Download - 199115707-PELAPISAN-LOGAM-6A-pdf (1)
LAB ORATOR
IUM KIMIA
FISIKA
Percobaan : PELAPISAN LOGAM
Kelompok : VI ANama :
1. Aristania Nila Wagiswari NRP. 2313 030 0052. Revani Nuriawati NRP. 2313 030 0193. M. Fikri Dzulkarnain Rimosan NRP. 2313 030 0374. Rio Sanjaya NRP. 2313 030 0655. Nur Annisa Oktaviana NRP. 2313 030 089
Tanggal Percobaan : 09 Desember 2013
Tanggal Penyerahan : 16 Desember 2013
Dosen Pembimbing : Nurlaili Humaidah, S.T.,
M.T. Asisten Laboratorium : Dhaniar Rulandri W.
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH
NOPEMBER SURABAYA
2013
i
ABSTRAK
Tujuan melakukan percobaan ini adalah untuk mengetahui pealpisan logam besi (Fe) dengan pealpis berupa logam tembaga (Cu) dan mengetahui reaski redoks yang terjadi dengan menggunakan metode electroplating. Pelapisan logam merupakan salah satu teknik perlindungan terhadap logam dari pengaruh luar yang dapat merusak serta mengurangi ketahanan logam.
Prosedur percobaan pelapisan logam yaitu pertama menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan, kemudian membersihkan logam besi dengan cara mencelupkan logam besi dalam larutan HCl peka. Kemudian menimbang logam besi satu per satu dengan menggunakan neraca kemudian mencatatnya sebagai berat awal (Wo). Kemudian dilanjutkan dengan percobaan pertama yaitu dengan menggunakan variabel waktu sebesar 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit, dan 40 menit dengan variabel terikatnya adalah kuat arus 100 mA. Dan percobaan kedua menggunakan variabel waktu yaitu15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit, dan 40 menit, dengan variabel terikatnya adalah kuat arus 500 mA. setelah melalui proses electroplating, lalu menimbang berat masing- masing logam besi. Kemudian mencatatnya dalam sebagai berat akhir (Wt). Setelah itu menetukan berapa pertambahan berat yang dialami oleh besi ( W).
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan bahwa pada penggunaan arus listrik sebesar 100 mA, setiap variabel waktu 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit, dan 40 menit terjadi pertambahan berat logam yang sama yaitu sebesar 0,5 gram. Pada penggunaan arus listrik sebesar 500 mA, pertambahan berat logam terbesar terjadi pada waktu 40 menit dimana diperoleh hasil pertambahan berat logam besi sebesar 1,5 gram. Sementara pertmbahan berat logam terendah terjadi pada waktu t = 15 menit yaitu pertambahan berat (∆W) yang terjadi adalah 0,5 gram, dan pada waktu 20 menit, 25 menit, 30 menit dan 35 menit terjadi perubahan penambahan berat sebesar 1 gram. Pada percobaan yang telah dilakukan diketahui bahwa sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa semakin lama proses electroplating yang dilakukan pada besi maka semakin banyak pula endapan atau pelapisan yang terbentuk Pada percobaan dengan menggunakan arus 100 mA dengan variabel waktu 25 menit dengan mengganti logam besi yang 13 gram karena percobaan pertama gagal dan diperoleh hasil berupa peningkatan berat logam sebesar 0,5 gram. Hal itu dikarenakan oleh beberapa faktor diantaranya adalah larutan CuSO4 yang digunakan tidak pernah diganti selama percobaan berlangsung dan banyaknya serbuk tembaga hasil pelapisan yang terlepas (tidak ikut ditimbang) serta timbangan analit yang digunakan untuk menimbang logam tidak akurat.
Kata Kunci : Electroplating, CuSO4, dan Pertambahan berat logam besi
i
DAFTAR ISI
ABSTRAKS......................................................................................................................i
DAFTAR ISI.............................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR.................................................................................................iii
DAFTAR TABEL.....................................................................................................iv
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang .......................................................................................I-1
I.2 Rumusan Masalah ...................................................................................I-1
I.3 Tujuan Percobaan ...................................................................................I-2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori ............................................................................................II-1
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan ..............................................................................III-1
III.2 Bahan yang Digunakan ........................................................................III-1
III.3 Alat yang Digunakan ............................................................................III-1
III.4 Prosedur Percobaan ..............................................................................III-1
III.5 Diagram Alir Percobaan........................................................................III-2
III.6 Gambar Alat Percobaan ........................................................................III-3
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan ...................................................................................IV-1
IV.2 Pembahasan ..........................................................................................IV-2
BAB V KESIMPULAN ........................................................................................V-1
DAFTAR PUSTAKA................................................................................................v
DAFTAR NOTASI...................................................................................................vi
APPENDIKS.....................................................................................................................vii
LAMPIRAN
- Laporan Sementara
- Fotocopy Literatur
- Lembar Revisi
DAFTAR
3
Gambar II.I.1 Anoda, Katoda, dan Elektrolit............................................................ II-11
Gambar II.1.2 Skema Proses Electroplating.............................................................. II-11
Gambar II.1.3 Elektroda Redoks..................................................................................II-17
Gambar III.6.1 Gambar Alat Percobaan..................................................................... III-3
DAFTAR
4
Tabel II.1 Pengujian Korosi.......................................................................................II-10
Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan Pelapisan Logam Dengan
Menggunakan Arus Listrik 300 mA.......................................................IV-I
Tabel IV.1.2 Hasil Percobaan Pelapisan Logam Dengan
Menggunakan Arus Listrik 500 mA.......................................................IV-I
DAFTAR
5
Grafik IV.2.1 Pengaruh Arus Listrik (500 mA) dan Variabel Waktu
Terhadap Pertambahan Berat Logam ....................................................IV-4
Grafik IV.2.2 Pengaruh Arus Listrik (100 mA) dan Variabel Waktu
Terhadap Pertambahan Berat Logam ....................................................IV-5
I
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Setiap tahun, korosi yang terjadi diberbagai lingkungan menyebabkan kerusakan
yang memakan biaya cukup besar. Untuk menanggulangi bahaya korosi, yang berarti
juga memperkecil kerugian, perlu dicari cara-cara untuk melindungi logam yang mudah
terkorosi.Salah satu cara perlindungan yang patut diketengahkan adalah memberikan
suatu lapisan logam tertentu sebagai lapis pelindung.Ada bermacam-macam cara untuk
memberikan logam pelapis pada logam yang akan dilindungi. Salah satu diantaranya
adalah proses lapis listrik (electroplating) ( suparnia, 2009 ).
Proses pelapisan logam ini dilakukan dengan sistim elektroplating dimana logam
pelapis dalam hal ini nikel bertindak sebagai anoda, sedangkan benda kerja yang dilapisi
sebagai katoda, kedua elektroda tersebut dicelupkan dalam suatu elektrolit yang
mengandung nikel sulfat. Dalam operasi pelapisan, kondisi operasi perlu diperhatikan
karena akan menentukan berhasil tidaknya proses pelapisan serta mutu yang diinginkan,
dalam kaitannya dengan tebal lapisan yang terbentuk pada logam dasar, ada beberapa
kondisi operasi yang mempengaruhi, diantaranya rapat arus, konsentrasi larutan,
temperatur, pH larutan. Pelapisan kali ini dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana
pengaruh besar kecilnya arus listrik dan konsentrasi elektrolit terhadap ketebalan
pelapisan dalam proses pelapisan nikel ( sugiarta ).
Dengan melukakan proses penyepuhan logam tersebut, maka dapat mencegah
logam agar tidak mengalami korosi. Sehingga penggunaan alat-alat logam di industri
akan lebih aman dan tidak cepat mengalami kerusakan. Selain itu, produk yang
dihasilkan bisa dibuat lebih menarik agar daya jual lebih tinggi. Oleh karena itu, kami
tertarik untuk melukakan percobaan pelapisan atau penyepuhan logam. Dalam percobaan
ini, kami melapisi logam besi dengan menggunakan logam tembaga.
I.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara melapisi logam besi dengan menggunakan logam pelapis tembaga?
2. Bagaimana reaksi redoks yang terjadi pada elektroda?
I-2
BAB I Pendahuluan
I.3 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan yang dilakukan yaitu :
1. Untuk mengetahui cara melapisi logam besi dengan menggunakan logam pelapis
tembaga.
