BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang MasalahDalam kehidupan sehari-hari salah satu aplikasi sel elektrolisis adalah pada

proses yang disebut penyepuhan. Dalam proses penyepuhan, logam yang lebih mahal dilapiskan (diendapkan sebagai lapisan tipis) pada permukaan logam yang lebih murah dengan cara elektrolisis. Baterai atau aki umumnya digunakan sebagai sumber listrik selama proses penyepuhan berlangsung. Logam yang ingin disepuh berfungsi sebagai katoda dan lempeng perak (logam pelapis) yang merupakan logam penyepuh berfungsi sebagai anoda.

Dari materi diatas, maka penulis ingin lebih mengetahui, bagaimana proses elektrolisis dalam penyepuhan tersebut, untuk itulah penulis mengambil judul proses penyepuhan emas menggunakan elektrolisis.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa

rumusan masalah antara lain sebagai berikut:

1. Bagaimana tahap-tahap penyepuhan terjadi?2. Apa saja zat yang dibutuhkan dalam penyepuhan tersebut?3. Apa saja reaksi yang terjadi selama proses penyepuhan?

C. Tujuan Penelitian

Dari rumusan masalah di atas, dapat dirumuskan tujuan sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui bagaimana tahap-tahap penyepuhan terjadi.2. Untuk mengetahui zat apa saja yang terlibat dalam penyepuhan tersebut.3. Untuk mengetahui reaksi apa saja yang terjadi selama penyepuhan.

D. Manfaat Penelitian

Pada dasarnya penelitian yang berjudul Proses Penyepuhan Emas

Menggunakan Elektrolisis ini diharapkan bermanfaat dari segi teoritis maupun secara

praktis. Manfaat yang dapat diambil antara lain sebagai berikut:

a) Manfaat untuk penulis

Dengan adanya penulisan karya tulis ini,dapat memberikan pengalaman serta

pengetahuan bagi penulis tentang proses penyepuhan emas menggunakan elektrolisis.

b) Manfaat untuk pembaca

Untuk menambah wawasan dan pengetahuan tentang proses penyepuhan emas

menggunakan elektrolisis.

1

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Elektrolisis

Arus elektrik mengalir di dalam  konduktor elektrik seperti logam dan karbon.Tetapi tidak ada apa-apa berlaku kepada konduktor tersebut.Tetapi apabila sejenis lagi konduktor yaitu elektrolit seperti kuprum klorida dialiri oleh arus elektrik, tenaga elektrik ini akan menyebabkan bahan tersebut terurai secara kimia. Proses tersebut dinamakan elektrolisis.yang bernama proses penguraian secara kimia oleh bahan elektrolit yang disebabkan oleh pengaliran arus elektrik. Elektrolit merupakan bahan  ionik yang berada dalam keadaan liqud atau cair, leburan atau dalam keadaan larutan. Pada ketika itu bahan ionik bebas didalam bentuk ion-ion yang bermuatan . Ion terdiri dari kation yang bermuatan positif dan anion yang bermuatan negatif. Apabila elektroda dibekalkan dengan sumber elektrik arus terus, salah satu terminal menjadi katoda dan yang lain menjadi anoda. Katoda ialah elektroda yang kaya dengan elektron (negatif) manakala anoda terminal yang kekurangan elektron (positif). Ion-ion akan bergerak kearah elektroda yang bertentangan cas. Kation akan ke katoda manakala anion akan bergerak ke anoda.

Berlawanan dengan elektrokimia yang memanfaatkan reaksi redoks spontan untuk menghasilkan energi listrik, maka elektrolisis memanfaatkan energi listrik untuk menjalankan reaksi redoks yang tidak spontan. Sel elektrolisis merupakan perangkat yang digunakan dalam proses elektrolisis tang terdiri dari sumber arus searah, electrode positif dan negative. Zat yang dielektrolisis merupakan elektrolit, baik berupa larutan atau cairan (leburan) zat murni. Bila suatu cairan atau larutan elektrolit dialiri listrik arus searah melalui batang electrode, maka ion-ion yang ada dalam cairan atau larutan tersebut akan bergerak menuju electrode yang berlawanan muatannya. (Sudarmo, Unggul , 2007:46).

