PENGARUH KONSENTRASI TEMBAGA DAN RAPAT ARUS TERHADAP EFISIENSI ARUS DAN KONSUMSI ENERGI PADA SINTESIS SERBUK TEMBAGA DENGAN METODE ELEKTROLISIS

Metode elektrolisis diterapkan untuk menghasilkan serbuk tembaga. Serbuk tembaga yang dihasilkan dengan elektrolisis memiliki banyak keunggulan seperti kemurnian tinggi, luas permukaan spesifik yang besar serta kompresibilitas dan cetakan yang baik. Parameter penting dalam elektrolisis adalah efisiensi arus dan konsumsi energi. Selanjutnya dalam penelitian ini diteliti pengaruh faktor konsentrasi ion tembaga dan rapat arus terhadap efisiensi arus dan konsumsi energi. Pada penelitian ini, larutan elektrolitnya menggunakan CuSO4.5H2O dan H2SO4 1M dengan kondisi operasional yang divariasikan adalah konsentrasi ion tembaga 0.04 M, 0.08 M, 0.16 M, 0.22 M, dan rapat arus 0.1 A/cm2 , 0.25 A/cm2 , 0.4 A/cm2 , 0.55 A/cm2 . Proses elektrolisis berlangsung selama 5 menit. Material anoda menggunakan tembaga murni dan material katodanya menggunakan titanium grade 1. Tabel rancangan percobaan ditetapkan menggunakan software Minitab. Serbuk tembaga yang dihasilkan ditimbang beratnya yang kemudian digunakan untuk menghitung efisiensi arus dan konsumsi energi. Selanjutnya, serbuk diuji dengan Scanning Elektron Microscope (SEM) untuk mengetahui morfologi serbuk dan ukuran partikelnya, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) untuk mengetahui komposisi unsur serbuk tembaga, dan X-ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui senyawa yang terbentuk. Foto SEM partikel serbuk tembaga kemudian diolah dengan perangkat lunak ImageJ untuk mengetahui ukuran partikelnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi dan penurunan rapat arus dapat meningkatkan efisiensi dan menurunkan konsumsi energi namun dapat meningkatkan ukuran partikel serbuk tembaga. Efisiensi arus tertinggi sebesar 66% dicapai pada kondisi konsentrasi Cu2+ 0,22 M, rapat arus 0,1 A/cm2 dan konsumsi energi terendah sebesar 1,895 KWh/gr dicapai juga pada kondisi konsentrasi Cu2+ 0,22 M, rapat arus 0,1 A/cm2 Karakteristik serbuk tembaga yang dihasilkan adalah memiliki morfologi berbentuk dendritik, mengandung Cu dan Cu2O dengan komposisi 87,56% Cu dan 10,44% Cu2O, serta ukuran partikel rata-rata untuk efisiensi arus rendah 301μm, dan efisiensi tinggi 386,4 μm.