PEWARNAAN Al2O3 TERANODISASI DENGAN LARUTAN BESI (III) OKSALAT

I Nyoman Satria Arimbawa, Ni Wayan Yuningrat, Gede Agus Beni Widana.

Jurusan Analis Kimia FMIPA Universitas Pendidikan Ganesha Email (beniundiksha@gmail.com)

Abstrak

Perkembangan industri semakin memicu manusia dalam mengembangkannya, salah satunya industri manufacturing. Dalam industri manufacturing khususnya dalam plating yang paling banyak digunakan yaitu logam aluminium. Aluminium dalam bentuk oksida tahan terhadap korosi, namun ketahanan korosi yang diakibatkan terbentuknya lapisan oksida secara alami tidak seragam, dan tipis sehingga diperlukan tindakan untuk mengatasi hal tersebut, salah satunya dengan proses anodisasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (1) intensitas warna yang dihasilkan, dan (2) ketahanan aluminium yang telah terwarnai terhadap korosi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu proses elektrokimia. Hasil penelitian ini menunjukkan, proses anodisasi mempengaruhi berat spesimen sebelum dan sesudah proses. Sebelum anodisasi berat spesimen 2,070 gram dan setelah anodisasi menjadi 1,982 gram. Sedangkan warna yang tampak secara visual sebelum anodisasi berwarna abu-abu, dan setelah proses anodisasi berwarna jingga pekat dan warna merata. Kesimpulan dari penelitian ini yaitu larutan besi (III) oksalat mampu memberikan warna kuning jingga terang pada spesimen aluminium yang teranodisasi, dan mampu tahan terhadap korosi.

Kata-kata kunci: anodisasi, elektrokimia, intensitas, korosi, dan aluminium

Abstract The Development of the industry in developing the human triggering, one manufacturing industry. In the manufacturing industry, especially in the most widely used plating metal is aluminum. In the form of aluminum oxide is resistant to corrosion, but corrosion resistance due to the formation of a natural oxide layer is not uniform, and thin so that the necessary action to overcome it, one of them with the process anodizing. This study aimed to determine (1) the intensity of the color produced, and (2) aluminum which has been stain resistance to corrosion. The method used in this study is an electrochemical process. Results of this study showed that the process of anodizing affect specimen weight before and after the process. Before anodizing specimens weighing 2,070 grams and 1,982 grams after anodizing being. While the colors are visually before anodizing gray, and after anodizing process concentrated orange and the color evenly. The conclusion of this research is a solution of iron (III) oxalate is able to give bright orange yellow color on the aluminum specimen teranodisasi, and able to withstand corrosion. Keywords: anodizing, electrochimical, intensity, corrosion, and aluminum.

1. Pendahuluan

Perkembangan industri semakin memicu arah manusia dalam mengembangkannya khususnya industri manufacturing. Bahan yang paling banyak digunakan dalam proses manufacturing adalah logam karena logam mempunyai sifat yang kuat dan tidak tembus cahaya.

Logam yang permukaannya dilapisi oleh suatu material dikenal dengan istilah plating. Tujuan dari plating yaitu untuk memenuhi kebutuhan dekoratif sehingga menarik dan memiliki nilai jual yang tinggi. Salah satu logam yang banyak digunakan dalam plating yaitu aluminium.

Aluminium merupakan logam yang lunak dan liat. Selain itu mampu dibentuk dengan baik, dan tahan terhadap korosi. Ketahanan aluminium terhadap korosi diakibatkan aluminium berinteraksi dengan atmosfer khususnya oksigen sehingga terbentuk aluminium oksida (Al2O3) secara alami. Namun lapisan oksida yang terbentuk secara alami tidak seragam, tipis, dan tidak koheren. Sehingga diperlukan tindakan untuk mempertebal lapisan aluminium yaitu dengan proses anodisasi.

Mengingat hasil positif yang dapat diperoleh dari aluminium yang teranodisasi maka penulis mencoba meneliti intensitas warna yang dihasilkan dan menguji ketahanan terhadap korosi.

