Laporan Praktikum Praktikum Anorganik
ANODASI ALUMINIUM
ANNISA ANNIS A IQRIY IQRI YAH BANGSAWAN BANGSAWAN H311 15 517
LABORATORIUM LABORATORIUM KIMIA ANORGANIK JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2017 LAPORAN PRAKTIKUM
ANODASI ALUMINIUM
Di!!" #$" #i$%!&$" '()*+
ANNISA IQRIYAH BANGSAWAN H311 15 517
L$,'-$" i"i .)($* #i,)-i&$ #$" #i).!%!i '()*+
Asisten
DIANA SANDA SALU NIM/ H311 13 311
Makassar,
Praktikan
ANNISA IQRIYAH BANGSAWAN NIM/ H311 15 517 BAB I PENDAHULUAN
1/1 L$.$- B)($&$"
Kebanyakan unsur kimia merupakan logam. Sistem periodik unsur atas logam-logam yang diklasifikasikan sebagai unsur-unsur transisi. Aluminium adalah unsur logam yang biasa dijumpai di kerak bumi dan terdapat dalam batuan seperti felspar dan mika. Logam aluminium bereaksi untuk membentuk lapisan oksida di seluruh permukaannya. Lapisan oksida ini tidak memiliki pori sehingga dapat menghentikan reaksi oksidasi dan melindungi logam di bagian bawahnya. Aluminium merupakan konduktor yang baik dan dapat ditempa menjadi lembaran atau ditarik menjadi kawat serta tahan korosi Madakson, dkk., !"#!$. Suatu proses penting dalam oksidasi-reduksi adalah korosi. %engan beberapa logam, seperti aluminium, hasil korosi Al !&'$ membentuk lapisan yang melindungi lapisan logam dari korosi selanjutnya. (etapi karat dapat mengelupas sehingga se)ara tetap permukaan yang baru terbuka itu mengalami korosi. (erdapat perbedaan sifat terhadap hasil korosi, hal ini dapat menerangkan mengapa pan)i yang terbuat dari besi )epat mengalami kerusakan jika dibiarkan, sedangkan pan)i dari aluminium jauh lebih awet Madakson, dkk., !"#!$. %alam praktikum ini akan dilakukan per)obaan tehadap lapisan oksida Aluminium, dimana lapisan oksida tersebut akan dipertebal melalui teknik anodasi. Struktur oksida hasil anodasi akan lebih tebal dibandingkan struktur oksida biasa dan mempunyai pori-pori yang jaraknya teratur sehingga dapat menyerap partikel warna. *erdasarkan teori yang disampaikan di atas, maka dilakukan per)obaan anodasi aluminium ini untuk membuktikan kebenarannya. 1/2 M$&!# #$" T!%!$" P)-'$$" 1/2/1 M$&!# P)-'$$"
Maksud dari per)obaan ini yaitu untuk mengetahui peningkatan ketebalan lapisan oksida logam aluminium setelah proses anodasi dan pewarnaan.
1/2/2 T!%!$" P)-'$$"
Adapun tujuan dari per)obaan ini yaitu + #. menghitung berat logam aluminium sebelum dan setelah proses anodasi. !. menghitung berat rendamen setiap logam aluminium hasil anodasi.
1/3 P-i"i, P)-'$$"
Prinsip dari per)obaan ini yaitu menentukan peningkatan ketebalan lapisan oksida aluminium dengan teknik anodasi melalui proses elektrokimia dengan asam sulfat sebagai larutan elektrolit. Kemudian dilakukan pewarnaan terhadap logam aluminium menggunakan larutan )ampuran amonium oksalat dan besi $ klorida.