Dalam peristiwa elektrolisis, reaksi yang tidak spontan dijalankan dengan menambah energi (arus listrik) untuk mendorong agar reaksi terseburdapat berjalan. Oleh karena itu, zat hasil reaksi di kutub positif (anode) ditentukan oleh zat-zat apa yang ada di sekitar anode yang paling mudah mengalami oksidasi, bahkan anodenya sendiri dapat mengalami oksidasi, sedangkan reaksi yangterjadi pada katode tergantung zat apa yang paling mudah direduksi di katode.

Berdasarkan hal tersebut maka reaksi yang terjadi pada sel elektrolisis dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

1. Bahan elektrode

Bila bahan electrode terbuat dari grafit ( C ) atau logam inert ( misalnya Pt atau Au ) maka electrode tidak mengalami oksidasi atau reduksi. Jadi yang mengalami oksidasi atau reduksi spesi-spesi yang ada di sekitar electrode. Bila

2

elektrodenya ( terutama anode) dari logam aktif maka anode tersebut akan mengalami oksidasi.

2. Ion-ion di sekitar elektrode

Ion-ion yang mempunyai potensial electrode standar (Eo) yang lebih positif mengalami reaksi lebih dulu (lebih mudah mengalami reduksi).

·         Perlakuan di Katoda

Katoda merupakan elektroda yang disambung dengan puncak negatif sumber elektrik. Oleh itu ia mengandungi banyak elektron-elektron.Kation pula merupakan atom-atom (biasanya logam) bebas yang kekurangan elektron dan bermuatan positif. Oleh karena berlawanan cas, kation akan bergerak ke katoda. Di situ, elektron-elektron yang banyak akan diberi kepada kation untuk memenuhi kekurangan elektron padanya.Apabila kation mendapat elektron ia menjadi neutral dan bersifat bahan atom.Biasanya dalam elektrolisis bahan atom akan melapisi katoda atau akan termendap kebagian bawah sebagai hasil penguraian.

·         Perlakuan di Anoda

Anoda disambungkan kepada puncak positif bateri. Oleh itu, tindakan bateri menyebabkan banyak elektron dari anoda telah di hantar ke katoda.Maka itu ia kekurangan elektron dan bercas positif. Manakala anion pula ialah atom-atom atau molekul-molekul bebas yang bercas negatif. Anion mempunyai kelebihan elektron padanya.Karana berlawanan cas, anion akan bergerak ke anoda.Disana ia akanmengeluarkan elektron lebihan tersebut ke anoda.Anion akan menjadi neutral dan menjadi atom-atom.Biasanya ialah bahan bukan logam.Pada proses elektrolisis, selepas anion menjadi neutral, ia boleh bergabung untuk membentuk bahan-bahan molekul sebagai hasil elektrolisis.

Gambar 1: Elektrolisis

3

Tabel 1 : Contoh elektrolisis

Elektrolit Katoda Anodakuprum(ii)klorida Klorin kuprumair hidrogen oksigenlarutan natrium klorida hidrogen klorin

B. Aplikasi Elektrolisis

Salah satu aplikasi elektrolisis adalah dalam proses penyepuhan (electroplating). Elektroplating didefinisikan sebagai elektrodeposisi dari sebuah lapisan logam adheren diatas suatu elektroda dengan tujuan memberikan sifat atau dimensi tertentu yang berbeda terhadap permukaan logam asalnya.  

