STUDI PENGARUH RAPAT ARUS DAN KONSENTRASI ION TEMBAGA TERHADAP EFISIENSI ARUS PADA ELEKTROLISIS SERBUK TEMBAGA MENGGUNAKAN ANODA INERT TIMAH HITAM

Sintesis serbuk tembaga dapat dilakukan dengan metode elektrolisis dimana seiring waktu proses, konsentrasi ion tembaga dan efisiensi arusnya akan mengalami peningkatan sehingga endapan yang terbentuk berubah menjadi berbentuk plat. Agar konsentrasi ion tembaga kembali rendah dan endapan serbuk tembaga tetap terbentuk maka perlu penggantian material anoda menggunakan anoda inert. Pada penelitian ini, percobaan elektrolisis dilakukan dengan menggunakan material anoda inert yaitu plat timah hitam dan untuk material katodanya menggunakan plat stainless steel 316L. Bahan larutan elektrolit menggunakan CuSO4.5H2O dan H2SO4 1M grade industri. Percobaan elektrolisis serbuk tembaga berlangsung selama 10 menit pada suhu ruangan (±27 oC) dengan menvariasikan konsentrasi ion Cu 0,02; 0,11; 0,2; 0,29 M dan variasi rapat arus 0,05; 0,125; 0,2; 0,275 A/cm2 . Endapan serbuk tembaga yang dihasilkan kemudian discrapping lalu dibilas dan dikeringkan pada suhu 100°C dalam oven. Selanjutnya, serbuk tembaga ditimbang beratnya untuk kemudian dihitung efisiensi arus. Serbuk pada efisiensi terendah dan tertinggi dikarakterisasi dengan Scanning Elektron Microscope (SEM) untuk mengetahui morfologi serbuk, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) untuk mengetahui komposisi unsur serbuk tembaga, dan X- ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui senyawa yang terbentuk dan Particle Size Analyzer (PSA) untuk menguji ukuran partikel serbuk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan rapat arus akan menurunkan efisiensi arus, sedangkan peningkatan konsentrasi ion tembaga akan meningkatkan efisiensi arus yang dihasilkan. Pada penelitian ini dihasilkan efisiensi arus sebesar 11,14% sampai 99,47%. Karakteristik serbuk tembaga yang dihasilkan pada efisiensi rendah memiliki morfologi berbentuk rounded dengan ukuran partikel rata-rata 60,83μm, sedangkan pada efisiensi arus tinggi memiliki morfologi berbentuk dendritik dengan ukuran partikel rata-rata 342,3μm. Serbuk tembaga berukuran maksimal 74μm dapat dihasilkan pada kondisi konsentrasi ion tembaga 0,11M dengan range rapat arus 0,05 – 0,275 A/cm2 . Semakin lama waktu elektrolisis, semakin turun nilai konsentrasi ion Cu didalam larutan, dan nilai terendah sebesar 8700 ppm dicapai dengan waktu elektrolisis selama 70 menit.