1/ M$"4$$. P)-'$$"
Manfaat dari per)obaan ini adalah memberi informasi tentang teknik anodasi yang dilakukan terhadap logam aluminium serta berat rendamen yang dihasilkan oleh keping aluminium dari hasil proses anodasi dengan ariasi waktu yang berbeda. Sehingga dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif untuk meningkatkan kualitas logam khususnya ketahanan terhadap korosi. 1/1/1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Anodasi merupakan proses oksidasi elektrolit di mana komponen aluminium dibuat anodik dalam sel yang mengandung larutan elektrolit asam dan katoda logam. Anodasi dengan larutan elektrolit banyak digunakan adalah asam sulfat. Ketika arus listrik dilewatkan melalui sel, permukaan aluminium dikonersi menjadi aluminium oksida yang tidak dapat dipisahkan dengan substrat aluminium. Proses anodasi dapat dianggap sebagai penebalan buatan dari lapisan oksida aluminium #- nm$. Selama proses anodasi, ion hidroksil dari elektrolit didorong ke permukaan aluminium dan akan menembus lapisan oksida yang ada lalu dikombinasikan dengan aluminium Sigamani, !"#/$. Logam aluminium juga diproduksi se)ara elektrometalurgi. Sumber utama aluminium berasal dari mineral bauksit yaitu suatu hidrat aluminium oksida Al!&'n0!&. *auksit sebagian besar berisi Si&! dan 1e!&', dimana keduanya harus dipisahkan. Pemurnian bauksit dilakukan dengan proses *ayer berdasarkan pada perbedaan sifat asam-basa dari oksida-oksida yang bersangkutan. &ksida aluminium bersifat amfoterik, 1e!&' bersifat basa, dan Si&! relatif inert atau sedikit asam. *ijih bauksit pada larutan panas 2a&0 dengan tekanan tinggi digunakan untuk melarutkan Al!&' menjadi garam kompleks 2a3Al&0$/4. Menurut pada persamaan reaksi adalah Sugiyarto dan Suyanti, !"#"$+ Al!&' 5 ! 2a&0 5 ' 0!&
→
! 2a3Al&0$/4
Aluminium adalah logam putih yang liat dan dapat ditempa, logam ini sering dimanfaatkan sebagai perlengkapan dapur, industri otomotif, hingga bahan pembuatan pesawat terbang. *ubuknya berwarna abu-abu, melebur pada 67 o8. *ila
terkena udara, objek-objek aluminium teroksidasi pada permukaannya, tetapi lapisan oksida ini melindungi objek dari oksidasi lebih lanjut. Logam aluminium mudah larut dalam asam klorida en)er, tetapi lebih lambat larut dalam asam sulfat en)er atau asam nitrat en)er Sehla, #797$. on-ion aluminium Al'5$ membentuk
garam-garam yang tidak berwarna
dengan anion-anion yang tidak berwarna. 0alida, nitrat, dan sulfatnya larut dalam air, larutan ini bereaksi dengan asam karena mengalami hidrolisis. Aluminium sulfida dapat dibuat hanya dalam keadaan padat, dalam larutan air dapat terhidrolisis dan terbentuk aluminium hidroksida Sehla, #797$. Penyempurnaan pada suatu produk disebut dengan proses anodizing. %engan proses anodizing diperoleh suatu material baru yang mempunyai sifat yang lebih baik, misalnya+ meningkatnya ketahanan aus, meningkatnya ketahanan panas, meningkatnya
ketahanan
korosi.
%isamping
itu,
proses
anodizing
dapat
memperindah tampilan suatu produk. %alam proses anodizing, logam aluminium digunakan karena mempunyai sifat ketahanan korosi yang baik Sidharta, !"#/$. Proses anodizing merupakan salah satu proses perlakuan permukaan yang dilakukan dengan tujuan untuk memperbaiki atau meningkatkan sifat dari suatu logam induk substrate$ diantaranya, ketahanan terhadap keausan, meningkatkan kekerasan serta bertujuan untuk memperindah penampilan decorative$ dari substrate itu sendiri. *iaya yang diperlukan pada proses anodi:ing ini relatif murah. %alam penelitian ini proses anodizing dilakukan pada logam aluminium yang digunakan sebagai bahan pembuatan komponen otomotif, khususnya piston mesin sepeda motor. Proses ini dipilih karena kebutuhan atau permintaan dan berdasarkan literatur yang ada anodisasi ini mampu meningkatkan ketahanan serta ketahanan panas Sidharta, !"#/$.
