Sebutkan contoh penerapan elektroplating yang ada di sekitar kehidupan!

Elektroplating Logam

Oleh : Fahmi Amrullah, S.Pd

A. Pengenalan

Elektroplating merupakan proses pelapisan logam, dengan menggunakan bantuan arus listrik dan senyawa kimia tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang hendak dilapis. Perkembang teknologi rekayasa pelapisan listrik (electroplating) telah banyak memberikan konstribusi yang cukup signifikan terhadap laju pertumbuhan industri dalam skala besar bahkan industri dalam skala kecil. Industri skala besar diarahkan untuk sektor produksi seperti kursi, tangki penyemprot air untuk pertanian, suku cadang kendaraan bermotor dan mobil, dan kereta api. Sedangkan untuk industri skala kecil produksi seperti aksesoris kendaraan bermotor dan mobil, kran air, kerajinan logam kuningan dan peralatan elektronik (H.Syamsul, 2005).

Elektroplating memungkinkan untuk pelapisan benda-benda seperti elektronik, sensor optik, dan komponen ruang angkasa dengan logam. Berbagai logam seperti Ni, Cu, Co, Zn, Sn, Cr, Ag, Al, dll., Semuanya telah digunakan dalam pelapisan benda-benda, yang penggunaannya untuk berbagai keperluan seperti dekorasi, ketahanan korosi, kekerasan dan meningkatkan stabilitas termal permukaan (M. Schlesinger, 2011). Pelapisan dengan Cr, Ni, atau Co memberikan lapisan yang keras, sedangkan Zn dan Cd dapat memberikan pelapis dengan sifat antikorosi, dan Au dan Ag digunakan untuk perbaikan tampilan (Kanani, 2004). Di masa lalu, elektrodeposisi timah dicapai dalam larutan air. Namun, terdapat kerugian dalam menggunakan media berair seperti evolusi hidrogen yang berlebihan, efisiensi arus rendah, dan toksisitas (sianida) (N.M. Pereira, 2012).

Dalam beberapa tahun terakhir, elektrodeposisi Sn telah mendapat banyak perhatian karena sifatnya yang tidak beracun, ketahanan yang tinggi terhadap korosi, kualitas yang baik, dan potensi yang cukup bagus untuk digunakan dalam aplikasi elektrokimia seperti elektronik dan baterai. Produksi dari lapisan logam melibatkan reaksi elektrokimia pada antarmuka elektroda / lektrolit, yang mengarah untuk deposisi ion dari larutan ke permukaan elektrodik dengan transfer electron (A. Abbott, 2011). Selain itu, telah dilakukan electroplating dalam industri skala kecil produksi seperti aksesoris kendaraan bermotor dan mobil, kran air, kerajinan logam kuningan dan peralatan elektronik. Berdasarkan hal tersebut artikel ini di buat untuk menguraikan proses elektropleting logam.

B. Dasar Dasar Elektropleting

Dalam teknologi pengerjaan logam, proses electroplating dikategorikan sebagai proses pengerjaan akhir (metal finishing). Secara sederhana, electroplating dapat diartikan sebagai proses pelapisan logam dengan menggunakan bantuan arus listrik dan senyawa kimia tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang hendak dilapis (Yusnadi, 2011). Pelapisan logam dapat berupa lapisan seng (zink), galvanis, perak, emas, brass, tembaga, nikel dan chrom. Penggunaan lapisan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan dan kegunaan masing-masing material. Perbedaan utama dari pelapisan tersebut yaitu anoda yang digunakan, selain itu juga ada komposisi kimia larutan elektrolisisnya yaitu chromic acid, sulphuric acid, sulfate, hycrome salt, hycrome bright, dan asam chloride (K. Bettina, 2000)

Proses electroplating 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 konduktifitasnya. Adapun dalam sifat mekanik terjadi perubahan ketebalan maupun kekerasan lapisan dari suatu material sesudah mengalami pelapisan dibandingkan sebelumnya. Karena itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan sifat teknis/mekanis dari suatu logam, yang kedua melindungi logam dari korosi, dan ketiga memperindah tampilan (Juandi, 2014)

Pelapisan listrik (elektroplating) merupakan proses pelapisan suatu logam secara elektrolisasi melalui penggunaan arus listrik searah dan larutan kimia. Pelapisan bertujuan membentuk permukaan dengan sifat atu dimensi yang berbeda dengan logam dasarnya. Terjadinya endapan pada proses disebabkan adanya ion-ion bermuatan listrik melalui elektrolit. Ion-ion pada elektrolit tersebut akan mengendap pada katoda, endapan yang terjadi bersifat adhesif terhadap logam dasar. Selama proses pengendapan berlangsung terjadi reaksi kimia pada elektroda dan elektrolit yaitu reaksi reduksi dan oksidasi yang diharapkan berlangsung terus menerus menuju arah tertentu secara tetap. Untuk itu diperlukan arus listrik searah dan tegangan yang konstan (S. Raharjo, 2008)

Prinsip dasar dari proses listrik adalah berdasarkan pada hukum Faraday yang menyatakan bahwa jumlah zat-zat yang terbentuk dan terbebas pada elektroda selama elektrolisis sebanding dengan jumlah arus listrikyang mengalir dalam larutan elektrolit. Di samping itu jumlah zat yang dihasilkan oleh arus listrik yang sama selama elektrolisis adalah sebanding dengan berat ekivalen masing-masing zat tersebut (K. Valdes, 2006). Dalam pelaksanaan proses pelapisan listrik ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu rapat arus, suhu larutan, konsentrasi larutan dan waktu pelapisan. Plating termasuk salah satu cara menanggulangi korosi pada logam dan juga berfungsi sebagai ketahanan bahan. Disamping itu plating juga memberikan nilai estitika pada logam yang dilapisi.