2. Mengamati reaksi redoks pada elektroda.
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3 Teknik Kimia
FTI-ITS
II.1 Dasar Teori
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1.1 Pengertian Pelapisan Logam (Electroplating)
Pelapisan logam adalah suatu cara yang dilakukan untuk memberikan sifat tertentu
pada suatu permukaan benda kerja, dimana diharapkan benda tersebut akan mengalami
perbaikan baik dalam hal struktur mikro maupun ketahanannya, dan tidak menutup
kemungkinan pula terjadi perbaikan terhadap sifat fisiknya. Pelapisan logam merupakan
bagian akhir dari proses produksi dari suatu produk. Proses tersebut dilakukan setelah
benda kerja mencapai bentuk akhir atau setelah proses pengerjaan mesin serta penghalusan
terhadap permukaan benda kerja yang dilakukan. Dengan demikian, proses pelapisan
termasuk dalam kategori pekerjaan finishing atau sering juga disebut tahap penyelesaian
dari suatu produksi benda kerja ( anonim ).
Pelapisan secara listrik electroplating adalah elektro deposisi pelapisan (coating)
logam melekat ke elektroda untuk menjaga substrat dengan memberikan permukaan
dengan sifat dan dimensi berbeda dari pada logam basisnya tersebut (Anton J. H dan
Tomijiro K. 1995 : 25), sedangkan pengertian electroplating yang lain adalah suatu proses
pengerjaan permukaan material baik logam maupun bukan logam dan upaya meningkatkan
sifat-sifat material tersebut (Saleh, A. Arsianto, 1995 : 3). Sifat-sifat yang akan
ditingkatkan adalah penggabungan sifat-sifat seperti berikut :
a. Daya tahan korosi (corrosion resistence)
b. Tampak rupa (appearance)
c. Daya tahan gores atau aus (abrasion resistence)
d. Harga atau nilai (value)
e. Mampu solder (solderability)
f. Karet pengikat (bonding of rubber)
g. Daya kontak listrik (electrcal contact resistence)
h. Mampu pantul atau bias cahaya (reflectivity)
i. Penyebaran rintangan (diffusion barrier)
j. Mampu sikat kawat (wive bondability)
k. Daya tahan temperatur tinggi (high temperature resistence)
II-1
II
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
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 dilapisi. Pelapisan logam dapat berupa lapis seng (zink),
galvanis, perak, emas, brass, tembaga, nikel dan krom. Penggunaan lapisan tersebut
disesuaikan dengan kebutuhan dan kegunaan masing-masing material. Perbedaan
utama dari pelapisan tersebut selain anoda yang digunakan, adalah larutan
elektrolisisnya. 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 kekuatan tarik maupun tekan dari suatu material sesudah mengalami
pelapisan dibandingkan sebelumnya (Gautama, 2009).
Karena itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk
meningkatkan sifat teknis/mekanis dari suatu logam, melindungi logam dari korosi,
dan memperindah tampilan (decorative) (Gautama, 2009).
II.1.2 Macam-Macam Pelapisan Logam
Berdasarkan Fontana (1987 : 301-312) macam-macam pelapisan logam ada dua
yaitu :
a) Pelapisan Anorganik dan Logam.
Pada umumnya pelapisan tipis dari logam dan materi anorganik dapat
menyediakan sebuah kendala yang sering terjadi antara logam dengan
lingkungannya. Hal utama dari pelapisan adalah (terlepas dari pengorbanan logam
pelapis seperti zinc) untuk menyelesaikan sebuah kendala secara efektif. Pelapisan
logam diaplikasikan dalam pengendapan logam menggunakan arus listrik (electro
deposition), penyalutan (cladding), penceluban panas (hot dipping), dan
pengendapan logam dengan uap (vapor deposition). Material anorganik
diaplikasikan atau dibentuk oleh pembakaran, difusi atau pengkonversi reaksi
kimia. Penyemprotan (spraying) biasanya dibentuk dari pembakaran pada suhu
yang tinggi. Pelapisan logam biasanya menunjukkan beberapa kemampuan
pembentukan, padahal material anorganik mempunyai sifat yang rapuh. Dari dua
II
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
kasus di atas harus diatasi. Pengeroposan atau pengerusakan lainnya pada logam
bisa disebabkan dari pengerusakan pada bagian dasar logam yang dipercepat
karena dampak dari dua atau lebih logam lainnya. beberapa contoh dari pelapisan
logam yaitu pelapisan logam pada bumper mobil dan hiasan, alat-alat rumah
tangga, pelapisan kaleng dengan timah. Sementara macam-macam dari pelapisan
anorganik dan logam ini meliputi :
1. Pelapisan Logam (Electrodeposition)
Electrodeposition disebut juga electroplapting. Electroplating adalah
pelapisan logam dengan cara pengendapan logam lainnya ke logam seabagai
pelapis logam tersebut dengan menggunakan aliran arus listrik. Proses ini
dikenal juga dengan istilah elektrolisis. Beberapa faktor yang mempengaruhi
pengendapan logam pada electroplating yaitu suhu, aliran arus listrik, waktu
dan kadar dari palarut yang digunakan pada electroplating. Beberapa faktor
yang dapat mempengaruhi pelapisan logam tersebut dapat diatur untuk
mengahsilkan pelapisan logam yang tebal, tipis, lunak atau tajam. Pada
pelapisan yang keras digunakan untuk mencegah erosi korosi. Pada pelapisan
dapat digunakan logam tunggal, beberapa campuran logam atau beberapa
komposisi aloy, misalnya campuran pada pelapisan bemper mobil,
mempunyai sebuah lapisan utama berupa tembaga pada permukaannya,
kapisan nickel pada bagian tengahnya dan pada bagian atasnya terlapisi
logam krom yang tipis. Seng, nikel, timah dan kadmium pada pelapisan
logam diatas untuk mendapatkan hasil pelapisan yang kuat. Pelapis berupa
emas, perak dan platina adalah sering digunakan. Pada umumnya dari
beberapa logam bisa diaplikasikan dengan electroplating atau pelapisan
logam dengan menggunaka sumber arus listrik.
2. Pengalasan (Flame Spraying)
Proses ini dikenal juga dengan istilah metallizing, dimana bijih logam
dipanasi dengan apai atau dijadikan bubuk kemudian diluruhkan dengan api
sehingga logam berubah menjadi cairan logam (liquid) dan disemprotkan
pada permukaan logam yang akan dilapisi.
3. Penyalutan (Cladding)
II
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Proses ini melibatkan sebuah sebuah lapisan permukaan dari
beberapa lembar logam yang biasanya diletakkan oleh penggelinding pada
dua lembar logam yang diletakkan secara bersama-sama pada benda yang
akan dilapisi.
4. Pecelupan (Hot Dipping)
Pencelupan dengan cairan logam panas diaplikasikan kepada logam
yang dicelupkan pada penampungan yang berisi leburan logam yang teridiri
dari berbagai campuran leburan logam lainnya, misal seng, timah, timah
hitam dan aluminium. Hot Dipping merupakan salah satu metode pelapisan
logam yang paling tua dan pelapisan seng adalah salah satu contohnya.
5. Pengendapan dengan metode uap (Vapor Deposition)
Proses ini dilakukan pada ruangan hampa dengan uap temperatur
tinggi. Pelapis logam diupakan oleh pemanas elektrik dan pelapis logam akan
diendapkan pada bagian yang akan dialpisi, metode pelapisan mengahbiskan
biaya yang lebuh mahal daripada metode pelapisan logam yang lainnya.
contoh dari pelapisan jenis ini biasanya digunakan pada pelapisan bagian dari
kerangka roket.
6. Penyebaran (Diffusion)
Pelapisan dengan metode penyebaran melibatkan pemanasan pada
bentukan alloy yang kemudian dipanasakan dan disebarkan dari satu alloy ke
permukaan logam lainnya yang akan dilapisi.
7. Reaksi Kimia (Chemical Conversion)
Pelapisan logam melalui reaksi kimia dilakukan untuk menghindari
dari perkaratan “corroding” pada sebuah permukaan logam.
8. Modifikasi Permukaan (Surface Modification)
Perlakuaan pada permukaan logam untuk pelapisan logam
membutuhkan energi langsung guna meningkatkan daya tahan logam
tersebut. misalnya saja ingin melapisi logam dengan alloy atau chrom
sehingga tahan karat.
9. Penanaman Ion (Ion Implantation)
Pengaplikasian penanaman ion pada permukaan logam untuk
memodifikasi permukaan logam agar tahan karat.
II
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
(Fontana, 1987).