Logam aluminium diperoleh dari oksidanya se)ara elektrolisis menurut metode yang dikenal sebagai proses 0all. %alam proses ini, sel elektrolisis ;ambar #$ berupa kotal-kotak yang dibuat dari baja dimana pada bagian dalamnya dilapisi dengan karbon sebagai katoda, dan batang-batang karbon sebagai anoda dipasang berjajar di dalam bak, ter)elup di dalam elektrolit lelehan klorit, 2a'Al16 yang mempunyai titik leleh <#""" o8, dan Al!&' terlarut di dalamnya. Proses elektrolisis ini berlangsung pada temperatur tinggi <#""" o8. Selama elektrolisis, ion Al'5 dari oksidanya berpindah ke katoda kemudian direduksi menjadi logam )air yang akan mengumpul pada bagian dasar sel. on &!- berpindah ke anoda dan selanjutnya dioksidasi menjadi gas oksigen. ;as oksigen yang terbentuk bereaksi dengan anoda karbon sehingga anoda karbon akan semakin berkurang dan harus diganti se)ara berkala. =lektrolit 3Al164'- tidak tereduksi karena mempunyai stabilitas yang sangat tinggi. %alam proses ini dapat diperoleh aluminium dengan kemurnian 77,"-77,7 > Sugiyarto dan Suyanti, !"#"$.
G$$- 1/ *agan sel 0eroult-0all untuk produksi aluminium
BAB III
METODE PER6OBAAN
3/1 B$*$" P)-'$$"
*ahan-bahan yang digunakan pada per)obaan ini antara lain 0!S&/ ' M, ",!!# gram 1e8l'.60!&, ",!# gram 20/$!8!&/, akuades, sabun )air, amplas, dan tissue roll .
3/2 A($. P)-'$$"
Alat-alat yang digunakan pada per)obaan ini adalah gelas kimia " mL, gelas kimia #"" mL, gelas kimia !"" mL, sendok tanduk, batang pengaduk, pinset, nera)a analitik, penjepit aligator, hot plate, stopwatch, %8 adaptor, dan power supply.
3/3
P-')#!- P)-'$$"
3/3/1
A"'#$i A(!i"i!
%ilekukkan lempengan aluminium menyerupai silinder. %iambil ' buah keping logam aluminium lain kemudian diamplas dan di)u)i dengan sabun lalu dibilas dengan akuades. Kemudian keping-keping tersebut ditimbang dan di)atat bobotnya. %ihubungkan dengan kawat penjepit aligator. %ituangkan larutan 0!S&/ ' M ke dalam gelas kimia sampai sebagian besar keping aluminium ter)elup dan keping diletakkan persis di tengah silinder aluminium di dalam gelas kimia sedemikian rupa, sehingga tidak bersentuhan dengan silinder. Kemudian keping dihubungkan ke sumber arus %8 6 ?olt. Adaptor dinyalakan dan diamati perubahan untuk !, menit dan tegangannya dinaikkan menjadi #! ?olt untuk !, menit
selanjutnya. %ilakukan perlakuan yang sama untuk keping dan dengan ariasi waktu #" dan # menit. %i)atat lalu diamati sampai mun)ul gelembung gas 0!.
3/3/2
P)$-"$$" L'$
%isiapkan larutan pewarna dengan men)ampurkan ",! gram 1e8l' dan ",! gram 20/$!8!&/ dalam " mL akuades ke dalam gelas kimia. Larutan tersebut dipanaskan hingga mendidih di atas hot plate. Kemudian masing-masing keping aluminium hasil anodasi dimasukkan ke dalam larutan pewarna selama menit. Setelah itu, diangkat lalu dimasukkan ke dalam air mendidih selama #" menit. %iamati perubahan yang terjadi. Kemudian masing-masing keping ditimbang dan di)atat beratnya dan dihitung rendamennya.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
/1
H$i( P)"$$.$"
T$)( 1/ 0asil Anodasi dengan ?ariasi *erat
N' /
B)-$. S))(! A"'#$i 89
B)-$. S).)($* A"'#$i 89
B)-$. L$,i$" O&i#$ 89
B)-$. R)"#$$" 8:9
#.
",!'9!
",!'@
",""#'
/,7!
!.
",#7@"
",#77
",""#
!,@/
'.
",!"6"
",!"9#
",""##
#,'@
T$)( 2/ 0asil Anodasi dengan ?ariasi aktu N' /
W$&.! A"'#$i
H$i( A"'#$i
#.
5
!.
#"
55
'.
#
555
Keterangan+ 5
+ kurang gelembung
55
+ )ukup gelembung
555
+ sangat banyak gelembung
/2
R)$&i
Setengah reaksi + Al'5 5 'e-
Anoda
+ Al
Katoda
+ !05 5 !e-
Anoda
+ !Al
Katoda
+ 605 5 6e-
0!
B! B'
!Al5 5 6e'0!
!Al 5 605
!Al'5 5 '0!
