PENGARUH KEASAMAN (ph), WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA TESIS. Oleh

Transkripsi

1 PENGARUH KEASAMAN (ph), WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA TESIS Oleh FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR / FIS PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2 PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Oleh FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR /FIS PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2010

3 PENGESAHAN TESIS Judul Tesis : PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA Nama Mahasiswa : FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR Nomor Induk Mahasiswa : Program studi : Magister Fisika Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Menyetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc Ketua Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Anggota Ketua Program Studi, Magister Ilmu Fisika Dekan, Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc

4 PERNYATAAN ORISINALITAS PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA T E S I S Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, Juni 2010 FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR NIM

5 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertanda tangan dibawah ini : N a m a : FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR N I M : Program Studi : Magister Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non Eksklusif (Non Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul : PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini. berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya sealam tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, Juni 2010 FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR

6 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama lengkap berikut gelar : FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR, S.Pd Tempat dan tanggal lahir : Medan, 05 Juni 1981 Alamat Rumah : Jl. Kiwi xxv No. 555 Perumnas Mandala Medan No. Hp : e mail : fridayuni81@gmail.com Instansi Tempat Bekerja : SMA UISU Medan Alamat Kantor : Jl. H. Bahrum Jamil, SH. Gg. UISU No. 2 Medan Telepon : DATA PENDIDIKAN SD : SD Negeri No Medan Tamat : 1993 SMP : SMP Negeri 10 Medan Tamat : 1996 SMA : SMA UISU Medan Tamat : 1999 Strata-1 : FMIPA UNIMED Medan Tamat : 2005 Strata-2 : PSMF PPs FMIPA USU Tamat : 2010

7 7 Telah diuji pada Tanggal : 22 Juni 2010 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc Anggota : 1. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D 2. Prof. Drs. Muhammad Syukur, M.S 3. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc 4. Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc

8 KATA PENGANTAR Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia c.q. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dana sehingga kami dapat melaksanakan Program Magister Sains pada Program Studi Magister Imu Fisika Program Pascasarjana FMIPA. Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : Rektor, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM),Sp.A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Sains. Dekan Fakultas MIPA, Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Program Pascasarjana FMIPA. Ketua Program Studi Magister Fisika, Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc Sekretaris Program Studi Fisika, Drs. Nasir Saleh, M. Eng. Sc beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Fisika Program Pascasarjana Fakultas MIPA. Terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-setingginya penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto,M.Sc selaku Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan telah memberikan dorongan, bimbingan dan arahan, demikian juga kepada Prof. Basuki Wirjosentono,MS. Ph.D selaku Pembimbing Lapangan yang dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing penulis hingga selesainya penelitian ini. Kepada Ayah H. Herman L Siregar,BSc,M.Pd dan Bunda Dra. Tati Rostiati Nst (Almh) dan juga Ibunda Hj. Wan Fatimah, SH serta suami tersayang M. Alekson Siahaan dan anak-anakku tercinta Rahmad Angga Nugraha Siahaan dan Raiqah Salsabila Siahaan. Kepada orang-orang yang penulis sayangi Dwi Harwita Sari Siregar,S.Pd (Adinda), Sertu Darmawansyah Putra Siregar (Adinda), Salman Paris Altobelli Siregar (Sepupu). Terima kasih atas segala pengorbanan kalian baik berupa moril maupun materil, dan ucapan terimakasih yang tulus penulis sampaikan kepada rekan-rekan Mahasiswa Sekolah Pasca Sarjana Program Studi Magister Ilmu Fisika angkatan yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis selama dalam pendidikan dan penulisan tesis ini budi baik ini tidak dapat dibalas hanya diserahkan kepada Allah SWT. FRIDAYUNI LESTARI SIREGAR i