10. Pelapisan Organik
Pelapisan jenis ini melibatkan beberapa subtrat alami dan lingkungan.
pengecatan (paints), pernis (varnishes), pemberian pernis (lacquers) dan pelapisan
yang sejenis untuk melindungi logam dan pencegahan terhadap korosi. Permukaan
pada bagian luar yang dilapisi sering kita jumpai, tapi pelapisan pada bagian dalam
sering juga kita gunakan. Salah satu jenis pelapisan organik yang sering digunakan
yaitu pengecatan. Proses pengecatan dapat mencegah prose korosi (Fontana, 1987).
II.1.3 Elektroplating
Elektroplating Pelapisan logam adalah suatu cara yang dilakukan untuk
memberikan sifat tertentu pada suatu permukaan benda kerja dimana diharapkan
benda tersebut akan mengalami perbaikan maupun ketahanannya serta tidak
menutup kemungkinan pula terjadi perbaikan terhadap sifat fisiknya. Adapun
macam-macam pelapisan logam menurut tujuannya antara lain untuk dekoratif,
protektif dan untuk mendapatkan sifat khusus pada permukaan. Adapun pelapisan
logam ditinjau dari sifat elektrokimia bahan pelapisnya, dapat di kategorikan
sebagai pelapisan anodik dan pelapisan katodik.Pelapisan anodik dimana potensial
listrik logam pelapis lebih anodik terhadap logam dasar/subtrat, sedangkan
pelapisan katodik merupakan pelapisan dimana potensial listrik logam pelapis lebih
katodik terhadap subtratnya.Keunggulan dari pelapisan anodik adalah sifat logam
pelapis melindungi logam yang dilapisi, sementara itu pada pelapisan katodik lebih
cocok digunakan pada pelapisan untuk tujuan dekoratif.Dalam perlindungan
katodik, obyek yang dilindungi adalah katoda, tetapi dalam perlindungan anodik,
obyek yang dilindungi adalah anoda.
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.Pelapisan logam dapat berupa lapis seng (zink),
galvanis, perak, emas, brass, tembaga, nikel dan krom. Penggunaan lapisan tersebut
disesuaikan dengan kebutuhan dan kegunaan masing-masing material.
II
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Perbedaan utama dari pelapisan tersebut selain anoda yang digunakan,
adalah larutan elektrolisisnya. Dalam penelitian yang baru belakangan ini (tahun
2004), dilakukan oleh Tadashi Doi dan Kazunari Mizumoto, mereka menemukan
larutan baru (elektrolisis) yang dinamakan larutan citrate ( kekerasan deposit
mencapai 440 VHN).
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 kekuatan tarik maupun tekan 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
(decorative).
( emperor , 2012 )
Dari hukum Faraday bahwa pada elektrolit zat yang diendapkan
berbanding lurus dengan waktu dan arus listrik. Berat logam yang diendapkan,
dapat ditulis sebagai berikut :
(1) dimana : W = Berat logam yang diendapkan (gr)
Ma= Massa atom (gr)
I = Arus listrik (Amp)
( Sugiyarta dkk.,)
Pengaruh konsentrasi larutan dan kuat arus terhadap ketebalan pada proses
pelapisan nikel untuk baja karbon rendah
T = Waktu (detik)
N= Elektron valensi
F= Bilangan Faraday (96.500)
Secara matematis ketebalan lapisan yang terbentuk, menurut
lowenheim dirumuskan sebagai berikut :
(2) dimana : δ = Tebal lapisan terbentuk (cm)
W = Berat lapisan yang terbentuk (gr)
Ρ =Massa jenis pelapis (gr/cm3)
II
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
A = Luas permukaan setelah dilapis (cm2)
Ketebalan teoritis dapat dihitung pula dari substitusi persamaan (1) dan
(2) yang dapat dituliskan sebagai berikut :
(3) Efisiensi arus, dinyatakan dalam bentuk prosentase, yaitu perbandingan antara
berat aktual berbanding terbalik dengan berat ideal / teoritisnya[2], secara
matematis dituliskan =
4) dimana : Wakt = Berat hasil penimbangan
(gr) Wteoritis = Berat teoritis (gr)
II.1.4 Fungsi Elektroplating
Dalam teknologi pengerjaan logam, proses lapis listrik termasuk ke dalam
proses pengerjaan akhir (metal finishing). Adapun fungsi dan tujuan dari pelapisan
logam adalah sebagai berikut :
1. Memperbaiki tampak rupa (dekoratif) misalnya ; pelapisan emas,
perak, kuningan, dan tembaga.
2. Melindungi logam dan dekorasi, yaitu :
- Melindungi logam dasar dengan logam yang lebih mulia, misalnya
; pelapisan platina, emas dan baja.
- Melindungi logam dasar dengan yang kurang mulia, misalnya ;
pelapisan seng dan baja.
3. Meningkatkan ketahanan produk terhadap gesekan (abrasi), misalnya
; pelapisan krom keras.
4. Memperbaiki kehalusan /bentuk permukaan toleransi logam dasar misalnya
; pelapisan nikel, krom dan lain sebagainya.
5. Elektroforming, yaitu ; membentuk benda kerja dengan cara endapan
II.1.5 Korosi
Salah satu tujuan plating ialah upaya mencegah korosi. Secara sederhana,
peristiwa korosi disebabkan oleh reaksi logam dengan unsur bukan logam dari
lingkungannya. Produknya biasanya oksida atau garamnya, yang pada gilirannya turut
mempengaruhi jalannya reaksi lanjut. Mengendalikan korosi logam dapat ditempuh
dengan berbagai cara. Reaksi korosi dapat dikelompokkan atas berbagai jenis, akan
tetapi secara umum ada dua macam (sesuai peristiwanya) yakni : penggabungan
langsung logam atau ion logam dengan unsur-unsur bukan logam, serta reaksi
II
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
pelarutan logam (biasanya di lingkungan berair) lalu bergabung dengan bukan logam
mambentuk produk korosi (reaksi penggantian). Reaksi langsung disebut juga korosi
kering, reaksi penggantian disebut korosi basah. Reaksi langsung (korosi kering) termasuk
oksida di udara, reaksi dengan uap belerang, hydrogen sulfide dan kandungan udara kering
lainnya, juga reaksi dengan logam cair misalnya natrium. Reaksi demikian nyata dan
lazim pada suhu relatif tinggi.
Oksidasi logam sekilas tak tampak melibatkan mekanisme
elektrokimia, akan tetapi sebenarnya bentuk korosi itupun tergantung pada mekanisme
pertukaran elektron dengan gejala arus listrik pula. Secara sederhana, oksigen molekul
terserap ke permukaan logam. Lalu mengurai menjadi atom dan mengion. Logamnya
juga mengion. Ion logam dan oksida bergabung, membentuk lapisan awal oksidanya.
Ion logam terus terbentuk dipermukaan, elektron berdifusi lewat lapisan oksida,
mengionkan oksigen di permukaan. Ion oksida berdifusi ke lapisan oksida dan
bereaksi dengan ion logam. Lapisan oksida makin tebal. Dapat pula logam yang
mengion dan berdifusi ke permukaan, hasilnya serupa. Korosi demikian
berlangsungnya tergantung pada sifat oksida logam, seberapa permeabel dan kuat
ikatannya ke permukaan logam. Korosi adalah reaksi antar logam dan lingkungannya,
karena itu upaya pengubahan lingkungan yang menjadikannya kurang agresif akan
bermanfaat untuk membatasi serangannya terhadap logam. Dalam hal ini ada tiga situasi :
1. Lingkungan berwujud gas. Biasanya yang dimaksudkan disini adalah udara dengan
rentang temperatur -100C hingga +300C. Beberapa metode yang digunakan untuk
mengurangi laju korosi di udara bebas adalah :
a. Menurunkan kelembaban relatif;
b. Menghilangkan komponen-komponen mudah menguap yang dihasilkan oleh bahan-
bahan di sekitar;
c. Mengubah temperatur;
d. Menghilangkan kotoran-kotoran (termasuk partikel-partikel padat yang abrasif),
endapan-endapan yang akan membentuk katoda dan ion-ion agresif.
2. Bahan terendam di air bebas yang cukup mengandung ion untuk menjadikannya
sebuah elektrolit. Modifikasi terhadap elektrolit meliputi :
a. Menurunkan konduktivitas ionik;
b. Mengubah pH;
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
c. Secara homogen mengurangi kandungan oksigen;
d. Mengubah temperatur.
3. Logam terkubur dalam tanah dan mineral-mineral yang terlarut membentuk
elektrolit. Pengendalian biasanya melalui proteksi katodik atau pelapisan permukaan,
tetapi lingkungan tersebut dapat dibuat kurang agresif dengan mengganti tanah urugan
yang tidak menahan air, mengendalikan pH dan mengubah konduktivitasnya.
