Perpustakaan Digital ITB

Serbuk nikel merupakan salah satu produk turunan nikel yang memiliki berbagai aplikasi seperti pada high-strength low alloy steel dan superalloys, dan katalis heterogen pada industri petrokimia. Serbuk nikel dapat disintesis menggunakan metode elektrolisis, baik dalam elektrolit asam maupun basa. Elektrolisis dalam elektrolit basa dapat menjadi alternatif untuk menghindari evolusi hidrogen yang ekstensif pada elektrolisis dengan konsentrasi nikel yang rendah. Larutan yang mengandung NH4+/NH3 dipilih karena dapat menghasilkan efisiensi arus yang tinggi dan sekaligus dapat menjaga pH elektrolit pada rentang tertentu. Pada penelitian ini, dilakukan studi sintesis serbuk nikel dengan metode elektrolisis pada elektrolit basa NH4Cl/NH3 untuk menghasilkan serbuk nikel dengan morfologi yang mendekati spherical. Rangkaian percobaan elektrolisis dilakukan dalam dua tahap. Percobaan Tahap I dilakukan untuk menentukan kondisi optimum elektrolisis yang menghasilkan serbuk nikel dengan ukuran paling kecil dan signifikansi pengaruh parameter elektrolisis terhadap ukuran butiran rata-rata serbuk nikel yang dihasilkan. Variabel yang divariasikan adalah konsentrasi Ni2+ 2,5 gpl, 5 gpl, dan 10 gpl; rapat arus 5 A/dm2, 10 A/dm2, dan 15 A/dm2; temperatur elektrolit 25, 40, dan 60????C; serta waktu elektrolisis 10, 15, dan 20 menit. Percobaan Tahap II dilakukan untuk menentukan pengaruh penambahan aditif thiourea terhadap morfologi serbuk nikel serta pengaruh konsentrasi nikel terhadap morfologi serbuk nikel dan efisiensi arus. Larutan elektrolit disiapkan dengan melarutkan NiSO4.6H2O, dan AgNO3 (0,5% mol dari mol nikel) ke dalam 500 mL larutan penyangga NH4Cl/NH3. Percobaan elektrolisis dilakukan menggunakan anoda nikel dan katoda stainless steel 316L dengan suplai arus tetap. Serbuk Ni yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan particle size analysis (PSA) untuk mengetahui ukuran rata-rata butiran serta scanning electron microscope and energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEMEDS) untuk mengetahui morfologi serbuk nikel yang terbentuk. Kondisi optimum dicapai pada konsentrasi awal Ni2+ 10 gpl, rapat arus 10 A/dm2, temperatur 40????C, dan waktu elektrolisis 15 menit yang menghasilkan serbuk nikel dengan ukuran rata-rata 13,07 ????m. Konsentrasi Ni2+ signifikan berpengaruh terhadap ukuran butiran rata-rata serbuk nikel dengan kontribusi 68,21%. Parameter rapat arus, temperatur, dan waktu elektrolisis berpengaruh signifikan dengan kontribusi 9,57%, 4,74%, dan 14,29%. Panambahan thiourea menghasilkan serbuk nikel memiliki morfologi spheroidal atau spherical-agglomerated blood cell-like berdasarkan ASTM F1877-05. Penurunan konsentrasi Ni2+ dari 12 gpl hingga 8 gpl menyebabkan ukuran butiran rata-rata serbuk nikel semakin kecil dengan ukuran rata-rata terkecil = 7,38 ????m. Kenaikan konsentrasi Ni2+ dari 6 gpl hingga 10 gpl menyebabkan kenaikan efisiensi arus dengan nilai tertinggi 64,59%.