9 PENGARUH KEASAMAN, WAKTU TERHADAP TEBAL LAPISAN DAN KECERAHAN PERMUKAAN PADA PELAPISAN EMAS TERHADAP TEMBAGA ABSTRAK Elektroplating merupakan suatu proses pelapisan logam pada elektroda yang bertujuan membentuk permukaan yang memiliki sifat yang berbeda dengan sifat logam dasarnya, logam yang dilapisi adalah logam tembaga karena mudah dibentuk menjadi perhiasan, alat-alat untuk keperluan industri dan alat-alat dekoratif lainnya. Logam pelapis yang digunakan pada penelitian ini adalah emas. Dalam pelapisan ini digunakan tegangan dan arus konstan serta waktu yang tetap dengan perubahan pada ph larutan mulai dari ph 4,5 sampai dengan ph 6,5, karena pelapisan yang terjadi adalah pada suasana larutan asam moderat. Hasil penelitian menunjukkan hasil paling baik diperoleh pada keasaman larutan ph sekitar 5,6 dan ph 5,7, sementara pada nilai ph yang lainnya memberikan hasil yang tidak optimum. Kata kunci : Elektroplating, emas, tebal, lux, oksidasi, reduksi. ii

10 TIME AND ph INFLUENCE ON SURFACE BRIGHTNESS AND THICKNESS ON COPPER GOLD ELECTROPLATING ABSTRACT Electroplating is a metal coat electrodeposition on electrode which aim to form a new surface with a new characteristics that totally different to its original metal. The metal at this experiment was copper because this metal can be easily to be formed to be coming an ornament, jewelry, or for industrial appliance purposes, etc. The metal coater at this work was gold. At this electroplating a constant voltage and current at a certain time is used with a variance in ph solution with vary from ph 4,5 to ph 6,5, this is done because the plating should be done in moderate acid in order to established a good coating. This work to a result that the optimum surface was achieved when the ph of the solution is about ph5,6 to ph 5,7, while others shows a lack perfomances. Keyword : electroplating, gold, thick, lux, oxidation, reduction. iii

11 KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR ISI Halaman i ii iii iv vi vii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Proses Elektroplating Elektroplating Pada Tembaga Elektrolit Anoda Katoda Korosi Faktor Faktor Yang Mempengaruhi Elektroplating Kecerahan Lapisan 15 iv

12 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Bahan dan Alat Penelitian Bahan Penelitian Alat Penelitian Proses Elektroplating Cara Kerja Pada Pelapisan Diagram Alir 22 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Ruang Pelapisan Peralatan Secara Keseluruhan Prosedur Pengoperasian Pemeriksaan Parameter Untuk Larutan Pengaturan Pada Instrument Data dan Hasil Pengukuran Cara Pengukuran Ketebalan Lapisan 37 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 45 DAFTAR PUSTAKA 46 v

13 DAFTAR TABEL Nomor Tabel J u d u l Halaman 1. Larutan Emas Untuk Keperluan Elektroplating 4 2. Pengelompokan Umum Pelapisan Emas Hasil Pengukuran Pada ph 5, Hasil Pengukuran Pada ph 4, Hasil Pengukuran Pada ph 6,7 36 vi

14 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar J u d u l Halaman 1.1 Skema Dasar Elektroplating Skema Dasar Pelapisan Logam Sketsa Dasar Proses Elektroplating Ruang Pelapisan dan Kaca Pelindung Peralatan Pendukung Secara Keseluruhan Instrumen Pengatur Elemen Pemanas Instrumen Pengatur Temperatur Pengaturan Tinggi Larutan Dalam Bak Pelapisan Termometer Internal Untuk Menampilkan Temperatur Larutan Pengukuran ph Sebelum Pelapisan Dimulai Katoda Katoda Dengan Penjepit Bahan Proses Pemasangan Sumber Arus Listrik Penyambungan Elektroda Katoda Penyambungan Kabel-Kabel Luar Ke Instrumentasi Sumber 29 Arus 4.13 Pemasangan Arus Dengan Penjepit Ke Elektroda Instrumen Pengatur Arus Dan Tegangan Ketelitian Perubahan Arus Dan Tegangan Adalah 1 millivolt Pengaturan Pulsa Pengaturan Arus dan Waktu Pemutusan Arus Pada Power Supply 32 vii

15 viii 4.19 Ruang Pencucian Bahan yang Sudah Dilapis Grafik Data Optimum Cara Menentukan Tebal Lapisan Waktu Pelapisan 5 menit Waktu Pelapisan 10 menit Waktu Pelapisan 15 menit Waktu Pelapisan 20 menit Waktu Pelapisan 25 menit Grafik Perubahan Ketebalan Dengan Waktu Pelapisan 43 viii