Bahan Organik Sintetik

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 29-07-2009

Bahan organik sintetik ialah senyawa kimia yang tersusun dari rantai karbon, terdiri atas 1000 atom atau lebih pada tiap makromolekulnya. Biasanya bahan sintetik terdiri atas campuran molekul sejenis dengan ukuran yang berbeda. Sebagian molekul membentuk ikatan silang (crosslinking) satu sama lain. Bahan sintetik dapat dibuat melalui reaksi polimerisasi, poliadisi, atau polikondensasi. Dengan kopolimerisasi (polimerisasi campur) dari bermacam-macam monomer, bahan ini dapat dibuat menjadi bahan sintetik dengan sifat yang berbeda-beda.Produk-produk yang dihasilkan biasanya merupakan bahan baku untuk pembuatan bahan dasar. Kebanyakan produk-produk tersebut masih perlu ditambah dengan bahan aditif, seperti bahan pelunak,stabilisator, pigmen, bahan pengisi dll.

Bahan sintetik yang sudah jadi dijual dalam bentuk granulat atau serbuk. Bahan tersebut dapat dibuat dengan cara penggilingan, ekstrusi,injek si, pengepresan, penarikan, peniupan, atau pemintalan dalam keadaan cair (melt spinning) hingga didapat bahah setengah jadi atau bahan jadi. Selain itu, bahan sintetik juga dapat diolah dalam bentuk larutan, dispersi atau bahan pasta melalui cara injeksi, pemintalan,penuangan, atau pencelupan. Beberapa jenis bahan sintetik juga dapat dibuat dari monomer melalui misaInya polimerisasi atau poliadisi. Reaksi tersebut dapat dilakukan langsung sehingga membentuk benda yang diinginkan. Dari banyak jenis bahan sintetik yang ada, hanya beberapa jenis yang cocok digunakan sebagai bagian alat dalam industri kimia.Untuk tujuan ini, bahan sintetik tidak hanya harus tahan terhadap bahan yang diproses, tetapi bentuknya juga harus tidak mudah berubah (karena panas), tidak boleh menjadi tua, mengembang atau menjadi rapuh (karena kehilangan bahan pelunak). Tergantung pada sifat bahan pelunak yang dicampurkan ke dalamnya pada waktu pembuatan, bahan sintetik dapat digolongkan menjadi termoplastik, duroplastik, dan elastoplastik (elastomer).

Kebanyakan bahan sintetik hanya dapat digunakan hingga temperatur 60°C, beberapa jenis sampai temperatur 100°C dan hanya sedikit yang taban sampai 250oC. Beberapa jenis bahan sintetik menjadi rapuh pada
temperatur di bawah 10°C.Benda dari bahan sintetik dapat diolah dengan cara pemotongan (seperti digergaji, dibubut) dan dapat juga disambung dengan cara merekatkannya. Termoplastik dapat diolah dengan cara pemanasan dan pengelasan. Metode pengerjaan bahan sintetik tergantung pada jenis bahan tersebut.

Ketahanan terhadap bahan proses: Bahan sintetik pada umumnya tahan terhadap asam anorganik yang encer. Juga tahan terhadap asam organik dengan rantai pendek larutan basa dan larutan garam. Hampir semua bahan sintetik tidak tahan terhadap halogen, asam halogenida dan hidrokarbon yang mengandung halogen. Banyak jenis bahan sintetik yang mengembang dalam alkohol,keton, ester, eter, dan hidrokarbon. Kadang-kadang bahan sintetik tersebut juga larut dalam pelarut di atas. Penggunaan benda dari bahan sintetik harus memperhatikan temperatur, yaitu tidak boleh lebih tinggi dari temperatur yang diizinkan. Asam nitrat, terutama yang berasap,asam yang keras mengoksidasi, hidrogen peroksida dan ozon jangan dikontakkan dengan bahan sintetik.

Keramik dan Karet

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 28-07-2009

Benda keramik dibuat dari bahan dasar yang berasal dari campuran berbentuk bubur yang mengandung aluminium silikat dan bahan-bahan aditif. Setelah dibentuk dalam keadaan plastis, keramik dikeringkan dalam udara dan dibakar satu atau beberapa kali.