Perhitungan laju korosi adalah sebagai berikut :
Salah satu metode untuk menentukan laju korosi adalah dengan menghitung berat
per satuan atau kedalaman penetrasi per satuan waktu. Laju korosi ini dapat dinyatakan
dalam inches per year (ipy), mils per year(mpy), milimeter per year (mm/y), micrometer
per year ( μm/yr).
Kehilangan berat = (kehilangan volume spesimen) x (berat jenis spesimen)
ΔW = ΔV x ρ ...............(2.5)
Dengan :
ΔW = Kehilangan berat spesimen (gr)
ΔV = Kehilangan volume spesimen (mm3)
Ρ = Berat jenis spesimen (gr/cm3)
Sedangkan kedalaman penetrasi pada permukaan logam yaitu:
t = ΔV / A ..................(2.6)
A = 2 ( (x.y) + (x.z) + (y.z))
Dengan :
t = Kedalaman penetrasi (mm)
ΔV = Kehilangan volume spesimen (mm3
) A = Luas daerah yang terendam (mm2 )
x = Panjang permukaan yang terendam
(mm) y= Lebar permukaan yang terendam
(mm)
z = Tebal permukaan yang terendam (mm)
Jadi laju korosi yang terjadi adalah sebagai berikut :r = t / T.......................... (2.7)
Dengan :r = Laju korosi (mm/tahun)
t = Kedalaman penetrasi (mm)
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Tabel 2.1 Pengujian Korosi
Laju korosi
(mm/tahun)
Pengujian Dapat atau tidak untuk
digunakan
0,05 Cukup tahan korosi Tahan korosi Dapat digunakan
0,05 s/d 0,5 Cukup tahan korosi Dapat digunakan dengan
hati-hati
0,5 s/d 1,5 Kurang tahan korosi Hanya digunakan untuk
peralatan
yang berukuran besar
1,5 Tidak tahan korosi Tidak dapat digunakan
II.1.6 Prinsip Dasar Pelapisan Logam
Kita mengenal istilah anoda, katoda, larutan elektrolit. Ketiga istilah tersebut
digunakan seluruh literatur yang berhubungan dengan pelapisan material khususnya
logam, yaitu :
Anoda adalah terminal positif, dihubungkan dengan kutub positif dari sumber arus
listrik. Anoda dalam larutan elektrolit ada yang larut dan ada yang tidak. Anoda
yang tidak larut berfungsi sebagai penghantar arus listrik saja, sedangkan anoda
yang larut berfungsi selain penghantar arus listrik, juga sebagai bahan baku pelapis.
Katoda dapat diartikan sebagai benda kerja yang akan dilapisi,
dihubungkan dengan kutub negatif dari sumber arus listrik.
Elektrolit berupa larutan yang molekulnya dapat larut dalam air dan terurai
menjadi partikel-partikel yang bermuatan positf atau negatif.
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Gambar II.1.1 Anoda, Katoda, dan Elektrolit
Karena electroplating adalah suatu proses yang menghasilkan lapisan tipis
logam di atas permukaan logam lainnya dengan cara elektrolisis, maka perlu kita
ketahui skema proses electroplating tersebut (Gautama, 2009).
II.1.7 Skema Proses Electroplating
Perpindahan ion logam dengan bantuan arus listrik melalui larutan elektrolit
sehinnga ion logam mengendap pada benda padat yang akan dilapisi. Ion logam
diperoleh dari elektrolit maupun berasal dari pelarutan anoda logam di dalam
elektrolit. Pengendapan terjadi pada benda kerja yang berlaku sebagai katoda.
Gambar II.1.2 Skema Proses Electroplating
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Pada Katoda
Pembentukan lapisan Nikel
Ni2+ (aq) + 2e- →Ni (s)
Pembentukan gas Hidrogen
2H+ (aq) + 2e- →H2 (g)
Reduksi oksigen terlarut
½ O2 (g) + 2H + →H2O (l)
Pada Anoda
Pembentukan gas oksigen
H2O (l) →4H + (aq) + O2 (g) +
4e-
Oksidasi gas Hidrogen
H2 (g) →2H+(aq) + 2e-
Mekanisme terjadinya pelapisan logam adalah dimulai dari dikelilinginya ion-
ion logam oleh molekul-molekul pelarut yang mengalami polarisai. Di dekat
permukaan katoda, terbentuk daerah Electrical Double Layer (EDL) yang bertindak
seperti lapisan dielektrik. Adanya lapisan EDL memberi beban tambahan bagi ion-ion
untuk menembusnya. Dengan gaya dorong beda potensial listrik dan dibantu oleh
reaski-reaksi kimia, ion-ion logam akan menuju permukaan katoda dan menangkap
electron dari katoda, sambil mendeposisikan diri di permukaan katoda. Dalam kondisi
equilibrium, setelah ion-ion mengalami discharge menjadi atom-atom kemudian akan
menempatkan diri pada permukaan katoda dengan mula-mula menyesuaikan
mengikuti susunan atom dari material katoda (Gautama, 2009).
II.1.8 Reaksi Oksidasi Reduksi
Terdapat sejumlah reaksi dalam mana keadaan oksidasi berubah yang disertai
dengan pertukaran elektron antara pereaksi. Ini disebut reaksi oksidasi-reduksi atau
dengan kata pendek yaitu reaksi redoks.
Dari sejarahnya istilah oksidasi diterapkan untuk proses-proses dimana oksigen
diambil oleh suatu zat. Maka reduksi dianggap sebagai proses dimana oksigen diambil
dari dalam suatu zat. Kemudian penangkapan hidrogen juga disebut reduksi, sehingga
kehilangan hidrogen harus disebut oksidasi. Sekali lagi reaksi-reaksi lain dimana baik
oksigen maupun hidrogen tidak ambil bagian belum dapat dikelompokkan sebagai
oksidasi atau reduksi sebelum definisi oksidasi dan reduksi yang paling umum, yang
didasarkan pada pelepasan dan pengambilan elektron, disusun orang. Sebelum
mencoba mendefinisikan dengan lebih cermat apa arti istilah-istilah itu.
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
a) Reaksi antara ion besi(III) dan timah(II) menuju terbentuknyabesi(II) dan timah(IV)
:
2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ + Sn4+
Jika reaksi ini dijalankan dengan hadirnya asam klorida, hilangnya warna kuning
(ciri khas Fe3+) dapat diamati dengan mudah. Dalam reaksi ini Fe3+ direduksi
menjadi Fe2+ dan Sn2+ dioksidasi menjadi Sn4+. Sebenarnya apa yang terjadi adalah
bahwa Sn2+ memberikan elektron-elektron kepada Fe3+ jadi terjadilah serah terima
(transfer) elektron.
b) Sepotong besi (paku misalnya) dibenamkan dalam larutan tembaga sulfat (CuSO4),
paku ini akan tersulut logam tembaga yang merah, sementara itu dapatlah
dibuktikan adanya besi(II) dalam larutan. Reaksi yang berlangsung adalah
Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu
Dalam hal ini menyumbangkan elektron-elektron kepada ion tembaga(II). Fe
teroksidasi menjadi Fe2+ dan Cu2+ tereduksi menjadi Cu.
Melihat contoh-contoh ini dapat ditarik beberapa kesimpulan umum dan dapatlah
didefinisikan oksidasi dan reduksi dengan cara berikut :
(i) Oksidasi adalah suatu proses yang mengakibatkan hilangnya satu elektron
atau lebih dari dalam zat (atom, ion atau molekul). Bila suatu unsur
dioksidasi, keadaan oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu
zat pengoksidasi adalah zat yang memperoleh elektron, dan dalam proses itu
zat itu direduksi. Definisi ini sangat umum, karena itu berlaku juga untuk
proses dalam zat padat, lelehan maupun gas.
(ii) Reduksi sebaliknya adalah suatu proses yang mengakibatkan diperolehnya
satu elektron atau lebih oleh zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur
direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih negatif (kurang positif).
Jadi suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan elektron, dalam proses itu
zat ini dioksidasi. Definisi reduksi ini juga sangat umum dan berlaku juga
untuk proses dalam zat padat, lelehan maupun gas.
(Vogel, 1985).
II.1.9 Pengertian Elektrokimia
Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia.
Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
banyaknya elektron yang dimiliki. Elektrokimia secara umum terbagi dalam dua
kelompok, yaitu sel galvani dan sel elektrolisis (wikipedia.org).
Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis adalah sel elektrokimia yang menimbulkan terjadinya reaksi
redoks yang tidak spontan dengan adanya energi listrik dari luar. Contohnya adalah
elektrolisis lelehan NaCl dengan electrode platina. Contoh lainnya adalah pada sel
Daniell jika diterapkan beda potensial listrik dari luar yang besarnya melebihi notasi
sel memberikan informasi yang lengkap dari sel galvani. Informasi tersebut potensial
sel Daniell (Dailami, 2010).
Notasi Sel dan Reaksi Sel
Meliputi jenis elektroda, jenis elektrolit yang kontak dengan elektroda tersebut
termasuk konsentrasi ion-ionnya, anoda dan katodanya serta pereaksi dan hasil reaksi
setiap setengah-sel. Setengah sel anoda dituliskan terlebih dahulu, diikuti dengan
setengah sel katoda. Satu garis vertikal menggambarkan batas fasa. Garis vertikal
putus-putus sering digunakan untuk menyatakan batas antara dua cairan yang misibel.
Dua spesi yang ada dalam fasa yang sama dipisahkan dengan tanda koma. Garis
vertikal rangkap dua digunakan untuk menyatakan adanya jembatan garam. Untuk
larutan, konsentrasinya dinyatakan di dalam tanda kurung setelah penulisan rumus
kimianya. Sebagai contoh:
Zn(s)Zn2+(1,00 m) Cu2+(1,00 m) Cu(s)
Zn(s)Zn2+(1,00 m) Cu2+(1,00 m) Cu(s)
PtFe2+, Fe3+H+H2Pt
Karena yang dituliskan terlebih dulu (elektroda sebelah kiri) dalam notasi tersebut
adalah anoda, maka reaksi yang terjadi pada elektroda sebelah kiri adalah oksidasi dan
elektroda yang ditulis berikutnya (elektroda kanan) adalah katoda maka reaksi yang
terjadi pada elektroda kanan adalah reaksi reduksi. Untuk sel dengan notasi :
Zn(s)Zn2+(1,00 m) Cu2+(1,00 m) Cu(s) reaksinya adalah:
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- (reaksi oksidasi)
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) + (reaksi reduksi)
Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) (reaksi keseluruhan)
(Dailami, 2010).
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
ElektrodaElektroda merupakan kutub atau lempeng pada suatu sel elektrolitik ketika arus
listrik memasuki atau meninggalkan sel. Elektroda dimana proses reduksi berlangsung
disebut sebagai katoda yang merupakan kutub negatif (penarik elektron), sedangkan
elektron dimana proses oksidasi berlandsung disebut anoda yang merupakan kutub
positif (pelepas elektron). Anoda biasanya terkorosi dengan melepaskan elektron-
elektron dari atom-atom logam netral untuk membentuk ion-ion bersangkutan.
Berbagai anoda dipergunakan pada electroplating. Ada anoda inert, ada anoda aktif
(terkorosi). Anoda dapat merupakan logam murni, dapat pula sebagai alloy. Katoda
biasanya tidak mengalami korosi, walaupun mungkin menderita kerusakan dalam
kondisi-kondisi tertentu. Dalam larutan, ion-ion positif bergerak ke katoda dan ion-ion
negatif bergerak ke anoda. Adapun logam yang biasa digunakan sebagai elektroda
adalah logam yang tidak larut dalam larutan elektrolit yang digunakan sebagai pelapis
(Dailami, 2010).
Jenis-Jenis Elektroda Reversible
Kereversibelan pada elektroda dapat diperoleh jika pada elektroda terdapat
semua pereaksi dan hasil reaksi dari setengah-reaksi elektroda. Contoh elektroda
reversibel adalah logam Zn yang dicelupkan ke dalam larutan yang mengandung Zn2+
(misalnya dari larutan ZnSO4). Ketika elektron keluar dari elektroda ini, setengah
reaksi yang terjadi adalah :
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-
dan sebaliknya jika elektron masuk ke dalam elektroda ini terjadi reaksi yang
sebaliknya:
Zn2+(aq) + 2e- Zn(s)
Tetapi jika elektroda Zn tersebut dicelupkan ke dalam larutan KCl, tidak dapat
terbentuk elektroda yang reversibel karena saat ada elektron keluar dari elektroda
ini terjadi setengah-reaksi :
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-
akan tetapi saat ada elektron yang masuk ke dalam elektroda ini, yang terjadi
adalah setengah-reaksi :
2H2O + 2e- H2 + 2OH-
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
dan bukan reaksi :
Zn2+(aq) + 2e- Zn(s)
karena larutan yang digunakan tidak mengandung Zn2+. Jadi dalam hal ini
kereversibelan memerlukan adanya Zn2+ yang cukup dalam larutan di sekitar
elektroda Zn (Vogel, 1985).
Elektroda Logam-Ion Logam
Pada elektroda ini logam L ada dalam kesetimbangan dengan larutan
yang mengandung ion Lz+. Setengah reaksinya ditulis:
Lz+ + ze- L
Contoh dari elektroda ini diantaranya Cu2+Cu; Zn2+Zn, Ag+Ag, Pb2+Pb.
Logam-logam yang dapat mengalami reaksi lain dari reaksi setengah-sel yang
diharapkan) tidak dapat digunakan. Jadi logam-logam yang dapat bereaksi dengan
pelarut tidak dapat digunakan. Logam-logam golongan IA dan IIA seperti Na dan
Ca dapat bereaksi dengan air, oleh karena itu tidak dapat digunakan. Seng dapat
bereaksi dengan larutan yang bersifat asam. Logam-logam tertentu perlu diaerasi
dengan N2 atau He untuk mencegah oksidasi logam dengan oksigen yang larut
(kimiaunipa.blogspot.com).
Elektroda Amalgam
Amalgam adalah larutan dari logam dengan cairan Hg. Pada elektroda ini
amalgam dari logam L berkesetimbangan dengan larutan yang mengandung ion
Lz+, dengan reaksi :
Lz+ + ze- L (Hg)
Dalam hal ini raksanya sama sekali tidak terlibat dalam reaksi elektroda. Logam
aktif seperti Na, K, Ca dan sebagainya biasa digunakan dalam elektroda amalgam
(kimiaunipa.blogspot.com).
Elektroda Logam-Garamnya yang Tak Larut
Pada elektrtoda ini logam L kontak dengan garamnya yang sangat sukar
larut (L+X-) dan dengan larutannya yang jenuh dengan garam tersebut serta
mengandung garam yang larut (atau asam) yang mengandung Xz-. Contoh dari
elektroda ini adalah elektroda perak-perak klorida, elektroda kalomel, dan
elektroda timbal-timbal sulfat (Dailami, 2010).
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Elektroda Gas
Pada elektroda gas, gas berkesetimbangan dengan ionnya dalam larutan.
Contoh dari elektroda ini adalah elektroda hidrogen dan elektroda klor (Dailami,
2010).
Elektroda Redoks
Sebetulnya semua elektroda melibatkan setengah-reaksi oksidasi – reduksi. Tapi
istilah untuk elektroda redoks biasanya hanya digunakan untuk elektroda yang
setengah-reaksi redoksnya melibatkan dua spesi yang ada dalam larutan yang sama.
Contoh dari elektroda ini adalah Pt yang dicelupkan ke dalam larutan yang
mengandung ion-ion Fe2+ dan Fe3+ dengan setengah-reaksi :
Fe3+ + e- Fe2+
Notasi setengah-selnya adalah PtFe3+, Fe2+ yang gambarnya tampak seperti di
bawah. Contoh lainnya adalah PtMnO4-, Mn2+.
Gambar II.1.3. Elektrode Redoks
(Dailami, 2010).
II.1.10 Hukum-Hukum Faraday Tentang Elektrolisis
Konsep hukum faraday yang digunakan dalam elektrolisis yaitu :
1. Massa suatu zat yang dibebaskan atau diendapkan pada suatu elektrode
sebanding dengan muatan listrik (yaitu banyaknya coulumb) yang melalui
eletrolit.
2. Massa berbagai zat yang dibebaskan atau diendapkan oleh kuantitas listrik yang
sama (yaitu banyaknya coulumb yang sama) sebanding dengan bobot ekuivalen
zat-zat itu.
(L. Rosenberg, 1985).