Untuk melakukan proses elektroplating dibutuhkan empat komponen, yaitu : 1. Rangkaian eksternal, terdiri atas : sebuah sumber arus DC, medium penyalur arus ke bak plating, instrumentasi lain seperti ammeter, voltmeter, dan regulator arus atau tegangan. 2. Elektroda negatif atau katoda (yang merupakan bahan yang akan dilapisi), dan media untuk menempatkan elektroda dalam bakplating

3.    Larutan plating, umumnya berbentuk cairan.

4.    Elektroda positif atau anoda (yang merupakan logam yang dilapiskan), dapat juga berupa logam yang inert dan tidak larut .

4

Kegunaan Plating

Kegunaan elektroplating ada empat tujuan utama yaitu penampilan, perlindungan, sifat khusus, sifat mekanis. Keempat kegunaan ini kadang sulit dipisahkan satu sama lain, umumnya untuk satu proses elektroplating memiliki dua atau lebih dari keempat fungsi tersebut. 1. Dekoratif.

Banyak logam tidak menarik untuk dilihat, karena memiliki sifat mudah teroksidasi, berminyak, atau berkarat. Contohnya seperti besi, yang merupakan logam paling murah yang tersedia banyak di pasaran Lapisarf tipis krotft akan mempercantik penampilan sekaligus menambah nilai jual dari seng. Krom dapat di-plating dengan proses 'bright plating dan terlihat mengkilat (bila dilakukan dengan benar dapat bertahan hingga bertahun-tahun). Oleh sebab ini maka krom plating menjadi plating paling banyak digunakan selama ini untuk tujuan dekoratif. Namun karena krom plating sendiri sangat tipis (untuk membuat lapisan kromium dengan ketebalan tertentu sangat sulit, terutama karena kesulitan dalam pengukuran ketebalan) maka digunakan kombinasi tembaga-nikel atau nikel saja sebagai undercoat(lapisan bawah) kromium, sehingga hasil plating dapat bertahan lebih lama. Logam lain yang digunakan untuk dekoratif plating antara lain emas, perak, tembaga, perunggu, kuningan, dan rhodium.

2. Protektif

Fungsi plating untuk lapisan pelindung seringkali dihubungkan dengan fungsi plating untuk dekoratif. Kombinasi tembaga nikel- kromium yang digunakan untuk bumper mobil, contohnya, mempunyai dua fungsi, yaitu melindungi dari karat dan mempercantik penampilan mobil. Khusus untuk fungsi proteksi, seng adalah logam yang paling ekonomis dan efektif yang paling banyak digunakan. Walaupun seng dapat dikilapkan, namun tidak akan bertahan lama, akibatnya seng jarang digunakan untuk fungsi dekoratif. Kadmium lebih mahal dari seng, namun memiliki sifat jauh lebih unggul daripada seng, kadmium lebih tahan korosi terutama bila digunakan pada lingkungan yang lembab atau di laut. Tin (timah) berfungsi untuk melindungi besi terutama pada kaleng makanan. Sebenarnya kombinasi fungsi timah dan besi adalah saling melengkapi, dimana besi menguatkan sifat timah yang mudah penyok, dan timah melindungi besi dari karat, sekaligus melindungi makanan dari besi. Kaleng makanan merupakan penerapan proses elektroplating dalam jumlah besar yang paling banyak digunakan oleh industri.

3. Sifat khusus.

Ada beberapa benda yang diperlukan untuk suatu tujuan tetapi logam pembuatnya tidak memiliki sifat yang sesuai dan menunjang fungsinya, sehingga perlu dilakukan plating pada logam dasar tersebut untuk memberinya sifat yang sesuai dengan kebutuhan. Beberapa contohnya antara lain:

5

- Timah dilapiskan pada kaki komponen elektronik untuk mempermudah solder melekat padanya. Kaki komponen terbuat dari tembaga, namun tembaga saja tidak cukup cepat dilekati timah

- Sambung, diperlukan tahanan yang sangat kecil pada kontak. Logam emas di solder karena sangat sulit menjaga tembaga dari lapisan film yang ditimbulkannya akibat interaksi dengan lingkungan. Lapisan minyak ini akan empersulit pelekatan timah solder pada kaki komponen.