Jenis-jenis keramik:

Bahan tanah (earthenware) (beling-beling berpori)
Tembikar (pottery): batu. merah, baiu bakar
Bahan batu (stoneware): pelat dinding, bejana
Tanah tahan api (fire clay): barang saniter yang tebal
Batu tahan api: chanaotte
Produk khusus:filter cartridge, batu filter
Burying sintering (beling-beling padat)
Perkakas batu: pipa, organ penyekat, pompa, filter hisap, pelat filter,menara pencuci, benda pengisi, alat penukar panas, bejana, bejana pencuci.
Porselen, filter cartridge, periggiling bola, pompa pancar, benda pengisolasi.

Sifat-sifat : Ditinjau dari segi korosi, benda keramik yang digunakan dalam industri kimia memiliki sifat yang mirip dengan gelas. Tetapi sifat-sifat fisiknya tidak sebaik kaca, seperti kekuatan terhadap beban tekan (cukup), terhadap beban tarik (kecil), kekerasan (kurang), dan ketahanan terhadap perubahan temperatur (tidak baik).

Karet
Getah pohon karet (lateks) mengandung polimer dari isoprena.Polimer tersebut mempunyai ikatan ganda. Dengan cara menambahkan belerang pada lateks dan memanaskannya, akan terbentuk suatujaringan makromolekul. Proses ini disebut vulkanisasi. Bergantung pada banyaknya belerang yang dicampurkan, karet yang terbentuk akan bervariasi, dari karet yang elastis sampai karet yang keras.Sifat-sifatnya akan lebih bervariasi lagi, bila ke dalam karet mentah dicampurkan bahan-bahan lain seperti karbon hitam, oksida seng, antioksidan, atau bahan pelunak.

Sifat-sifat karet yang divulkanisir. Di bawah temperatur 5xC, karet menjadi rapuh. Di atas 145oC, karet menjadi lengket. Dalam pelarut organik, karet mengembang atau melarut. Karet relatif tahan terhadap garam, asam dan basa, tetapipeka terhadap oksidasi.
Penggunaan:Sampai temperatur 90oC, karet elastis dapat digunakan dan dapat diregang dengan baik. Karet elastis digunakan untuk penyambung selang, lapisan pelindung luar pada bagian yang bergerak, penyekat,atau paking.

Karet keras dapat digunakan sampai 100°C dan dalam keadaan dingin peka terhadap benturan. Karet keras digunakan untuk selimut bejana reaksi, tangki, alat sentrifugasi, pomva, dan pipa saluran.

Kayu, Kertas, Karton Kayu di samping mengandung selulosa sebagai bahan utama,juga mengandung bahan organik lain seperti resin. Kayu yang dipotong atau diperkecil ukurannya misalnya, dapat diberi bahan perekat dan ditekan menjadi pelat-pelat bubur kayu. Dengan penghancuran kayu secara kimia hingga menjadi serat-serat kayu yang kecil, akan diperoleh selulosa murni yang merupakan bahan baku untuk pembuatan kertas dan karton.

Gelas dan Kuarsa

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 27-07-2009

Gelas termasuk kelompok vitroida atau termogel, yang merupakan senyawa kimia dengan susunan yang kompleks. Senyawa tersebut diperoleh dengan membekukan lelehan yang lewat dingin. Gelas ialah produk yang “amorf dan bening dengan kekerasan dan elastisitas yang cukup, tetapi sangat rapuh.

Pembuatan: Gelas dibuat dari campuran pasir, soda, batu. kapur, natrium sulfat, feldspar, senyawa boron dan aluminium serta bahan aditif lain, tergantung pada jenisnya. Dalam oven, campuran dileburkan
misalnya pada temperatur 600^oC. Leburan tersebut didinginkan sampai Pembuatan gelas kira-kira 1100^oC. Produk-produk jadi atau setengah jadi (misalnya pelat, pipa, benda berongga, batang dan barang yang dipres) dapat dibuat langsung dari leburan tersebut. Hal penting dalam pembuatan bahan itu adalah pendinginan bertahap dan perlahan-lahan.Mula-mula bahan didinginkan sampai temperatur transformasi(perubahan dari plastis ke elastis). Setelah perubahan tersebut, bahan didinginkan lagi hingga tuntas. Dengan cara demikian tidak akan terjadi tegangan dalam bahan yang dapat mengakibatkan retak secara tiba-tiba pada bahan ketika digunakan.