Edigunakan = Ed + iR + Ekatoda + Eanoda
F = 1,602 x10-19 C/elektron) (6,022x1023 elektron/mol) = 9,65x104 C/mol
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Kedua hukum ini, yang ditemukan secara empiri oleh faraday lebih dari
setengah abad sebelum penemuan elektron, dapat dikatakan merupakan
konsekuensi sederhana daripada sifat-sifat listrik zat. Dalam setiap peristiwa
elektrolisis terjadi reduksi pada katode untuk mengambil elektron yang mengalir ke
elektrode itu dan oksidasi yang terjadi pada anode, yang memberikan elektron yang
meninggalkan sel elektrolitik itupada elektroda ini. Berdasarkan asas
kesinambungan arus, pembuangan elektron pada katode harus persis sama dengan
elektron yang ditambahkan pada anode. Berdasarkan definisi daripada bobot
ekuivalen dalam reaksi oksidasi-reduksi, banyaknya gram ekuivalen reaksi
elektrode harus sebandingdengan banyaknya muatan yang diangkut ke dalam atau
ke luar sel elektrolitik itu, dan harus sama dengan banyaknya mol elektron yang
diangkut ke dalam rangkaian listrik itu. Tetapan faraday (F) sama dengan muatan
satu mol elektron :
(L. Rosenberg, 1985).
II.1.11 Voltase, Tahanan dan Hataran
Aliran antara kutub positif dan negatif dari sumber arus lansung dilengkapi
dengan suatu alat elektrolit, maka sejumlah arus listrik yang akan lewat sangat
bergantung pada dua faktor, yaitu :
Gaya gerak listrik (ggl) atau dinamakan electro motif force (e. m. f. ) atau
voltase yang digunakan pada baterai atau sumber arus ion sebagai sumber
arus yang melalui elektrolit.
Tahanan listrik dari elektrolit yang berbanding terbalik dengan arus yang lewat.
Jika tahanan diperbesar maka kuat arus yang ditimbulkan makin kecil, begitulah
sebaliknya. Untuk memulai suatu elektrolisa harus melampaui GGL balik galvanik
atau potensial penguraian Ed. Harga ini dinyatakan dengan Ed= EAnoda - EKatoda dapat
dengan mudah dihitung. Persamaan untuk menentukan potensial yang
diperlukan sebagai berikut :
Dengan Ed = Eanoda - Ekatoda adalah potensial penguraian menurut Nernst.
II-
BAB II Tinjauan Pu
I = V/RDimana, I = Arus (Ampere)E = e.m.f (volt)R = Tahanan (Ohm)
A . i . tW =
Z . 96500Dimana, W = Berat endapan (gram) I = Kuat Arus (ampere)T = Waktu pelapisan (detik) A = Berat atom (garam/mol) Z = ValensiF = Konstanta Faraday (96500 Coloumb)
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Faktor ini berbanding terbalik dengan tahanan, dimana jika daya
hantarnya bertambah maka arus yang lewat besar.
Berdasarkan Hukum Ohm:
Berdasarkan penemuan dari Michael Faraday pada tahun 1883 yang dikenal
sebagai hukum Faraday, menetapkan hubungan listik dan kimia dari elektrolit atau
reaksi elektrokimia. Kedua hukum tersebut adalah:
a) Berat logam yang diendapkan pada katoda selama elektrolisis adalah sebanding
dengan jumlah arus listrik yang melalui larutan.
b) Untuk sejumlah arus yang lewat selama elektrolisis, berat logam yang
diendapkan sebanding dengan berat ekivalennya. Berdasarkan kedua hukum
tersebut diatas diperoleh:
(Dailami, 2010).II.1.12 Faktor Yang Mempengaruhi Lapisan
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses electroplating antara lain
adalah: (1) potensial dan arus yang diberikan, (2) suhu, (3) kerapatan arus, (4)
konsentrasi ion, (5) waktu. Harga potensial mempengaruhi jalannya proses
electroplating. Setiap logam mempunyai harga potensial tertentu untuk terjadinya
reduksi di katoda. Besarnya potensial yang diberikan berpengaruh pula pada arus
yang mengalir ke dalam larutan. Suhu sangat penting untuk menyeleksi tepat
tidaknya jalan reaksi dan melindungi pelapisan. Keseimbangan suhu ditentukan
oleh beberapa faktor misalnya jarak antara anoda dan katoda serta arus yang
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
digunakan. Kerapatan arus yang baik adalah arus yang tinggi pada saat arus yang
diperlukan masuk. Berapapun nilai kerapatan arus akan mempengaruhi proses dan
waktu untuk ketebalan lapisan tertentu. Konsentrasi merupakan faktor yang
mempengaruhi struktur deposit. Naiknya konsentrasi logam akan meningkatkan
aktivitas anion yang membantu mobilitas ion. Waktu merupakan faktor yang
mempengaruhi banyaknya logam yang mengendap di katoda. Secara umum
semakin banyak waktu yang digunakan untuk proses electroplating semakin tebal
lapisan pada katoda (Dailami, 2010).
11. Logam Dasar
Digunakan untuk pembuatan elektroda (katoda) atau benda kerja harus
berbentuk batang yang mempunyai penampang melintang bulat atau persegi
(berbentuk pelat). Logam dasar harus bebas dari lemak dan kotoran-kotoran
oksida yang dapat mempengaruhi pelekatan lapisan dan dapat menimbulkan
korosi (Dailami, 2010).
12. Rapat Arus
Pada proses ini jumlah logam yang terdeposisi pada katoda atau yang
lenyap dari anoda. Rapat arus yang timbul dapat mempercepat terjadinya
pengendapan namun hasilnya kasar.di samping itu rapat arus yang tinggi dapat
menyebabkan pelarutan kembali pada lapisan yang terbentuk. Rapat arus yang
rendah menyebabkan pelepaan ion lambat sehingga membutuhkan waktu yang
relatif lama (Dailami, 2010).
13. Konsentrasi Larutan Elektrolit
Pada larutan yang konsentrasinya rendah, proses pelapisan berlangsung
lama dan kemungkinan tidak terjadilapisan. Sebaliknya pada larutan yang
konsentrasinya tinggi, akan menghasilkan lapisan yang melekat kuat tatapi
kemungkinan lapisan yang terjadi kasar (Dailami, 2010).
14. pH Larutan
Larutan yang bersifat netral atau mendekati netral mudah menjadi
larutan yang bersifat basa dipermukaan katoda, sehingga lapisan yang
terbentuk akan tercampur dengan lapisan garam basa atau hidroksida. pH yang
terlalu rendah memudahkan terjadinya reaksi pembentukan gas hidrogen dan
II-
BAB II Tinjauan Pu
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
melarutnya kembali lapisan yang terjadi. Nilai potensial (E) untuk elektroda
hidrogen bergantung pada konsentrasi ion hidrogenny (Dailami, 2010).
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan
Variabel kuat arus antara lain 100 mAdan 500 mA.
