi, h anya menyediakan tempat untu k berlangsungnya reaksi. Masin g-masing electrode bertindak se bagai katode( tempat reaksi red uksi) dan anode (tempat reaksi



oksidasi). iyaaa



Buku kimia kelas 12



Bahwa pada katoda dan anoda terbentuk sebuah gas Pada anoda dan katoda terbentuk gas karena dia mengion sehingga terbentuk fasa gas.



Gas oksigen dan gas hidro gen



Buku OSN Kimia SMA



Gas yang terbentuk yaitu gas hidrogen karena dia melepaskan dan menangkap electron sehingga membentuk ion yang berfasa gas.



Berapakah voltase yang akan anda gunakan? Jelaskan jawaban anda



1.5 V



Diskusi Kelom pok



Kami dari kelompok 6 memakai 5 buah baterai D 1.5 V



21



Berapakah kuat arusnya? Perhatikan data yang ada pada baterai.



900 sampai 1.155 Ampere.



Diskusi kelomp Baterai alkalin memiliki tegangan 1,5 volt dan kuat ok arus dari 900 sampai 1.155 Ampere.



22



Berapakah waktu yang akan anda gunakan untuk melapisinya?



0,5 jam = 1.800 detik



23



Berdasarkan jawaban dari pertanyaan sebelumnya, berapakah massa logam yang akan melapisi cincin



17



Apakah terbentuk gas pada katoda dan anoda?



18



Jika iya, gas apakah yang terbentuk?



19



Gambarkanlah pemodelan partikel-partikel yang terlibat dalam reaksi di anoda dan katoda?



20



W = e x i x t/96500 W = (197/3)(2)(1800)/96500 W = 2.45 gram Jadi akan terbentuk 2.45



anda? Buktikan dengan dengan perhitungan kimia!



gram Au pada Fe.



Percobaan Elektrolisis Dan Electroplating A. Tujuan Praktikum  Mengamati peristiwa penyepuhan (electroplating) pada emas.  Untuk mengetahui tahap-tahap penyepuhan.  Untuk mengetahui zat apa saja yang terlibat dalam penyepuhan tersebut.  Untuk mengetahui reaksi apa saja yang terjadi selama penyepuhan. B. Waktu dan Tanggal Praktikum Hari/tanggal : Senin, 24 Mei 2021 Pukul : 07.00 – 09.40 Tempat : Laboratorium Kimia Universitas Negeri Padang C. Teori Dasar Elektrolisis adalah proses perubahan kimia menjadi listrik. Salah satu penerapan ilmu ini adalah penyepuhan emas. Electroplating atau penyepuhan merupakan salah satu proses pelapisan bahan padat dengan lapisan logam menggunakan arus listrik melalui suatu larutan elektrolit. Electroplating ditujukan untuk berbagai keperluan, baik skala industri maupun rumah tangga. Proses electroplating menggunakan larutan elektrolit. Sebelum dilakukan proses electroplating ,permukaan logam yang akan dilapisi harus disiapkan untuk menerima adanya lapisan. Persiapan bertujuan untuk meningkatkan daya ikat antara logam yang akan dilapisi dengan bahan pelapis. Persiapan ini meliputi penggososkan ,penghilangan lemak, minyak dan debu. Pencucian dapat dilakukan dengan pelarut organik atau pelarut alkali untuk menghilangkan oksidanya. Secara umum electroplating mencakup empat hal, yaitu pembersihan,pencucian atau pembilasan,pelapisan dan proteksi setelah pelapisan. Faktor faktor yang mempengaruhi proses electroplating antara lain adalah, potensial dan arus yang diberikan,suhu, kerapatan arus, kosentrasi ion, waktu. Stoikiometri pada Sel Elektrolisis Tujuan utama elektrolisis adalah untuk menger.dapkan logam serta mengumpulkan gas dari larutan yang dielektrolisis. Adapun hubungan kuantitatif antara muatan listrik yang digunakan dan perubahan kimia yang terjadi pada sel elektrokimia telah dikemukakan oleh Michael Faraday (1883), seorang pakar kimia-fisika berkebangsaan Inggris. Hasil penyeledikannya kemudian dikenal dengan Hukum Faraday. Hukum Faraday l berbunyi: "Massa zat yang dihasilkan pada tiap-tiap elektrode sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir pada elektrode tersebut " Berdasarkan Hukum Faraday I, diperoleh persamaan: m~ i.t m~Q Q=i.t Keterangan : m : massa zat yang dihasilkan (gram)



i : kuat arus listrik (ampere) Q: muatan listrik (coulomb) t : waktu (detik) Hukum Faraday II berbunyi: " Massa dari pelbagai zat yang terbentuk pada tiap-tiap elektrode sebanding dengan massa ekuivalen zat tersebut" Berdasarkan Hukum Faraday II, diperoleh persamaan: m~w w=Ar/e Keterangan: m : massa zat (gram) w : massa ekuivalen Ar : massa atom relatif suatu zat e : ekuivalensi suatu zat (jumlah elektron yang berperan pada satu mol zat) Tiap pembentukan 1 mol Na, elektron yang diserap adalah sebanyak 1 mol. Dengan demikian, ekuivalensi (e) untuk atom Na adalah 1. Jumlah listrik yang dialirkan menuju sel elektrolisis untuk mendapatkan 1 mol elektron disebut 1 faraday (1 F). Dari hasil percobaan, diperoleh bahwa 1 Faraday setara dengan 96.487 coulomb atau sering dibulatkan menjadi 96.500 coulomb. Jika Hukum Faraday I dan II digabungkan, maka diperoleh persamaan: m =Ar/e . F m = Ar/e . I.t/96.500 Keterangan: m : massa zat (gram) waktu : (detik) I: kuat arus listrik (ampere) Ar : massa atom relatif suatu zat e: ekuivalensi suatu zat (jumlah elektron yang berperan pada satu mol zat) Berdasarkan Hukum Faraday II, jika jumlah listrik yang sama dialirkan melalui dua atau lebih sel elektrolisis, maka perbandingan massa zat yang dihasilkan sebanding dengan perbandingan ekuivalensinya. Perhatikan persamaan berikut.



m₁m₂ = Ar1/e1 : Ar2/e2 D. Alat dan Bahan 1. Alat: o o o o o o



5 buah baterai D 1.5 V Kabel Sikat kecil atau besar Sangling (asahan dari baja) Buah lerak ( sapindus mukorossi) Kertas amplas 2. Bahan:



o o o o o o



Cincin dari logam lain (tembaga ,perak,besi) Logam emas murni Larutan kalium sianida/ potasium (KCN) Larutan tembaga sulfat ( CuSO4) Larutan emas ( AuCl3) Aquades



E. Prosedur Kerja F. Tabel pengamatan G. Referensi Ada beberapa referensi yang kami gunakan seperti buku Kimia SMA, buku OSN Kimia SMA ,Kimia Dasar Raymond Chang.