!Al 5 '0!S&/
Al!S&/$' 5 '0!
on aluminium sangat tidak larut dalam air, sehingga akan membentuk oksida di permukaan logam+ !Al'5 5 '0!&
Al!&' 5 605
Al!S&/$' 5 '0!&
Al!&' 5 '0!S&/
Sehingga reaksi totalnya+ !Al 5 '0!S&/
Al!S&/$' 5 '0!
Al!S&/$' 5 '0!&
Al!&' 5 '0!S&/
!Al 5 '0!&
Al!&' 5 '0!
/3 P)$*$$"
Per)obaan anodasi aluminium dilakukan untuk men)egah atau memperlambat proses korosi yang terjadi pada aluminium dengan mempertebal lapisan oksidanya. Proses
ini
merupakan
proses
elektrolisis.
Anodasi
aluminium
dilakukan
menggunakan keping aluminium sebagai anoda dalam proses elektrolisis dan aluminium berbentuk silinder sebagai katodanya. Anodasi dilakukan menggunakan sebuah sel elektrokimia. Sel elektrokimia yaitu sistem yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi kimia atau reaksi kimia yang dapat menghasilkan energi listrik.
Per)obaan anodasi dilakukan malalui dua tahap yaitu teknik anodasi pada keping aluminium dan pewarnaan pada keping aluminium yang telah dianodasi. Anodasi dengan ariasi waktu menit terdapat sedikit gelembung gas, sedangkan pada waktu #" menit gelembung gas semakin banyak gelembung begitupun pada ariasi waktu # menit. 0al ini disebabkan oleh waktu yang digunakan dalam proses anodasi. Proses terjadinya elektrolisis yang ditandai dengan adanya gelembung gas akan berlangsung dengan sempurna ketika dalam keadaan waktu stabil. 0asil dari per)obaan ini yaitu logam aluminium yang lebih tahan karat karena lapisan oksidanya telah mengalami penebalan melalui proses anodasi. 0al ini dapat dilihat dari perubahan berat aluminium sebelum dan setelah anodasi, dimana berat sesudah anodasi lebih besar daripada sebelum anodasi. %iperoleh berat sesudah anodasi keping sebesar ",!'@ gram dengan persen rendamen /,7! >, keping sebesar ",#77 gram dengan persen rendamen !,@/ > dan keping sebesar ",!"9# gram dengan persen rendamen #,'@ >. 0al ini tidak sesuai dengan teori yang ada, karena disebabkan oleh kesalahan praktikan pada saat melakukan per)obaan. 1aktor kesalahan yang terjadi karena buruknya kondisi nera)a analitik untuk menentukan massa sebelum dan sesudah anodasi sehingga mempengaruhi data yang diperoleh. Selain itu,
pada saat keping-keping aluminium yang telah ditimbang
dan dijadikan sebagai keping , keping , dan keping tertukar dalam melakukan proses anodasi.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5/1 K)i,!($"
*erdasarkan per)obaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa berat keping aluminium sebelum dan setelah anodasi untuk keping sebesar ",!'9! g dan ",!'@ g, keping sebesar ",#7@" g dan ",#77 g, sedangkan keping sebesar ",!"6" g dan ",!"9# g. Sehingga diperoleh berat rendamen yang diperoleh untuk masing-masing keping se)ara berturut-turut sebesae /,7! >, !,@/ >, #,'@ >.
5/2 S$-$"
Asisten sudah mengarahkan praktikan dengan baik dan semoga asisten dapat mempertahankan kinerjanya sebagai pembimbing yang baik.A Sebaiknya kita menggunakan bahan yang masih dalam keadaan baik agar tidak mempengaruhi hasil pratikum dan bahan yang masih kurang sebaiknya dilengkapi. *ahan dan peralatannya dilengkapi dan diperbaharui, kalau perlu
DAFTAR PUSTAKA
Madakson, P.B., Malik, I.A., Laminu, S.K., dan Bashir, I.G., 2012, Efec o! Anodi"aion on he #orrosion $eha%ior o! Aluminium Allo& in '#l Acid and (a)', International Journal of Materials Engineering , 2/$+ '@-/!. Sigamani, S., PC. (hangaelu, PC., Sriniasan, K., 2 dan Selam, M., !"#/, Studies on A8 Anodi:ing of Aluminum in Sulfuri) A)id =le)trolyte 8ontaining Sodium Sulfate, International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 36$+ !'#7-@9'. Sidharta, *, ., !"#/ , Pengaruh Konsentrasi =lektrolit dan aktu Anodasi terhadap
Ketahanan ADS, Kekerasan serta Ketebalan Lapisan &ksida Paduan Aluminium pada Material Piston, Jurnal Tenologi Technoscientia, 7#$+ !. Sugiyarto, K. 0., dan Cetno, %. S., !"#", Kimia Anorganik Logam, ;raha lmu, Eogyakarta. Sehla, ;., #797, !ogel"s Te#tboo Macro and Se$i$icro %ualitative Inorganic &nalysis, Longman n)., 2ew Eork.