C. Proses Pelapisan

Sebelum proses pelapisan dilaksanakan, persiapkan dahulu benda kerja yang digunakan dalam percobaan, serta peralatan yang akan digunakan untuk pengambilan data, adapun langkah percobaan adalah sebagai berikut :

1. Benda kerja dimasukkan dalam bak yang berisi air untuk membersihkan dari kotoran-kotoran yang menempel, jika pada benda kerja terdapat minyak atau lemak meka terlebih dahulu dicuci menggunakan bensin agar terbebas dari minyak/lemak. Pastikan bahwa benda kerja telah terbebas dari minyak/lemak setelah itu cuci dengan menggunakan air sabun untuk membersihkan bensin yang masih menempel pada benda kerja, kemudian bilas dengan menggunakan air besih untuk membersihkan air sabun.

2. Masukkan/celupkan benda kerja kedalam larutan HCL selama beberapa saat, yang berfungsi untuk menghilangkan karat yang terdapat pada benda kerja. Setelah benda dirasa bersih, angkat lalu cuci lagi dalam air sabun kemudian bilas dengan air bersih.

3. Masukkan/celupkan benda kedalam larutan asam sulfat (H2SO4) selama beberapa saat, sambil digoyang-goyang. Pencelupan ini berfungsi agar keadaan permukaan benda terbebas dari oksida-oksida. Setelah itu angkat benda dan siap untuk diplating.

4. Sebelum melakukan proses pelapisan khrom panaskan dahulu larutan elektrolit kurang lebih 50o - 60o C. anoda khrom dihubungkan dengan katub positif dari Aki sedangkan benda kerja dihubungkan dengan katub negatif dari Aki. Setelah semuanya telah siap, masukkan benda kerja kedalam larutan elektrolit kemudian hubungkan dengan katub negative dari Aki selama waktu tertentu dan proses pelapisan sedang berlangsung, setelah proeses pelapisan selesai angkat benda kerja kemudian cuci benda kerja kedalam air bersih setelah itu dikeringkan (Hadi, 2016).

D. Proses Pengujian Kekerasan

Menurut (Hadi, 2016), pengujian kekerasan menggunakan Micro Hardness Tester dengan langkah-langkah pengujian sebagai berikut: 1. Hidupkan on/off. 2. Pilih beban padan pengaturan. 3. Tekan enter. 4. Pilih pengaturan. 5. Letakan spesimen dan fokuskan cahaya sampai berbentuk titik dengan memutar tuas engkol bagian kanan. 6. Atur fokus hingga mendapatkan kontur permukaan yang jelas. 7. Tekan start untuk memulai pengujian. 8. Cari jejak bekas penekanan pada lensa dan fokuskan kembali. 9. Lakukan pengukuran diagonal jejak dengan menggunakan tuas pada tempat pengamatan (tuas kiri untuk mengerakan kedua garis, tuas kanan untuk mengerakan 1garis kanan) jika sudah, klik pada lensa pengamatan (didapatkan L1). 10. Lanjutkan mencari L2 dengan tahapan yang sama. 11. Catat data pada monitor.

E. Temuan Dan Rekomendasi

Pembahasan dan penguasaan konsep yang terkandung dalam aplikasi electroplating kurang hadir dalam dunia akademis terutama dalam sekolah menengah atas sehingga peserta didik tidak memiliki bekal untuk bisa bersaing dengan dunia luar,khususnya dalam bidang industri. Maka dari itu, perlu adanya pembelajaran yang memfasilitasi peserta didik mempelajari konsep yang berhubungan dengan electroplating sehingga memiliki bekal untuk bias bersaing dalam dunia industri

F. Daftar Pustaka

A. Abbott, G. F. (2011). Chem. Commun. Commun.,. 10031 10033. https://doi.org/10.1039/C1CC13616J.

H.Syamsul, P. d. (2005). Teknologi Industri Elektroplating. Universitas DIpongoro.

Hadi, S. (2016). Pengaruh Komposisi Larutan Kimia Dan Waktu Pelapisan Chrom Terhadap Ketebalan Dan Kekerasan Lapisan Permukaan Pada Plat Kuningan. JURNAL TEKNIK MESIN INSTITUT TEKNOLOGI PADANG.

Juandi, S. (2014). Pelapisan Listrik Tembaga Terhadap Plat Baja Dengan Larutan Asam Tembaga,. Padang.

K. Bettina, O. M. (2000). Hexavalent Chromium”. 875. K.

Valdes, V. J. (2006). “fatique strenght of chromium – plated steel”. 1320 – 1392.

Kanani, N. (2004). Electroplating: basic principles, processes and practice. Elsevier, Berlin, Germany.

M. Schlesinger, M. P. (2011). Modern electroplating. University of Windsor,Canada.

N.M. Pereira, S. S. (2012). J. Appl. Electrochem. Electrochem.,. 561 571.

S. Raharjo. (2008). “Pemilihan Jenis Larutan Elektrolit Sebagai Media Pelapis Chrom Keras Pada Baja Karbon Rendah”. Traksi, 1-7.

Yusnadi, A. d. (2011). Pengaruh Waktu Listrik Terhadap Kualitas Lapisan Khrom Pada Baja Karbon Rendah. Jurnal Momentum, 1-13.