Sifat-sifat: Gelas merupakan bahan yang dapat ditembus oleh cahaya tampak dan sinar infra merah, tetapi tidak oleh sinar ultraviolet. Gelas yang mengandung Pb tidak dapat dilewati oleh sinar Rontgen. Pemanasan akan menyebabkan pemuaian gelas yang besarnya sangat berbeda satu sama lain (tergantung koefisien pemuaian). Bila pemanasan atau pendinginan berlangsung terlalu cepat atau terkonsentrasi pada satu titik, akan terjadi tegangan. Karena gelas bersifat rapuh, tegangan tersebut dapat menimbulkan retakan. Bahan aditif khusus seperti boron oksida dapat membuat gelas kimia lebih tahan terhadap bahan kimia dan perubahan temperatur. Kuarsa memiliki sifat tennis yang lebih baik karena koefisien pemuaiannya sangat kecil.Gelas merupakan isolator listrik yang baik dan penghantar panas yang buruk (terutama glass wool). Gelas kimia akan berubah sifatnya setelah digunakan bertahun-tahun atau dalam waktu yang lebih singkat lagi bila dipakai untuk temperatur yang lebih dari 150^oC. Perubahan ini dimulai dengan teradinya kristalisasi pada beberapa tempat dan akhimya pada seluruh tempat. Dengan demikian, gelas menjadi lebih rapuh dan tidak dapat digunakan.

Ketahanan kimia
Gelas sangat mudah rusak oleh lelehan alkali, alkali karbonat, (pH10), hidrogen, fluorida, dan agak mudah rusak oleh basa panas dengan pH 7 – 10, serta larutan panas asam anorganik yang mengandung air, misalnya HCl 30%.Pengolahan dan penggunaan: Gelas dapat dibentuk dengan cara memanaskannya lagi (peniupan kaca). Selain itu gelas dapat digerinda dingin, dibor, dipotong, direkat, diperkuat (dengan plastik/serat gelas) dan bisa diberi tegangan (kaca pengaman) dengan pengerjaan panas.Penggunaan: Gelas digunakan sebagai bahan bila dibutuhkan peralatan yang tembus pandang dan mempunyai ketahanan kimia yang tinggi. Contohnya pipa, kaca pengintip, organ penyekat, bejana kecil dalam operasi, botol keranjang, botol kecil, alat penukar panas, pompa,siklon, filter sinter, dan alat laboratorium. Secara khusus, gelas dapat digunakan sebagai kaca pengaman, bahan isolasi, kaca optik (misalnya untuk filter), kaca jendela, dan cermin.Keamanan: Botol biasa dan botol keranjang tidak holeh diberi beban tekanan. Bila tidak ada petunjuk kerja intern maka petunjuk kerja yang dikeluarkan oleh perusahaan pembuat gelas kimia harus diberlukukan.

Email
Email adalah bahan ticlak tembus pandang yang dibakarkan secara berlapis (3 – 6 lapis) pada bahan dasar. Email merupakan massa yang mirip gelas dan dapat menempel dengan kuat. Email terbentuk setelah campuran organik yang merigandung kuarsa dalam air dilapiskan ke alas permukaan logam dengan cara pelelehan dan “sinter”.

Sifat-sifat: Email mempunyai sifat mirip gelas. Karena koefisien pemuaiannya lebih kecil dari pada baja, ada kemungkinan email bisa retak pada saat pemanasan. Hal ini disebabkan baja memuai lebih panjang. Demikian pula pada pendinginan yang cepat, email dapat menjadi retak karena tegangan tarik. Adanya retak-retak menyebabkan bahan proses dapat menerobos masuk, menyerang baja dan menyebar dibawah lapisan email. Apabila pada proses ini terbentuk gas seperti H2,gas tersebut dapat mengangkat lapisan email sehingga terkelupas. Untuk memperkecil bahaya ini, pada pembuatan peralatan email, email diberi tekanan-tegangan awal. Dengan demikian, penggunaan dengan perbedaan temperatur yang lebih besar diperbolehkan, sehingga peralatan dapat dipanaskan/didinginkan lebih cepat. Petunjuk dari perusahaan pembuat harus diberlakukan bila tidak ada petunjuk intem.

Penggunaan: Peralatan email digunakan dalam produksi bila produk yang diinginkan harus mempunyai kemurnian yang tinggi dan/atau peralatan harus mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap asam.