L$,i-$" 1/ P)-*i.!"$"
$/ K),i" I 85 )"i. ; 300 #).i&9
*erat teoritis
F
BE x I x T F
F
Mr x I x t Valensi F
F
102 x 0,5 ampere x 300 sekon 6 96500
F ","!6/ gram *erat praktek
F *erat setelah anodasi < *erat sebelum anodasi F ",!'@ gram < ",!'9! gram F ",""#' gram
*erat rendamen F F
Berat praktek Berat teori
B #"" >
0,0013 gram 0,0264 gram
B #"" >
F /,7! >
/ K),i" II 810 )"i. ; =00 #).i&9
*erat teoritis
F
BE x I x T F
F
Mr x I x t Valensi F
F
102 x 0,5 ampere x 600 sekon 6 96500
F ","!@ gram *erat praktek
F *erat setelah anodasi < *erat sebelum anodasi
F ",#77 gram < ",#7@" gram F ",""# gram *erat rendamen F F
Berat praktek Berat teori
B #"" >
0,0015 gram 0,052 gram
B #"" >
F !,@/ >
/ K),i" III 815 )"i. ; >00 #).i&9
*erat teoritis
F
BE x I x T F
F
Mr x I x t Valensi F
F
102 x 0,5 ampere x 900 sekon 6 96500
F ","97' gram *erat praktek
F *erat setelah anodasi < *erat sebelum anodasi F ",!"9# gram < ",!"6" gram F ",""## gram
*erat rendamen F F
Berat praktek Berat teori
B #"" >
0,0011 gram 0,0!93 gram
B #"" >
F #,'@ >
L$,i-$" 2/ B$$" K)-%$ $/ A"'#$i A(!i"i!
Keping aluminium
Silinder aluminium < %ilekukkan menyerupai
< %ibersihkan dengan amplas
silinder sesuai ukuran gelas
dan dibilas dengan akuades.
kimia lalu digunting, dan di)u)i < %ihubungkan ke adaptor dengan penjepit aligator.
< %itimbang. < %ihubungkan ke adaptor dengan penjepit aligator. < %iletakkan ditengah silinder
aluminium dalam gelas kimia. ;elas kimia < %ituangkan asam sulfat ' M sampai sebagian keping aluminium ter)elup. < Keping dihubungkan ke sumber arus %8 6 ?olt. Adaptor dinyalakan dan diamati perubahan yang terjadi untuk !, menit dan tegangannya dinaikkan menjadi #! ?olt untuk !, menit selanjutnya. < Keping dihubungkan ke sumber arus %8 6 ?olt. Adaptor dinyalakan dan diamati perubahan yang terjadi untuk menit dan tegangannya dinaikkan menjadi #! ?olt untuk menit selanjutnya. < Keping dihubungkan dengan arus %8 6 ?olt. Adaptor dinyalakan dan diamati perubahan yang terjadi untuk 9, menit dan tegangan dinaikkan menjadi #! ?olt sampai 9, menit selanjutnya.
0asil Anodasi
/ P)!$.$" L$-!.$" P)$-"$
",! gram Amonium oksalat
",! gram *esi $ klorida
< %imasukkan ke dalam gelas kimia !"" mL < %ilarutkan dengan akuades hingga " mL. < %iaduk. < %ipanaskan hingga mendidih.
0asil
/ P)$-"$$" &),i"$" $(!i"i!
Kepingan aluminium hasil anodasi - %i)elupkan masing-masing kepingan ke dalam larutan pewarna selama menit.
- Setelah itu, diangkat dan dimasukkan ke dalam air mendidih selama #" menit.
- %iamati perubahan yang terjadi. Kemudian masing-masing keping ditimbang dan di)atat beratnya dan dihitung rendamennya. 0asil