Variabel waktu antara lain 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit,
40 menit
III.2 Alat dan Bahan Percobaan
II.2.1 Alat :
1. Amperemeter
2. Beaker glass
3. Kabel
4. Neraca
5. Penjepit
6. Stopwatch
II.2.2 Bahan :
1. Larutan CuSO4
2. Larutan HCl pekat
3. Logam Besi 10 buah
4. Logam Cu
III.3 Prosedur Percobaan
1. Menyiapkan alat dan bahan
2. Membersihkan logam pelapis dan yang dilapisi dengan HCl pekat
3. Menimbang logam yang akan dilapisi sebagai berat sebelum percobaan
4. Memasang logam yang akan dilapisi dikatoda (-) dan yang akan melapisi
di anoda (+)
5. Mencelupkan kedua logam kedalam larutan elektrolit pelapis selama
variable waktu 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit, 40 menit
6. Mengeringkan logam-logam tersebut
7. Menimbang logam-logam yang dilapisi tersebut sebagai berat setelah percobaan
8. Mengulangi langkah a sampai f untuk kuat arus listrik yang berbeda (100
mA dan 500 mA)
III-1
III
BAB III Metodolo gi
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
MULAI
Mencelupkan kedua logam kedalam larutan elektrolit pelapisselama variable waktu15 menit, 20 menit, 25 menit, 30
menit,35 35 menit, 40 menit
Mengeringkan logam-logam tersebut
SELESAI
Memasang logam yang akan dilapisi dikatoda (-) dan yang akan melapisi di anoda (+)
Menimbang logam-logam yang dilapisi tersebut sebagai berat setelah percobaan
Mengulangi langkah a sampai f untuk kuat arus listrik yang berbeda (100 mA dan 500 mA)
III.4. Diagram Alir Percobaan
Menyiapkan alat dan bahan
Membersihkan logam pelapis dan yang dilapisi dengan HCL pekat
Menimbang logam yang akan dilapisi sebagai berat sebelum
`
Amperemeter Beaker Glass
Kabel dan Penjepit Neraca
Stopwatch
III
BAB III Metodolo gi
Laboratoriu m Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
III.5. Gambar Alat Percobaan
Gambar III.6.1. Gambar Alat Percobaan
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Tabel Hasil Percobaan
1. Percobaan Pertama
Tabel IV.1.1 Hasil Percobaan pelapisan logam dengan menggunakan arus listrik
100 mA
NoWaktu
(menit
)
W0 (gram) W1 (gram)
W (gram) Kuat
arus
( I )1 15 12 12,5 0,5 60
2 20 12 12,5 0,5 60
3 25 13 13,5 0,5 60
4 30 12 12,5 0,5 60
5 35 12 12,5 05 60
6 40 12 12,5 0,5 60
2. Percobaan Kedua
Tabel IV.2.1 Hasil Percobaan pelapisan logam dengan menggunakan arus listrik
500 mA
NoWaktu
(menit
)
W0 (gram) W1 (gram)
W (gram) Kuat
arus
( I )1 15 10,5 11 0,5 300
2 20 10,5 11,5 1 260
3 25 10,5 11,5 1 475
4 30 10,5 11,5 1 400
IV-1
IV
BAB IV Hasil dan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
5 35 10,5 11,5 1 300
6 40 10,5 12 1,5 340
IV.2 Pembahasan
Pada proses percobaan pelapisan logam bertujuan untuk mengetahui pengaruh
waktu, arus listrik dan konsentrasi larutan yang digunakan dalam proses pelapisan
logam dan mengetahui reaksi redoks yang terjadi pada pelapisan logam dengan
elektrolit CuSO4. Pelapisan logam dikenal juga dengan istilah electroplating.
Menurut Gautama (2009), 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 dilapisi.
Pada percobaan pelapisan logam dengan katode Cu, anoda Fe dan larutan
CuSO4 menggunakan variabel waktu dan arus listrik. Arus listrik yang digunakan
yaitu 100 mA dan 500 mA. Sedangkan variabel waktu yang digunakan yaitu 15
menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit, 40 menit. Selain itu digunakan pula
larutan electroplating berupa CuSO4 dengan konsentrasi pekat dan konsentrasi
rendah 0,1 N. Prosedur pada percobaan pelapisan logam, yaitu membersihkan logam
yang dilapisi berupa logam besi dengan HCl pekat. Pembersihan logam tersebut
bertujuan untuk menghilangkan kotoran pada logam yang dialpisi (logam besi) agar
tidak mempengaruhi pada saat menimbang pertambahan berat logam yang terbentuk.
Kemudian menimbang logam yang akan dilapisi sebagai berat sebelum percobaan.
Kemudian memasang logam besi yang akan dilapisi dikatoda (-) dan logam tembaga
yang akan melapisi di anoda (+). Setelah itu, mencelupkan kedua logam kedalam
larutan elektrolit pelapis selama variable waktu 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30
menit, 35 menit, 40 menit . Selanjutnya mengeringkan logam-logam tersebut dan
menimbang logam-logam yang dilapisi tersebut sebagai berat setelah percobaan.
Mengulangi langkah a sampai f untuk kuat arus listrik yang berbeda (100 mA dan
500 mA).
Pada percobaan pelapisan logam atau electroplating menggunakan prinsip
elektrokimia dimana anode pada kutub positif dan katode pada kutub negatif.
Berdasarkan Robert A (188:1983), anode adalah elektroda yang mengalami oksidasi
IV
BAB IV Hasil dan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
dan dan elektron diberikan kepada elektroda sedangkan katode adalah elektroda yang
mengalami reduksi dan elektron diikat oleh pereaksi dalam larutan. Pada pelapisan
logam terjadi reaksi kimia dengan bantuan arus listrik. Dari pelapisan logam besi
dengan tembaga maka reaksi pelapisan tmebaga pada besi yaitu Cu(s)Cu2+
Cu2+Cu(s). Besi akan dilapisi tembaga , maka sebagai katodenya adalah besi dan
anodenya adalah tembaga serta CuSO4 sebagai elektrolitnya. Berikut reaksi redoks
yang terjadi pada pelapisan logam dengan menggunakan elektrolit CuSO4 adalah:
Cu(s) Cu2+(aq) + 2e- (reaksi oksidasi)
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) + (reaksi reduksi)
Cu(s) + Cu2+(aq) Cu2+(aq) + Cu(s) (reaksi keseluruhan)
Dari reaksi diatas maka dapat terlihat bahwa elektron valensi yang terlibat dalam
reaksi tersebut adalah 2e. Ion Cu2+ bergerak ke katode dengan mengambil elektron
dan menjadi logam tembaga yang menempel pada besi katode. Reaksi pada katode
terjadi reaksi reduksi :
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)
Ion SO42- bergerak ke anode memberikan elektrondan bereaksi dengan tembaga
anode. Berikut reaksi pada anode yaitu terjadi oksidasi :
Cu(s) Cu2+(aq) + 2e-
Kemudian lama-kelamaan tembaga pada anode akan berkurang dan besi di katode
akan dilapisi oleh tembaga. Bila proses ini terus seamkin lama berlangsung, maka
pelapisannya seamkin tebal.
IV.2.1 Pengaruh Arus Listrik (500 mA) dan Variabel Waktu
Terhadap Penambahan Berat Logam
Beberapa faktor yang mempengaruhi pengendapan logam pada electroplating
yaitu suhu, aliran arus listrik, waktu dan kadar dari palarut yang digunakan pada
electroplating. Dalam percobaan ini, arus listik dan waktu palapisan diamati untuk
mengetahui seberapa besar pengaruhnya dalam electroplating dan membandingkan
dengan teori yang ada berdasarkan hukum faraday. Berdasarkan data yang
diperoleh pada tabel IV.2.1 Hasil Percobaan pelapisan logam dengan menggunakan
arus listrik 500 mA didapatkan hasil bahwa pada t = 15 menit penambahan berat
logam adalah 0,5 g, pada t = 20 menit penambahan berat logam adalah 1 g, pada t
IV
BAB IV Hasil dan
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
10 15 20 25 30 35 40
Waktu (t) menit
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
= 25 menit penambahan berat logam adalah 1 g, pada t = 30 menit penambahan
berat logam adalah 1 g, pada t = 35 menit penambahan berat logam adalah 1 g,
pada t = 40 menit penambahan berat logam adalah 1,5 g Berikut grafik
pertambahan berat logam besi :
Grafik IV.2.1 Pengaruh Arus Listrik (500 mA) dan Variabel
Waktu Terhadap Pertambahan Berat Logam
Pada grafik IV.2.1 terlihat bahwa setiap variabel waktu yang berbeda yaitu
pada saat waktu (t) 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit, 40 menit
pertambahan berat logam besi (∆W) adalah sama sebesar 0,5 gram, artinya
berapapun waktu yang digunakan dalam percobaan hanya akan menghasilkan ∆W
sebesar 0,5 g. Dari data tersebut terlihat ketidakakuratan dalam hasil penimbangan
logam pada semua variabel waktu (t) dimana hasil penimbangan logam yang telah
terlapisi Cu menunjukkan hasil yang sama, berarti variabel waktu tidak
berpengaruh. Hal ini terjadi karena logam sudah terlapisi secara sempurna, yang
berarti semua elektron Fe sudah berhubungan dengan Cu sehingga lapisan
tembaga yang hendak melapisi logam sudah tidak bisa melekat lagi, terbukti saat
larutan elektrolitnya (CuSO4) dilihat terdapat lapisan tembaga yang ikut larut
∆W
(gra
m)
IV
BAB IV Hasil dan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
dalam larutan sehingga, warna larutan tampak lebih kusam. Selain itu, timbangan
analit yang digunakan kurang teliti sehingga mempengaruhi hasil percobaan.
Penggunaan arus listrik 500 mA yang mengakibatkan proses pelapisan
berlangsung lebih cepat daripada penggunaan arus listrik sebesar 100 mA.
IV.2.2 Pengaruh Arus Listrik (100 mA) dan Variabel Waktu Terhadap Penambahan Berat Logam
Berdasarkan data yang diperoleh pada Tabel IV.2.1. Hasil Percobaan
pelapisan logam dengan menggunakan arus listrik 100 mA didapatkan hasil
bahwa pada t = 15 menit penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 20 menit
penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 25 menit penambahan berat logam
adalah 0,5 g, pada t = 30 menit penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 35
menit penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 40 menit penambahan berat
logam adalah 0,5 g. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya lapisan Cu pada
logam itu kasar dan mudah mengelupas, sehingga pada saat menimbang banyak
lapisan yang lengket di alat penimbangnya. Sehingga diperoleh grafik sebagai
berikut.