2. Metode Penelitian 2.1 Alat dan Bahan

Dalam melakukan penelitian memerlukan alat yang sesuai dengan tujuan dari penelitian dimana semua alat tersebut adalah gelas kimia (Schott Duran 800 mL), Pemanas (Jlab Tech), Neraca Digital (Shimadzu), Kamera 18 megapixel (Canon), dan Adaptor 1 A

Sedangkan bahan penelitian yang dipakai adalah NaOH (Merck Schuchardt, pro analys), HNO3 (Qrec, 65%), H2SO4 (Merck Schuchardt, 95%-97%), FeCl3 (Merck Schuchardt), (NH4)2C2O4 (Merck Schuchardt, pro analys), Aluminium (Merck Schuchardt, pro analys), akuades, deterjen, dan amplas 2.3 Langkah-Langkah Penelitian 2.3.1 Pembentukan Larutan Pewarna Besi

(III) Oksalat Dilarutkan FeCl3 dan (NH4)2C2O4 dalam

akuades. Perbandingan kedua larutan 1:1 kemudian dicampur dalam erlenmeyer dan dipansakan pada suhu konstan selama ± 30 menit sampai larutan berwarna jingga. 2.3.2Anodisasi [Pridana, 2011]

Dipersiapkan aluminium yang akan dianodisasi. Kemudian dilanjutkan dengan proses preparasi sampel yaitu, proses cleaning, pembersihan spesimen aluminium dengan menggunakan amplas, kemudian dicuci dengan air bersih, proses rinsing, pencucian spesimen dengan menggunakan detergen agar terbebas dari kotoran dan lemak, proses etching, pemasukan benda kerja ke dalam larutan NaOH selama 15 menit sambil digerak-gerakan, proses desmulting, perendaman specimen dalam larutan HNO3., kemudian penimbangan plat aluminium, proses anodisasi (anodizing), specimen dimasukan dalam larutan elektrolit H2SO4 dan diletakkan pada anoda. Tegangan listrik DC dinaikkan secara bertahap dari 6 V sampai 12 V selama 30 menit dan hasil anodisasi ditimbang.

2.3.2 Pewarnaan (coloring) [Pridana,

2011] Setelah proses anodisasi specimen

direndam dalam larutan pewarna Fe2(C2O4)3, kemudian setelah specimen telah terwarnai, didiamkan selama ± 30 menit dan dilanjutkan dengan proses sealing, specimen direndam dalam air pada suhu 98-100 ºC. Pengamatan intensitas warna, specimen difoto menggunakan

kamera digital, kemudian dianalisis dengan Softwere Adobe Photoshop versi CS4 untukmengetahui kuantitas dengan menghitung RGB (Red Green Blue). 2.3.3 Ketahanan Korosi [Haward, 1986]

Spesimen diuji ketahanan korosinya dengan merendamnya dalam larutan garam 3,8 % selama 7 hari, kemudian spesimen difoto, kemudian dianalisis dengan Softwere Adobe Photoshop versi CS4.

3. Hasil dan Pembahasan 3.1 Hasil Penelitian 3.1.1Berat dan Warna Spesimen

Aluminium yang teramati Pada anodisasi terjadi perubahan massa terukur dari aluminium sebelum dan setelah proses anodisasi serta warna yang teramati sebelum dan setelah proses pewarnaan. Data berat dan warna yang teramati secara visual disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Berat dan Warna yang Terlihat Secara Visual.

Sebelum Anodisasi Setelah Anodisasi

Berat (gram)

Warna Berat (gram)

Warna

2,070 Abu-abu 1,982 Jingga pekat dan

warna merata

3.1.2 Nilai Intensitas Sebelum dan Sesudah Korosi

Nilai Intensitas warna udiperlukan dalam mengukur warna alam suatu gambar. Pengukuran intensitas warna dengan menggunakan Softwere Adobe Photoshop versi CS4 dengan mengukur RGB (Red Green Blue) dari sebuah gambar. Intensitas pada specimen sebelum dan sesudah uji ketahanan korosi dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Intensitas warna sebelum dan sesudah ketahanan korosi. Standar warna pada Software Adobe Photoshop versi CS4

Warna sampel sebelum korosi

Warna sampel setelah korosi

Perbandi-ngan warna sebelum korosi

Perbandi-ngan warna setelah korosi

Nama warna : Pure yellow orange (kuning jingga murni) Kode Warna : #ef9c00 Nilai RGB : R : 239 G : 156 B : 0

