ANODASI ALUMINIUM

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA ANORGANIK

Disusun Oleh

1. Nadya Arsita (4311417037)

2. Monica Avissa (4311417059)

3. Tri Maryani (4311417046)

4. Annisa Maulidina F (4311417069)

5. Yoga Samsudianto (4311417068)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2019

ANODASI ALUMINIUM

A. TUJUAN

1 Mengetahui prinsip kerja pada proses anodasi Aluminium

2 Menjelaskan pengaruh variasi kuat arus terhadap pewarnaan Aluminium

B. LANDASAN TEORI

Anodizing merupakan suatu proses elektrolisis dengan prinsip dasar pembentukan lapisan oksida aluminium secara terkontrol melalui proses aerasi sehingga terbentuk lapisan oksida yang berpori Teknik anodizing pada dasarnya menggunakan prinsip elktrolisis. Pada sel elektrolisis, anoda dihubungkan dengan logam aluminium yang akan di-anodizing dan di bagian katoda dihubungkan dengan logam aluminium lain. Kemudian pada sel ini dialirkan beda potensial. Beda potensial ini akan memicu pertumbuhan lapisan oksida pada permukaan logam aluminium. Pembentukan lapisan oksida pada permukaan aluminium sangat dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang terdapat ada larutan elektrolit. Pengaliran udara (aerasi) pada proses ini akan menyuplai sejumlah oksigen pada sel elektrolisis sehingga larutan elektrolit tidak mengalami defisit oksigen. Disamping itu fungsi penambahan aliran udara pada proses ini adalah menciptakan rongga pori pada oksida aluminium yang dibentuk. Terbentuknya pori pada oksida menandakan proses anodizing berhasil dilakukan. Kualitas produk hasil anodizing ditentukan oleh ketebalan pori yang terbentuk serta jarak antar pori. Jarak antar pori yang terbentuk haruslah saling berdekatan untuk menghindari pewarnaan yang kurang merata (Kusuma ,dkk, 2014).

Anodasi adalah proses pembentukan lapisan oksida pada logam dengan cara mereaksikan logam, misalnya aluminium dengan oksigen atau O₂dari larutan elektrolit yang digunakan sebagai media, sehingga terbentuk lapisan oksida. Proses ini juga disebut sebagai anodic oxidation yang prinsipnya hampir sama dengan proses pelapisan cara listrik (elektroplatting). Tetapi perbedaannya logam yang akan dioksidasi ditempatkan sebagai anoda didalam larutan elektrolit. Perbedan lainnya yaitu larutan elektrolit yang digunakan bersifat asam dengan sumber arus bertipe dan amper tinggi. Proses utama dalam oksidasi anoda aluminium memerlukan larutan asam sulfat, asam kromat, atau campuran asam sulfat dan asam oksalat.Selama proses oksidasi, anoda permukaan aluminium diubah menjadi oksida aluminium dimana reaksi kimia yang terjadi adalah:

2Al + 3H₂SO₄ à Al₂O₃ + 3H₂O + 3SO₂

Asam yang digunakan harus asam pekat, serta asam tersebut menjadi oksidator. Ketebalan oksida kurang lebih 2x aluminium yang hilang (Santhiarsa, 2010).

Perkembangan industri aluminium dari tahun ketahun semakin meningkat. Hal ini disebabkan karena peningkatan penggunaan alumunium dalam kehidupan sehari-hari dan di dunia industri. Di dalam udara bebas aluminium mudah teroksidasi membentuk lapisan tipis oksida (Al2O3) yang tahan terhadap korosi. Aluminium juga bersifat amfoter yang mampu bereaksi dengan larutan asam maupun basa. Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai ketahanan korosi yang baik, hantaran listrik yang baik dan sifat – sifat yang baik lainnya sebagai sifat logam (Andrianto,2016).

C. ALAT DAN BAHAN

Alat:

1 Gelas Kimia

2 Spatula

3 Gelas ukur

4 Erlenmeyer

5 Corong

6 Pipet tetes

7 Pipet Volume

8 Botol Vial

9 Pipa U

10 Amplas

11 Power supply

12 Kamera

13 Bunsen

14 Kaki tiga

15 Tisu

16 Pinset

Bahan:

1 Aquades

2 Etanol

3 Pewarna Tekstil

4 Aseton

5 Larutan H₂SO₄ 10 %

6 Plat Aluminium 1 cm x 5 cm

7 Plat Tembaga 1 cm x 5 cm

D. CARA KERJA

Tahap Persiapan

1. Plat aluminium 1 cm x 5 cm diamplas kemudian direndam dengan aseton selama 5 detik

2. Plat aluminium dibilas dengan air mengalir dan direndam dengan etanol 95% 5 menit dikeringkan dengan tissue

Tahap Anodasi

1. Larutan asam sulfat 10 % disiapkan sebanyak 500 mL

2. Rangkaian alat sel elektrokimia disusun

Kutub (+) ke anoda logam aluminium

Kutub (-) ke katoda logam tembaga

3. Sel elektrokimia menggunakan variasi ampere yaitu 100 mA, 200 mA dan 300 mA

4. Proses pewarnaan dengan menggunakan pewarna tekstil dilarutkan dengan aquades selama 5 – 15 menit

5. Kemudian dibilas dan dikeringkan

6. Pengujian karakterisasi ketebalan dari lapisan dan pengujian karakterisasi ukuran pori dengan menggunakan kamera 500x zoom

E. DATA PENGAMATAN

NO	PERLAKUAN	PENGAMATAN
1.	Asam sulfat pekat 30% dilarutkan dalam akuades 500 ml sebanyak 71,5 ml	Larutan terasa panas dan meletup letup
2.	Plat aluminium dan tembaga 1 cm x 5 cm diamplas masing masing sebanyak 3 buah	Pengamplasan dilakukan dengan searah
3.	Kedua jenis plat direndam dalam aseton selama 5 detik	Perendaman dilakukan secara bergantian
4.	Plat hasil rendaman dibilas dengan air mengalir	Dilakukan agar tidak ada aseton yang menempel pada plat
5.	Kedua jenis plat direndam dalam etanol selama 5 menit, lalu dikeringkan dengan tisu	Perendamaan dilakukan secara bersamaan
6.	2 logam dilakukan elektrolisis dengan variasi 100mA dan dicelupkan pada pewarna sintetik yang mendidih (biru)	Tembaga : terdapat gelembung Aluminium : menyerap warna biru
7.	2 logam dilakukan elektrolisis dengan variasi 200A dan dicelupkan pada pewarna sintetik yang mendidih (biru)	Tembaga : terdapat banyak gelembung Aluminium : sedikit menyerap warna biru
8.	2 logam dilakukan elektrolisis dengan variasi 300A dan dicelupkan pada pewarna sintetik yang mendidih (biru)	Tembaga : terdapat lebih banyak gelembung Aluminium :lebih sedikit menyerap warna biru

F. ANALISIS DATA

a. Logam Aluminium

Setengah reaksi :

Anoda : Al → Al³⁺ + 3e^-x 2

Katoda : 2H⁺ + 2e^-→ H₂ x 3

Anoda : 2Al → 2Al³⁺ + ~~6e^-~~

Katoda : 6H⁺ + ~~6e^-~~ → 3H₂ +

2Al + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂

Ion aluminium sangat tidak larut dalam air, sehingga akan membentuk oksida di permukaan logam :

2Al³⁺+ 3H₂O → Al₂O₃ + 6H⁺

Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O → Al₂O₃ + 3H₂SO₄

Sehingga reaksi totalnya :

2Al + 2H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O → Al₂O₃ + 3H₂SO₄ +

2Al + 3H₂O → Al₂O₃ + H₂

b. Logam Tembaga

G. PEMBAHASAN

Pada praktikum ini dilakukan percobaan anodasi aluminium dimana proses anodasi dilakukan untuk mencegah atau memperlambat proses korosi yang terjadi pada aluminium dengan mempertebal lapisan oksidanya dengan memberikan warna. Proses yang dilakukan ini merupakan proses elektrolisis. Anodasi aluminium dilakukan dengan menggunakan aluminium sebagai anoda dalam proses elektrolisis dan tembaga sebagai katodanya.

Pada praktikum kali ini menggunakan plat alumunium dan plat tembaga, dengan ukuran 1 x 5 cm yang kemudian di amplas dengan tujuan untuk menghilangkan oksida. Selanjutnya plat di rendam dengan aseton selama 5 detik, untuk menghilangkan kotoran yang melekat pada plat alumunium dan plat tembaga yang dapat menghambat proses anodasi. Selanjutnya plat dibilas dengan air mengalir dan direndam dengan etanol 95%, hal ini bertujuan agar oksida tidak kembali menempel. Kemudian plat di keringkan dengan tisu sebelum dilakukan proses anodasi. Pembersihan ini dilakukan agar kotoran yang melekat pada aluminium dan tembaga dapat dihilangkan sehingga proses elektrolisis yang terjadi lebih baik karena partikel – partikel lain yang melekat pada permukaan – permukaan logam dapat mengganggu proses elektrolisis untuk anodasi.