Grafik IV.2.2 Pengaruh Arus Listrik (100 mA) dan Variabel
Waktu Terhadap Pertambahan Berat Logam
IV
BAB IV Hasil dan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
Dari grafik IV.2.2 dapat diketahui bahwa variabel waktu berpengaruh
terhadap ∆W yang dihasilkan karena jika waktu bertambah maka ∆W sama pada
setiap waktu yang ditentukan. Hal itu terjadi karena kesalahan teknis saat
dilakukan percobaan seperti terkelupasnya lapisan tembaga saat disentuh yang
akibatnya mengurangi berat semestinya dan alat timbangan analit yang rusak
sehingga tidak akurat dalam pengukuran. Berdasarkan hukum faraday yaitu berat
(W) sebanding dengan arus listrik yang digunakan pada electroplating, artinya
semakin besar arus listrik dan lama waktu yang digunakan pada electroplating,
maka berat logam yang dihasilkan semakin besar.
Berdasarkan penemuan dari Michael Faraday pada tahun 1883 yang dikenal
sebagai hukum Faraday, menetapkan hubungan listik dan kimia dari elektrolit
atau reaksi elektrokimia. Kedua hukum tersebut adalah:
a) Berat logam yang diendapkan pada katoda selama elektrolisis adalah
sebanding dengan jumlah arus listrik yang melalui larutan.
b) Untuk sejumlah arus yang lewat selama elektrolisis, berat logam yang
diendapkan sebanding dengan berat ekuivalennya. Berdasarkan kedua hukum
tersebut diatas diperoleh:
(kimiaunipa.blogspot.com).
Berdsarakan hukum faraday, maka Faktor-faktor yang mempengaruhi proses
pelapisan logam atau electroplating antara lain adalah: (1) potensial dan arus yang
diberikan, (2) suhu, (3) kerapatan arus, (4) konsentrasi ion, (5) waktu. Harga
potensial mempengaruhi jalannya proses electroplating. Setiap logam mempunyai
harga potensial tertentu untuk terjadinya reduksi di katoda. Besarnya potensial
yang diberikan berpengaruh pula pada arus yang mengalir ke dalam larutan. Suhu
sangat penting untuk menyeleksi tepat tidaknya jalan reaksi dan melindungi
pelapisan. Keseimbangan suhu ditentukan oleh beberapa faktor misalnya jarak
antara anoda dan katoda serta arus yang digunakan. Kerapatan arus yang baik
adalah arus yang tinggi pada saat arus yang diperlukan masuk. Berapapun nilai
W = A . i . t Z . 96500
IV
BAB IV Hasil dan
Laboratorium Kimia Fisika Program Studi D3
Teknik Kimia
kerapatan arus akan mempengaruhi proses dan waktu untuk ketebalan lapisan
tertentu. Konsentrasi merupakan faktor yang mempengaruhi struktur deposit.
Naiknya konsentrasi logam akan meningkatkan aktivitas anion yang membantu
mobilitas ion. Waktu merupakan faktor yang mempengaruhi banyaknya logam
yang mengendap di katoda. Secara umum semakin banyak waktu yang digunakan
untuk proses electroplating semakin tebal lapisan pada katoda
(kimiaunipa.blogspot.com).
Pelapisan logam diaplikasikan dalam pengendapan logam
menggunakan arus listrik (electro deposition), penyalutan (cladding), penceluban
panas (hot dipping), dan pengendapan logam dengan uap (vapor deposition)
(Fontana, 1987).
V
BAB V
KESIMPULAN
Dari percobaan pelapisan logam dengan variabel waktu dan arus listrik berbeda,
dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada peristiwa electroplating terjadi reaksi redoks yaitu Cu(s)Cu2+Cu2+Cu(s).
2. Pada penggunaan arus listrik sebesar 500 mA, setiap variabel pada t = 15 menit
penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 20 menit penambahan berat logam
adalah 1 g, pada t = 25 menit penambahan berat logam adalah 1 g, pada t = 30 menit
penambahan berat logam adalah 1 g, pada t = 35 menit penambahan berat logam
adalah 1 g, pada t = 40 menit penambahan berat logam adalah 1,5 g.
3. Pada penggunaan arus listrik sebesar 100 mA, pertambahan berat logam terbesar
terjadi pada pelapisan logam pada t = 15 menit penambahan berat logam adalah 0,5 g,
pada t = 20 menit penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 25 menit
penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 30 menit penambahan berat logam
adalah 0,5 g, pada t = 35 menit penambahan berat logam adalah 0,5 g, pada t = 40
menit penambahan berat logam adalah 0,5 g.
4. Semakin pekat konsentrasi larutan CuSO4 yang digunakan dalam proses
electroplating, maka semakin cepat proses terlapisnya besi yang oleh tembaga.
5. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pelapisan logam atau electroplating antara
lain adalah: potensial dan arus yang diberikan, suhu, kerapatan arus, konsentrasi ion,
waktu dan harga potensial setiap logam.
DAFTAR
5
Abrianto Akuan. 2009. Dasar-dasar elektroplating. Diakses dari
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kimia%20dasar/elektrokimia/ pada
tanggal 2 November 2013 pukul 10.30 WIB
Fontana, M. G. (1987). Corrosion Engineering. Singapura: McGraw Hilll Book Company.
Gautama. (2009). Elektrolisis. Diakses dari
http://www.infometrik.com/2009/08/pelapisan-logam-bagian-1/ pada tanggal
25 November 2013 pukul 20.00 WIB.
Ir.L.Setiono. (1985). Vogel. Jakarta: PT. Kalman Media Pusaka.
Jerome L. Rosenberg, P. (1985). Kimia Dasar. In Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga.
Repository USU. 2009. Pelapisan Logam. Diakses dari
repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29124/.../Chapter%20II.pdf pada
tanggal 2 November 2013
Unipa. 2010. Laporan Elektrokimia. Diakses dari
http://kimiaunipa.blogspot.com/2010/06/laporan-elektrokimia.html pada
tanggal 2 November 2013 pukul 10.00 WIB
Wikipedia. 2011. Pengertian Elektrokimia. Diakses dari
http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrokimia pada tanggal 2 November 2013
pukul 10.20 WIB
DAFTAR
6
No Simbol Satuan Keterangan
1. WO Gram Berat awal
2. Wt Gram Berat akhir
3. N Normalitas Normalitas
4. V1 Liter Volume Awal
5. V2 Liter Volume Akhir
6. M1 Molaritas Molaritas Awal
7. M2 Molaritas Molaritas Akhir
8. n Mol Mol
9. m Gram Massa
10 BM Gram / mol Berat Molekul
APPENDIK
v
Perhitungan selisih berat dengan variabel arus tetap 100 mA
1. W0 = 12 gram
W = 12,5 gram
∆W = 12,5 – 12 gram
= 0,5 gram
2. W0 = 12 gram
W = 12,5 gram
∆W = 12,5 – 12 gram
= 0,5 gram
3. W0 = 13gram
W = 13,5 gram
∆W = 13,5 – 13 gram
= 0,5 gram
4. W0 = 12gram
W = 12,5 gram
∆W = 12,5 – 12 gram
= 0,5 gram
5. W0 = 12gram
W = 12,5 gram
∆W = 12,5 – 12 gram
= 0,5 gram
6. W0 = 12gram
W = 12,5 gram
∆W = 12,5 – 12 gram
= 0,5 gram
v
Perhitungan selisih berat dengan variabel arus tetap 500 mA
1. W0 = 10,5 gram
W = 11 gram
∆W = 11 – 10,5 gram
= 0,5 gram
2. W0 = 10,5 gram
W = 11,5 gram
∆W = 11,5 – 10,5 gram
= 1 gram
3. W0 = 10,5 gram
W = 11,5 gram
∆W = 11,5 – 10,5 gram
= 1 gram
4. W0 = 10,5 gram
W = 11,5 gram
∆W = 11,5 – 10,5 gram
= 1 gram
5. W0 = 10,5 gram
W = 11,5 gram
∆W = 11,5 – 10,5 gram
= 1 gram
6. W0 = 10,5 gram
W = 12 gram
∆W = 12 – 10,5 gram
= 1,5 gram