3.2 Pembahasan

Aluminium merupakan logam yang mudah ditemui di alam karena jumlahnya yang banyak. Aluminium dengan nilai potensial sebesar -1,66 volt, mudah bereaksi dengan oksigen sehingga terjadi reaksi oksidasi dengan oksigen [Andriani, 2010]. Ketahanan aluminium terhadap korosi diakibatkan terbentuknya aluminium oksida. Ketebalan lapisan oksida yang tahan terhadap korosi sekitar 10 -6 – 10 -4 mm dan dapat diperoleh dengan proses anodisasi aluminium [Syarifuddin, 2011]

Anodisasi merupakan proses elektrokimia yang bertujuan untuk mempertebal atau memperkuat lapisan protektif alami pada logam. Pada proses anodisasi terjadi reaksi elektrolisis sebagai berikut : Larutan Elektrolit H2SO4(aq) H

+(g) + HSO4

2-(aq)

HSO42-

(aq) H+

(g) +SO42-

(aq) Anoda 2Al 2Al3+ + 6e-

Katoda 6H+ + 6e- 3H2

Reaksi Keseluruhan 2Al(s) + 3 H2O(aq) Al2O3(s) + 3H2(g) + 6e(aq)

Pada anodisasi menggunakan larutan elektrolit asam sulfat sebagai penghatar listrik. Setelah proses anodisasi, massa

spesimen berkurang dari 2,011 gram menjadi 1,982 gram, ini membuktikan dalam proses elektrokimia dapat mengubah massa dari spesimen.

Larutan pewarna yang digunakan dalam penelitian ini yaitu besi (III) klorida yang dicampur dengan amonium oksalat. Warna yang dihasilkan yaitu warna jingga.Pade Tabel 1 disebutkan bahwa warna yang menempel pada spesimen teranodisasi merata bila dilihat secara visual, namun untuk mengukur nilai intensitasnya diggunakan Softwere Adobe Photoshop versi CS4 3.2.1 Intensitas Warna

Pada Tabel 2 terlihat spesimen setelah proses pewarnaan mendekati nilai RGB pure yellow orange (kuning jingga murni), selain itu perbandingan standar pada Softwere mendekati warna spesimen dibandingkan perbandingan dengan standar warna lainnya. Sehingga nilai intensitas warnanya dengan nilai RGB, R=239 G=156 B=0.

3.2.2 Ketahanan Korosi

Uji ketahanan korosi untuk membuktikan spesimen yang teranodisasi dan terwarnai tahan terhadap korosi. Spesimen direndam dalam larutan garam dengan kadar sesuai dengan kadar air laut dan direndam selama 2 minggu. Hasil pengamatan menunjukkan

Warna sampel

Warna standar

Warna sampel

Warna standar

Warna yang tampak tidak mengalami perubahan dan juga nilai intensitas warnanya juga tidak berubah. Hal ini membuktikan produk aluminium dari proses anodisasi tahan terhadap korosi sehingga memiliki nilai material yang tinggi dan mampu diterapkan sebagai suatu peluang usaha yang bernilai tinggi 4. Simpulan dan Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan yaitu nilai intensitas warna pada spesimen dilihat dari nilai RGB pada Softwere Adobe Photoshop versi CS4 mendekati warna kuning jingga murni dan spesimen yang teranodisasi dan telah terwarnai tahan terhadap korosi dilihat dari warna yang tampak secara visual dan nilai intensitasnya tidak mengalami perubahan (tidak mengalami degradasi warna

Saran yang dapat disampaikan adalah sebagai kajian dalam menemukan larutan pewarna yang lain yang dapat digunakan dalam proses pelapisan logam khususnya anodisasi, dan mampu mengembangkan lagi uji kualitas pada spesimen teranodisasi agar mampu menjadi barang yang memiliki nilai jual tinggi. 5. Ucapan Terima Kasih

Melalui kesempatan ini pula, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Made Vivi Oviantari, S.Si., M.Si. sebagai Kepala Laboratorium Jurusan Analis Kimia yang telah memberi ijin dalam melakukan penelitian ini. 6. Pustaka Andiani. 2010. Anodisasi Aluminium. Makasar :

Universitas Hasanuddin.

Pridana, Agus. 2012. “Pewarnaan Lapisan Oksida Pada Aluminium Teranodisasi Dengan Menggunakan Kalium Permanganat Dan Tembaga (II) Sulfat”. Singaraja : Universitas Pendidikan Ganesha.

Syarifuddin. 2011. “Anodisasi Aluminium”. Makasar : Universitas Hasanuddin