Pada proses tahapan anodasi, larutan H₂SO₄ 10% ditambahkan kedalam pipa U, Asam sulfat berfungsi untuk melepaskan gas H₂ dimana pelepasan gas H₂ ini akan menghasilkan gelembung udara disekitar keping aluminium yang bertindak sebagai anoda. Larutan ini sebagai larutan elektrolit yang merupakan media bergeraknya elektron dimana asam sulfat akan mengalami reaksi reduksi. Pada alat sel elektrokimia, kutub (+) ke anoda alumunium dan kutub (-) ke katoda logam tembaga. Plat alumunium dicelupkan pada larutan asam sulfat, pada langkah ini akan mengalami proses korosi akibat perendaman. Katoda dan anoda ini tidak boleh terkena larutan asam sulfat agar tidak mengalami korosi.

Kemudian adaptor dinyalakan dan diamati perubahan yang terjadi. Sampel dianodasi pada arus listrik dengan variasi 100 mA, 200 mA, dan 300 mA selama 30 menit. Pada saat elektrolisis mengalami peristiwa yang terjadi dielektrode adalah reaksi redoks. Dikatoda (kutub negatif) reaksi reduksi dapat berupa pengendapan logam atau timbulnya gas H₂, dianoda (kutub positif) reaksi oksidasi dapat berupa pelarutan logam atau timbulnya gas O₂. Setelah dialiri listrik, pada anoda logam Al akan mengalami oksidasi dari Al menjadi Al³⁺, sedangkan pada katoda logam Cu akan mengalami reduksi dari Cu²⁺ menjadi Cu. Setelah proses anodasi keping aluminium akan memiliki pori – pori yang dapat menyerap zat warna sehingga keping aluminium tersebut dapat diwarnai.

Percobaan dilakukan dengan proses pewarnaan, fungsi dari proses pewarnaan ini adalah untuk mengetahui tingkat ketebalan lapisan oksida logam, dimana larutan pewarna yang digunakan yaitu pewarna sintetik (pewarna buatan) dengan dilarutkan aquades 100mL larutan tersebut kemudian dipanaskan hingga mendidih. Selanjutnya kepingan Al dicelupkan ke dalam larutan warna selama 15 menit. Saat pemindahan logam Al dari pipa U ke larutan warna dilakukan dengan cepat agar tidak terkena oksigen. Pewarna ini dilakukan karena struktur oksida hasil anodasi mempunyai pori – pori yang teratur sehingga masih dapat menyerap partikel warna maka kepingan logam tersebut dapat diwarnai dengan berbagai warna.

Semakin lama proses anodasi semakin baik pula hasil pewarnaan yang ditunjukan oleh logam aluminium. Dari percobaan ini dapat dihasilkan logam aluminium yang lebih tahan karat karena lapisan oksidanya telah mengalami penebalan melalui proses anodasi. Namun pada percobaan kami, semakin lama proses anodasi semakin sedikit logam aluminium menyerap zat warna karena pada logam Al yang seharusnya menghasilkan oksigen sehingga memiliki pori, tetapi pori - pori tersebut terisi oksigen dari tembaga sehingga semakin lama proses elektrolisis oksigen dari tembaga semakin banyak yang mengisi pori – pori aluminium yang menyebabkan zat warna yang menempel pada aluminium semakin sedikit.

variasi 100 mA

variasi 200 mA

variasi 300 mA

H. SIMPULAN

1. Anodasi aluminium dapat dilakukan dengan metode elektrolisis yang divariasi kuat arusnya maka dapat diamati banyak nya warna yang menempel pada logam.

2. Berdasarkan literatur semakin besar kuat arus yang digunakan maka semakin banyak warna yang terserap pada logam karena semakin banyak oksigen yang dilepaskan oleh logam Aluminium.

I. SARAN

1. Sebelum memulai praktikum, mempersiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

2. Sebelum dan setelah praktikum selalu manjaga kebersihan laboratorium.

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto,Arif. Suwardiyono dan Laeli K.2016. Pengaruh Kuat Arus Dan Waktu Terhadap Hasil Pewarnaan Dan Massa Aluminium Pada Proses Anodizing Dengan Elektrolit H2so4 15%. Inovasi Teknik Kimia. Volume 1(1): 50-54.

Kusuma ,A.A.K.W.A, I W.K. I N.S.2014. Anodizing Logam Aluminium Dengan Variasi Beda Potensial. e-Journal Kimia Visvitalis Universitas Pendidikan Ganesha Jurusan Pendidikan Kimia.Volume 2(1) : 138-145.

Santhiarsa, I. 2010. Pengaruh Kuat Arus Listrik dan Waktu Proses Anodizing Dekoratif Pada Aluminium Terhadap Kecerahan dan Ketebalan Lapisan. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Cakra M. Volume 4(1) : 75.

DOKUMENTASI