Proses Elektroplating Tembaga-Nikel-Khrom

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 26-07-2009

Proses pelapisan tembaga-nikel-khrom terhadap logam ferro atau kuningan sebagai logam yang dilapis adalah satu cara untuk melindungi logam terhadap serangan korosi dan untuk mendapatkan sifat dekoratif. Cara pelapisan tembaga-nikel-khrom dengan metode elektroplating adalah sebagai berikut:Pelapisan menggunakan arus searah. Cara kerjanya mirip dengan elektrolisa, dimana logam pelapis bertindak sebagai anoda,sedangkan logam dasarnya sebagai katoda. Cara terakhir ini yang disertai dengan perlakuan awal terhadap benda kerja yang baik mempunyai berbagai keuntungan dibandingkan dengan cara-cara yang lain. Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain :
a. Lapisan relatif tipis.
b. Ketebalan dapat dikontrol.
c. Permukaan lapisan lebih halus.
d. Hemat dilihat dari pemakaian logam khrom.

Pengerjaan elektroplating tembaga-nikel-khrom pada dasarnya terbagi atas tiga proses yaitu perlakuan awal, proses pelapisan dan proses pengolahan akhir hasil elektroplating.Proses elektroplating ini terdapat tiga jenis proses pelapisan yaitu yang pertama adalah pelapisan logam dengan Tembaga, lalu dilanjutkan dengan pelapisan Nikel dan yang terakhir benda dilapis dengan Khrom.

Pelapisan Tembaga
Tembaga atau Cuprum (Cu) merupakan logam yang banyak sekali digunakan, karena mempunyai sifat hantaran arus dan panas yang baik. Tembaga digunakan untuk pelapisan dasar karena dapat menutup permukaan bahan yang dilapis dengan baik. Pelapisan dasar tembaga dipelukan untuk pelapisan lanjut dengan nikel yang kemudian yang kemudian dilakukan pelapisan akhir khrom.

Aplikasi yang paling penting dari pelapisan tembaga adalah sebagai suatu lapisan dasar pada pelapisan baja sebelum dilapisi tembaga dari larutan asam yang biasanya diikuti pelapisan nikel dan khrom. Tembaga digunakan sebagai suatu lapisan awal untuk mendapatkan pelekatan yang bagus dan melindungi baja dari serangan keasaman larutan tembaga sulfat. Alasan pemilihan plating tembaga untuk aplikasi ini karena sifat penutupan lapisan yang bagus dan daya tembus yang tinggi.

Sifat-sifat Fisika Tembaga
1.Logam berwarna kemerah-merahan dan berkilauan
2.Dapat ditempa, dibengkokan dan merupakan penghantar panas dan listrik
3.Titik leleh : 1.0830C, titik didih : 2.3010C
4.Berat jenis tembaga sekitar 8,92 gr/cm3

Sifat-sifat Kimia Tembaga
1.Dalam udara kering sukar teroksidasi, akan tetapi jika dipanaskan akan membentuk oksida tembaga (CuO)
2.Dalam udara lembab akan diubah menjadi senyawa karbonat atau karat basa, menurut reaksi : 2Cu + O2 + CO2 + H2O → (CuOH)2 CO3
3.Tidak dapat bereaksi dengan larutan HCl encer maupun H2SO4encer
4.Dapat bereaksi dengan H2SO4 pekat maupun HNO3 encer dan pekat
Cu + H2SO4 → CuSO4 +2H2O + SO2 Cu + 4HNO3 pekat → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 3Cu + 8HNO3 encer → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
5.Pada umumnya lapisan Tembaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagi dengan Nikel atau Khrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan logam secara elektrokimia,digunakan listrik arus searah (DC). Jenis elektrolit yang digunakan adalah tipe alkali dan tipe asam. Untuk tipe alkali komposisi larutan dan kondisi operasi dapat dilihat pada tabel 2.3.

Larutan Strike menghasilkan lapisan yang sangat tipis. Larutan strike dapat pula dipakai sebagai pembersih dengan pencelupan pada larutan sianida yang ditandai dengan keluarnya gas yang banyak pada benda kerja sehingga kotoran-kotoran yang menempel akan mengelupas. Larutan ini terutama digunakan pada komponen-komponen dari baja sebagai lapisan dasar, untuk selanjutnya dilakukan pelapisan tembaga dengan logam lain.