- Untuk fungsi reflektor (pada senter, atau lampu otomotif), logam dilapisi dengan logam perak atau rhodium yang memiliki daya refleksi tinggi.

- Untuk fungsi relay dan switch yang bekerja dengan kontak putusan palladium dilapiskan pada kontak untuk memperkuat fisik kontak dan memperkecil tahanan kontak.

4. Sifat mekanik.

Kategori ini dapat digolongkan pada pemberian sifat khusus pada logam dasar. Kategori ini dipisah dengan pertimbangan bahwa untuk penggunaan mekanik, sebuah logam perlu dilapisi lebih tebal dibanding dengan tiga kategori sebelumnya, seringkali hingga orde milimeter ( tiga kategori sebelumnya hanya hingga orde mikrometer ). Umumnya sifat flsik yang diinginkan dalam kategori ini adalah kekuatan dan ketahanan. Terkadang plating digunakan untuk merekonstruksi ulang bentuk dari logam yang telah rusak baik akibat penggunaan maupun salah produksi. Kromium dengan ketebalan jauh di atas ketebalan untuk fungsi dekoratif, digunakan untuk melapisi laras senapan, membentuk gilingan yang digunakan dalam mesin pembuat kertas, silinder mesin diesel, dan banyak benda-benda lain yang membutuhkan kekerasan bahan. Klaker untuk roda pintu besi harmonika, roda kendaraan, atau mencairkan tip-ex semuanya terendam dalam cairan, yang mana mudah terjadi korosi, sehingga dilapisi dengan kromium untuk meningkatkan daya tahan korosi.

C. Larutan yang Digunakan Setiap larutan plating yang digunakan mengandung beberapa bahan yang mempunyai fungsi sebagai berikut: 1. Menyediakan logam yang dilapiskan 2. Membentuk kompleks dengan logam pelapis 3. Bersifat konduktif 4. Mampu menstabilkan larutan (dari hidrolisis) 5. Mampu menjadi buffer (menstabilkan pH) 6. Memodifikasi bentuk fisik lapisan 

6

7. Membantu melarutkan anoda 8. Memodifikasi sifat-sifat lain dari larutan (tergantung pada larutannya

D. Pemanfaatan Au3+ dalam Electroplating Perhiasan yang Berlapis Emas

Elektroplating emas biasanya lebih umum dikenal dengan istilah “penyepuhan”. “Sepuh” artinya tua sehingga barang-barang yang dilapisi emas seolah-olah mirip dengan emas murni meskipun sebenarnya benda tersebut hanya dilapisi beberapa mikron dengan emas. Penyepuhan banyak diterapkan pada barang-barang kerajinan maupun perhiasan. Tidak semua logam boleh disadurkan dengan sebarang logam lain. Beberapa syarat diperlukan adalah :

· Logam yang hendak disadur dijadikan katoda.

· Logam penyadur dijadikan anoda.Garam logam penyadur dijadikan elektrolit.

· Logam yang disadur lebih reaktif dari logam penyadur dalam siri elektrokimianya.

Tabel 2 : Logam penyadur, logam disadur, dan tujuan

Logam Penyadur Logam disadur Tujuan

Emas Barang Kemas Mencantikan

Kromium Bahagaian kenderaan Mencegah kakisan

Nikel Syiling Mencantikan

Perak Barang cendermata Mencantikan

Timah Tin makanan Mencegah kakisan

Pembuatan perhiasan yang berlapis emas menggunakan cara elektrolisis untuk pelapisannya. Perhiasan yang akan dilapisi (disepuh) diletakkan pada katode dan logam emas yang untuk menyepuh diletakkan di anode, sedangkan elektrolitnya merupakan larutan yang mengandung ion Au3+. Larutan Au3+ harus dibuat dengan konsentrasi yang sekecil-kecilnya dan menggunakan arus yang sekecil-kecilnya agar proses penempelannya sempurna. Bila penempelannya terlalu cepat proses kristalisasinya tidak sempurna dan akibatnya menjadi hitam (tidak mengkilat). Agar konsentrasi Au3+ yang ada dalam larutan sekecil-kecilnya maka garam Au3+ ditambah apotas (K2CO3.KCN) yang akan membentuk ion kompleks

