Penyepuhan (Kimia)

PENYEPUHAN (ELECTROPLATING)

Pada reaksi redoks, yakni gabungan dari reaksi reduksi dan oksidasi, yang berlangsung pada elektroda yang sama/berbeda dalam suatu sistem elektrokimia. Sistem elektrokimia meliputi sel elektrokimia dan reaksi elektrokimia. Sel elektrokimia yang menghasilkan listrik karena terjadinya reaksi spontan di dalamnya di sebut sel galvani. Sedangkan sel elektrokimia di mana reaksi tak-spontan terjadi di dalamnya disebut sel elektrolisis. Peralatan dasar dari sel elektrokimia adalah dua elektroda-umumnya konduktor logam-yang dicelupkan ke dalam elektrolit konduktor ion (yang dapat berupa larutan maupun cairan) dan sumber arus. Karena didasarkan pada reaksi redoks, pereaksi utama yang berperan dalam metode ini adalah elektron yang di pasok dari suatu sumber listrik. Sesuai dengan reaksi yang berlangsung, elektroda dalam suatu sistem elektrokimia dapat dibedakan menjadi katoda, yakni elektroda di mana reaksi reduksi (reaksi katodik) berlangsung dan anoda di mana reaksi oksidasi (reaksi anodik) berlangsung.

Aplikasi utama dari metoda elektrokimia adalah untuk electroplating. Industri yang bergerak dalam bidang electroplating menerima penyepuhan peralatan teknik maupun perbaikan lapisan logam. Dalam produksi benda-benda logam, suatu benda yang terbuat dari logam atau aliase logam seringkali disalut dengan suatu lapisan tipis logam lain. Penyepuhan (electroplating) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan.

Pada penyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katode, sedangkan logam penyepuhnya sebagai anode. Kedua elektroda ini dicelupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh dan dihubungkan dengan sumber arus searah.

Contoh : Garam NiCl2 terionisasi dalam air menjadi ion Ni++ dan dua ion Cl- . Sel terdiri dari dua setengah sel yang elektodenya dihubungkan dengan kawat beraliran listrik searah. Logam yang akan disepuh dihubungkan dengan kabel pada kutub negative baterai sedangkan logam nikel dihubungkan dengan kutub positif baterai.

Objek yang disepuh menjadi bermuatan negative dan menarik ion positif Ni++ menuju objek, kemudian electron mengalir dari anoda ke katoda. Ion Ni++ tertarik ke katoda dan direduksi menjadi Ni(p). Jadi, logam nikel (anoda) melarut sebagai Ni++ dalam larutan, menyediakan pengganti nikel utuk logam yang akan disepuh, dan mempertahankan larutan nikel klorida dalam sel.

Untuk setiap ion Ni++ , 2 elektron digunakan untuk menetralisasi muatan positif dan mereduksi atom dari logam Ni++ . Jumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya muatan listrik yang melewati sel elektrolisis. Selama energi baterai tetap ada, nikel terus melarut dari anode dan menyalut katoda.

Untuk logam-logam berikut ini, larutan yang digunakan adalah sebagai berikut :

Kromium        :           asam kromium dengan asam belerang

Nikel               :           nikel sulfat dengan asam boric dan nikel klorida

Cadmium        :           cadmium sianida dengan natrium sianida dan natrium hidroksida,

cadmium sianida dalam larutan alkalis

Seng                :           seng sulfat dengan asam boric, seng sianida dengan natrium sianida, seng

sianida dalam larutan alkali, seng klorida dalam asam hidroklorida

Tembaga         :           tembaga sulfat asam belerang tembaga sulfat dengan natrium sianida dalam

larutan alkali, tembaga sianida dengan sodium sianida dalam larutan alkali

Perak               :           perak sianida dalam larutan alkali, perak sianida dengan kalium dalam

larutan alkali.

Faktor yang mempengaruhi dalam usaha untuk memperoleh salutan yang tebalnya seragam dan melekat kuat pada logam dasarnya adalah:

• Bersihnya permukaan yang akan disalut

• Voltase

• Kemurnian larutan

• Temperature

• Konsentrasi ion yang akan disepuhkan

• Konsentrasi total ion-ion dalam larutan itu