Formula kecepatan tinggi atau efisiensi tinggi digunakan untuk plating tembaga tebal, smentara proses Rochelle digunakan untuk menghasilkan pelapisan yang bersifat antara strike dan kecepatan tinggi. Garam-garam Rochelle tidak terdekomposisi dan hanya berkurang melalui drag-out yaitu terikutnya larutan pada benda kerja pada saat pengambilan dari tanki tinggi disbanding larutan strike sebab kerapatan arus katoda dan efisiensi penting dalam kecepatan plating. Larutan Rochelle dan kecepatan tinggi dapat dioperasikan pada temperatur relatif tinggi.Komposisi larutan dan kondisi operasi untuk pelapisan tembaga asam dapat dilihat pada tabel 2.4.

Proses “Pengolahan Awal” adalah proses persiapan permukaan dari benda kerja yang akan mengalami proses pelapisan logam.Pada umumnya proses pelapisan logam itu mempunyai dua tujuan pokok adalah sifat dekorasi, sifat ini untuk mendapatkan tampak rupa yang lebih baik dari benda asalnya, dan aplikasi teknologi, sifat ini misalnya untuk mendapatkan ketahanan korosinya, mampu solder, kekerasan, sifat listrik dan lain sebagainya.Keberhasilan proses pengolahan awal ini sangat menentukan kualitas hasil pelapisan logam, baik dengan cara listrik, kimia maupu dengan cara mekanis lainnya.

Proses pengolahan awal yang akan mengalami proses pelapisan logam pada umumnya meliputi proses-proses pembersihan dari segala macam pengotor (cleaning proses) dan juga termasuk proses-proses pada olah permukaan seperti poleshing, buffing,dan proses persiapan permukaan yang lainnya.Untuk mendapatkan daya lekat pelapisan logam (adhesi) dan fisik permukaan benda kerja yang baik dari suatu lapisan logam, maka perlu diperhatikan cara olah permukaan dan proses pembersihan permukaan. Ketidaksempurnaan kedua hal tersebut di atas dapat menyebabkan adanya garisan-garisan pada benda kerja dan pengelupasan hasil pelapisan logam.

Bahan Non Metal – Grafit

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 25-07-2009

Grafit
Grafit adalah suatu modifikasi dari karbon dengan sifat yang mirip logam (penghantar panas dan listrik yang baik). Di samping tidak cukup padat, grafit tidak terdapat dalam jumlah banyak di alam. Oleh karena itu,untuk keperluan peralatan teknik serta pembuatan elektroda, grafit harus dibuat secara sintetik. Pembuatan: Grafit alam atau grafit yang dibuat dari kokas diperkecil ukurannya, dicampur dengan ter atau resin sintetik,kemudian dipanaskan sehingga membentuk padatan (sintering) dalam 105 cetakan. Pada proses tersebut, bahan-bahan aditif terbakar menjadi arang. Pemanasan yang dilakukan sekali lagi sampai temperatur 3000°C akan menghasilkan lebih banyak grafit (grafit elektro). Untuk alat-alat seperti penukar panas, setelah pemanasan, grafit perlu diberi bahan aditif impregnasi (misalnya dempul dan serbuk grafit). Setelah proses impregnasi, ketahanan temperaturnya turun menjadi 165°C.

Sifat-sifat: Grafit adalah penghantar listrik dan panas yang cukup baik tetapi bersifat rapuh. Pada temperatur yang lebih tinggi, grafit teroksidasi oleh asam nitrat berasap, khlor atau oksigen. Grafit hanya dapat dilarutkan dalam besi leleh. Ditinjau dari segi ketahanan terhadap korosi, grafit merupakan bahan yang bidang penggunaannya sangat luas.Bahan tersebut tahan terhadap semua asam dan sebagian besar basa hingga di atas 100°C.

Dalam udara, grafit dapat digunakan sampai kira-kira 165oC.Apabila tidak diimpregnasi, grafit dapat digunakan sampai 500oC.Pengolahan dan penggunaan: Gumpalan-gumpalan grafit dipotong menjadi pelat atau dibuat langsung menjadi barang. Pelat-pelat tersebut ditempel pada bagian luar bejana dengan menggunakan bahan perekat, membentuk satu atau beberapa lapisan pada bejana. Celah-celahnya ditutup dempul.