7

[ Au(CN)6]3-. Proses penyepuhan memerlukan ketrampilan dan pengalaman, sebab tanpa latihan hasil yang didapat tidak baik

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Rancangan PenelitianRancangan penelitian (research desingns) merupakan rencana, struktur, dan

strategi penelitian yang dimaksudkan untuk menjawab permasalahan yang dihadapi

dengan mengupayakan optimalisasi yang berimbang antara validitas dalam dan luar,

dengan melakukan pengendalian varian. (Imron Rosidi, 2005:14). Teknik eksperimen

digunakan dalam penelitian ini adalah true experiment (eksperimen sesungguhnya).

B. Waktu dan Tempat Penelitian

Karena penelitian ini menggunakan teknik eksperimental, maka setting yang dipakai dalam penelitian adalah setting yang direncanakan. Waktu pelaksanaan praktikum berlangsung mulai dari jam 10.30 sampai dengan 13.00. Hari Minggu, 19 Oktober 2014.

Tempat pelaksanaan praktikum dilakukan di Pasar Wage, Nganjuk. Tepatnya di kios Bapak Warsito.

C. Alat dan BahanAlat yang dibutuhkan antara lain :

8

Power supply

Lempeng stainles steel

Lempeng logam Au

Buah klerek

Kompor

Sikat

Hairdryer

Gelas kimia

Kabel

Aquades

D. Cara Kerja

1. Menyiapkan alat dan bahan 2. Menuangkan 500 mL aquades dalam gelas kimia

3. Memasukkan potassium ke dalam gelas kimia

4. Memanaskan air hingga mendidih

5. Mengamplas logam yang akan disepuh untuk mengkilapkan logam tersebut

6. Menguhubungkan sumber arus listrik dengan 2 kabel

7. Mengikatkan kabel pertama pada lempeng emas sedangkan kabel yang kedua diberi pancingan

8. Setelah air mendidih, memasukkan kedua kabel (kabel pertama dan kabel kedua)

9. Menunggu hingga kabel tembaga yang kedua berubah warna menjadi emas (sebagai indikator)

10. Setelah itu mengaitkan kabel yang sudah diberi pancingan tadi dengan logam yang akan disepuh

11. Menggoyang-goyangkan logam selama peyepuhan hingga berubah warna menjadi keemasan

12. Setelah logam berubah warna menjadi emas, melepas logam dari kaitan tersebut

9

13. Mencuci dan menyikat logam tersebut dengan klerak

14. Setelah mencuci logam, mengaitkan/melilitkan lagi logam tersebut dengan kabel

15. Mengaduk logam selama peyepuhan hingga berubah warna menjadi lebih emas

16. Setelah logam tersebut telah menjadi lebih emas, melepas logam dari kaitan tersebut

17. Mencuci dan menyikat kembali logam tersebut dengan klerak agar lapisan emas benar-benar menempel

18. Mengeringkan logam yang telah disepuh menggunakan hairdryer

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

No. Logam Peristiwa1. Positif (anode) Lempeng logam Emas Oksidasi

(Logam Au menjadi terkikis/berkurang karena emas menempel pada lempeng stainles steel)

2. Negatif (katode) Lempeng stainles steel Reduksi(Permukaan menguning karena terlapisi emas)

3. Elektrode Larutan AuCI3 dan CuSO4 Terdapat gelembung berwarna kuning saat cincin dimasukkan

B. Analisis Data

Anoda :

1. Sebagai Logam penyepuh/yang akan melapisi katoda.2. Sebagai kutub positif3. Terjadi peristiwa oksidasi4. Logam Au akan menjadi berkurang karena emas menempel pada logam di katoda

Katoda :

10

1. Sebagai logam yang akan disepuh oleh anoda(lempeng emas)2. Sebagai kutub negatif3. Terjadi peristiwa reduksi4. Permukaan menguning karena terlapisi emas

ELEKTRODA :

1. K2SO4 sebagai lautan elektroda2. Terdapat gelembung

Persamaan reaksi proses penyepuhan :

AuCl3 Au + 3Cl-

Anoda : Au(s) Au3+(aq) + 3e- (oksidasi)

Katoda : Au3+(aq) + 3e- Au(s) (reduksi)

Namun faktanya pada saat kami melakukan penelitian di pasar, narasumber (Pak Warsito) tidak menggunakan AuCl3 dan diganti dengan larutan campuran potas dan emas. Hal ini disebabkan karena, apabila narasumber menggunakan AuCl3 akan berdampak pada harga jual penyepuhan emas. Jika menggunakan larutan AuCl3, maka narasumber harus mengeluarkan uang lebih banyak lagi. Karena harga jual AuCl3 terhitung mahal. Dan jika dihitung keuntungannya, maka narasumber tidak mendapat untung melainkan rugi.

Oleh sebab itu, maka narasumber mempunya ide untuk menggantikan larutan AuCl3

tersebut dengan larutan campuran potas dan emas. Cara membuat larutan campuran potas dan emas yaitu menyiapkan 1 liter aquades dan emas berbentuk lempengan 24 karat. Lalu 1 liter aquades tersebut dipanaskan dan emas berbentuk lempengan tersebut dicampurkan dalam aquades tersebut. Setelah itu, larutan tersebut diberi potas 1 biji.

Hal ini sangat menguntungkan jika menggunakan larutan campuran potas dan aquades, serta emas. Jika dihitung, untuk harga satu potas senilai Rp3.000,00 , satu liter aquades senilai Rp6.000,00 dan harga emas berbentuk lempengan tersebut satu gram senilai Rp475.000,00. Hal ini sudah memberikan keuntungan bagi bapak Warsito.

11

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

 Setelah diuraikan secara panjang lebar sebagaimana bab – bab sebelumnya, tentang pembahasan mengenai larutan electrolit dan non-elektrolit. Sampailah kini pada bab tentang kesimpulan .

Kesimpulan dari pengamatan ini adalah:

1. Penyepuhan (electroplating) logam menggunakan arus listrik DC (Bolak-balik).2. Larutan elektrolit yang digunakan adalah larutan yang mengadung ion logam anode (seperti penyepuhan logam emas (Au) menggunakan larutan AuCl3.3. Bahwa penyepuhan itu terjadi karena ion yang bertemu dengan elektron dari arus listrik DC sehingga mengendap pada katode.4. Ion logam bergerak dari anode menuju katode.

B. Saran

Saran dari pengamatan praktikum kami yaitu, dalam melakukan penyepuhan, kebersihan alat harus dijaga agar hasilnya lebih akurat dan menghasilkan warna emas yang lebih baik. Selain itu juga lebih berhati-hati dalam bekerja selama percobaan, sehingga tidak terjadi kesalahan yang menyebabkan hasil tidak maksimal.

12

DAFTAR PUSTAKA

Dewanto, Wasi. 2003. A+ Proyek-Proyek Kimia Terjemahan. Bandung: Pakar Raya.

Susilowati, Endang . 2009. Theory and Appliacation of Chemistry. Solo: Tiga Serangkai.

Http//Bse.depdiknas.go.id

13

LAMPIRAN-LAMPIRAN

Bapak Warsito Kelompok Kami

Proses Penyepuhan

Menyiapkan bahan seperti potas, aquades, power suply,

14

Mengamplas logam

Kabel yang dibuat pancingan

15

Memasukkan logam, dan digoyang-goyangkan

16

Menyikat dengan klerak

Mengeringkan logam dengan hairdryer

Cincin sebelum dan sesudah

17

Sebelum Sesudah