Grafit digunakan sebagai elektroda, bantalan luncur, ring penyekat, dan aditif untuk bahan pe-lumas. Grafit juga mempertinggi kemampuan lumas teflon. Barang yang seluruhnya dibuat dari grafit adalah alat penukar panas, cawan lebur, batu filter, pompa, dan pelat pecah. Grafit juga digunakan sebagai bahan pengisi. Pada alat penyekat dan penghitung volume, sebagian peralatannya dibuat dari grafit (misalnya torak). Serat grafit dimanfaatkan untuk pelepasan muatan elektrostatik pada selubung ventilasi.

Dasar Teori Elektroplating

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 24-07-2009

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 :

Besarnya listrik yang mengalir yang dinyatakan dengan Coulomb adalah sama dengan arus listrik dikalikan dengan waktu. Dalam pemakaian secara umum atau dalam pemakaian elektroplating satuannya adalah ampere-jam (Ampere-hour) yang besarnya 3600 coulomb, yaitu sama dengan listrik yang mengalir ketika arus listrik sebesar 1 ampere mengalir selama 1 jam.

Michael Faraday pada tahun 1833 menetapkan hubungan antara kelistrikan dan ilmu kimia pada semua reaksi elektrokimia. Dua hukum Faraday ini adalah :
1. Hukum I : Jumlah dari tiap elemen atau grup dari elemen-elemen yang dibebaskan pada kedua anoda dan katoda selama elektrolisa sebanding dengan jumlah listrik yang mengalir dalam larutan.
2. Hukum II : Jumlah dari arus listrik bebas sama dengan jumlah ion atau jumlah substansi ion yang dibebaskan dengan memberikan sejumlah arus listrik adalah sebanding dengan berat ekivalennya.

Hukum I membuktikan terdapat hubungan antara reaksi kimia dan jumlah total listrik yang melalui elektrolit. Menurut Faraday, arus 1 Ampere mengalir selama 96.496 detik ( 26,8 jam) membebaskan 1,008 gram hidrogen dan 35,437 gram khlor dari larutan asam khlorida encer. Seperti hasil yang ditunjukkan bahwa 96.496 coulomb arus listrik membebaskan satu satuan berat ekivalen ion positif dan negatif. Oleh sebab itu 96.496 coulomb atau kira-kira 96.500 coulomb yang disebut 1 Faraday sebanding dengan berat 1 elektrokimia. Untuk menentukan logam yang terdeposisi dengan arus dan waktu dapat ditentukan :

Langkah selanjutnya adalah mengalikan bilangan Faraday dengan bilangan gram yang diendapkan oleh 1 Faraday (gram ekivalen), maka persamaannya menjadi:

Untuk menentukan tebal pelapisan yang terjadi perlu diketahui berat jenis dari logam yang terlapis pada katoda. Hubungan berat jenis dengan harga-harga yang lainnya adalah sebagai berikut :

Efisiensi plating pada umumnya dinyatakan sebagai efisiensi arus anoda maupun katoda. Efisiensi katoda yaitu arus yang digunakan untuk pengendapan logam pada katoda dibandingkan dengan total arus masuk. Arus yang tidak dipakai untuk pengendapan digunakan untuk penguraian air membentuk gas hidrogen, hilang menjadi panas atau pengendapan logam-logam lain sebagai impuritas yang tak diinginkan. Efisiensi anoda yaitu perbandingan antara jumlah logam yang terlarut dalam elektrolit dibanding dengan jumlah teoritis yang dapat larut menurut Hukum Faraday.Kondisi plating yang baik bila diperoleh efisiensi katoda sama dengan efisiensi anoda, sehingga konsentrasi larutan bila menggunakan anoda aktif akan selalu tetap.

Efisiensi arus katoda sering dipakai sebagai pedoman menilai apakah semua arus yang masuk digunakan untuk mengendapkan ion logam pada katoda sehingga didapat efisisensi plating sebesar 100 % ataukah lebih kecil. Adanya kebocoran arus listrik, larutan yang tidak homogen dan elektrolisis air merupakan beberapa penyebab rendahnya efisiensi.

Elektrolisis air merupakan reaksi samping yang menghasilkan gas hidrogen pada katoda dan gas oksigen pada anoda.Reaksi elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut :

Secara praktis efisiensi plating dinyatakan sebagai perbandingan berat nyata terhadap berat teoritis endapan pada katoda.

Apabila logam dimasukkan pada larutan yang mengandung ionnya sendiri akan menimbulkan beda potensial antara logam tersebut dengan larutan. Beda potensial ini disebabkan karena atom dari logam untuk menjadikan satu atau lebih muatan negatif dan lepas ke dalam larutan dalam bentuk ion.

Pada saat yang bersamaan terjadi reaksi kebalikan dalam larutan. Dua reaksi yang berlawanan tersebut berlangsung pada kecepatan yang tidak sama, maka potensial ini akan diatur oleh permukaan logam dan elekrolit yang berhubungan dengan permukaan logam. Akhirnya kondisi setimbang tercapai dimana ionisasi dan pelepasan berlangsung tepat pada kecepatan yang sama. Kesetimbangan ini disebut dengan potensial kesetimbangan atau potensial bolak-balik pada partikel logam pada laruan yang dipergunakan.

Potensial elektroda standar berdasarkan skala hidrogen, dimana semua logam-logam sebelum hidrogen pada skala hidrogen mampu menggantikan hidrogen dari larutan yang mengandung ion hidrogen, dan logam-logam setelah hidrogen pada skala hidrogen biasanya tidak dapat menggantikan hidrogen secara langsung. Berikut ini adalah skala hidrogen :

Logam seng, timah hitam dan timah putih dinamakan logam dasar karena mudah larut di dalam asam dan ditunjukkan oleh tanda potensial negatif, sedangkan kebalikan dari ketiga logam diatas adalah logam mulia seperi tembaga, perak dan emas ditunjukkan oleh tanda potensial positif.

Pengerjaan Lapis Listrik

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 23-07-2009

Pemilihan Jenis Pelapis

Di dalam proses lapis listrik, logam-logam yang umumnya digunakan untuk pelapis antara lain adalah : kadmium, khrom,tembaga, emas, perak, timbal, nikel dan seng, sedangkan logam paduan yang digunakan antara lain adalah kuningan dan perunggu.

Lapis Logam Mulia
Logam-logam pelapis yang termasuk dalam golongan ini adalah logam yang betul-betul melindungi. Logam ini lebih bersifat katodik daripada logam yang dilindungi. Sebagian besar dari logam pelindung termasuk ke dalam golongan ini.

Lapis Logam Korban
Logam-logam pelapis yang termasuk dalam golongan ini adalah logam-logam yang lebih anodik dari logam yang dilindungi, sehingga logam pelindung ini akan rusak lebih dahulu, contoh:seng.

Untuk mendapatkan perlindungan yang baik, pemilihan jenis pelapis perlu dilakukan secara hati-hati. Hal-hal penting yang perlu di jadikan dasar pertimbangam adalah :

Tujuan Melapisi
Tujuan melapisi dapat dibagi menjadi 3 kelompok.Kelompok 1.: Hanya untuk menambah daya tahan terhadap korosi.Contoh : lapis seng pada kawat baja untuk jalur komunikasi.

Kelompok 2.: Untuk mendapatkan permukaan yang tahan korosi dan sifat tertentu yang tidak dimiliki oleh logam yang akan dilapisi.Contoh : lapis nikel & khrom pada relay tilpun, dimana selainuntuk melindungi logam dasarnya dari korosi juga diharapkan akan memperbaiki sifat tahan aus.(wear resistance).

Kelompok 3.: Hanya untuk mendapatkan sifat tertentu.

Contoh : lapis khrom pada silinder dan bagian lain dari mesin pembakaran, dimaksudkan untuk 91 memperbaiki sifat tahan aus dan lubrikasi dari permukaannya.

Fungsi dari benda yang dilapisi
Sebelum menentukan jenis pelapis yang akan digunakan,terlebih dahulu perlu diketahui fungsi dari benda yang akan dilapisi tersebut. Ada beberapa faktor yang perlu mendapat perhatian, antara lain :
a.Faktor Lingkungan Logam pelapis harus disesuaikan dengan lingkungan dimana benda yang akan dilapisi tersebut berada
b.Umur pelayanan (service life).Pemilihan logam pelapis juga harus disesuaikan dengan umur pelayanan dari benda yang akan dilapisi.
c.Logam dasar yang akan dilapisi.Suasana pelapisan (kondisi elektrolit) harus sesuai dengan benda yang akan dilapisi.Bentuk dan ukuran dari benda yang akan dilapisi. Disain bak,rak dan anoda yang digunakan untuk pelapisan harus sesuai dengan bentuk ukuran dari benda yang akan dilapisi.