## OPTIMASI KONDISI ELEKTRODEPOSISI ION Cu 2+ PADA ELECTROPLATING LIMBAH CAIR DENGAN FORMALDEHID SEBAGAI AGEN PEREDUKSI
OPTIMIZATION OF CONDITION ION Cu 2+ ELECTRODEPOSITION IN ELECTROPLATING LIQUID WASTE WITH FORMALDEHYDE AS REDUCING AGENT
Siti Marwati * dan Regina Tutik Padmaningrum
Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta
*email: siti_marwati@uny.ac.id
Diterima 2 Desember 2015 disetujui 7 Maret 2016

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  konsentrasi  formaldehid,  waktu  elektrodeposisi  dan  derajad keasaman larutan optimum pada proses elektrodeposisi ion Cu 2+ dalam limbah cair elektroplating.  Selain itu, penelitian  ini  juga  bertujuan  untuk  mengetahui  karakter  deposit  Cu  pada  kondisi  optimum.  Penelitian  ini menggunakan  sampel  limbah  cair  elektroplating  dari  Kotagede  Yogyakarta.  Elektrodeposisi  dilakukan dengan variasi konsentrasi formaldehid sebagai agen pereduksi, waktu elektrodeposisi dan derajat keasaman larutan. Kondisi optimum dilihat dari efisiensi elektrodeposisi yang maksimal. Efisiensi elektrodeposisi dapat diperoleh  dari  analisis  larutan  setelah  elektrodeposisi  dengan  menggunakan  Atomic  Absorption Spectrophotometry.  Hasil  analisis  ini  diperoleh  konsentrasi  Cu 2+ sisa.  Karakter  deposit  dapat  dilihat  secara visual  dan  dengan  menggunakan  X-ray  Diffraction.Hasil  penelitian  menunjukkan  bahawa  konsentrasi formaldehida optimum adalah 0,3 M,  waktu optimum adalah 4 jam, dan derajat keasaman larutan optimum sebesar  9.  Karakter  deposit  yang  dihasilkan  adalah  terdapat  deposit  logam  Cu  dengan  tampilan  yang  lebih halus jika dibandingkan dengan deposit yang diperoleh dari elektrodeposisi tanpa menggunakan formaldehid sebagai agen pereduksi
Kata kunci: elektrodeposisi, formaldehid, agen pereduksi

## Abstract
The aims of this research to determine of the optimum of formaldehyde concentration, teh optimum of electrodeposition time and the optimum pH of solution. In addition, this research also   aims to determine the character  Cu  deposite  at  optimum  operational.  The  sample  in  this  research  was  used      real  electroplating liquid  waste  from  Kotagede  Yogyakarta.done at  various  formaldehyde  concentration  Electrodeposition  was done  at  various  formaldehyde  concentration,  electrodeposition  time  and  varoius  of  pH.  The  optimum conditions could be seen  the  maximum efficiency. It could be obtained by measuring the final concentration of  Cu 2+ after  electrodeposition  process  by    Atomic  absorption  spectrophotometry.  The  character  of  deposit could  be  seen  by    visual  and  X-ray  Diffraction.  The  result    of  this  research  showed  that  the  optimum  of formaldehyde concentration as reducing  agent was 0.3 M. the optimum time was 4 hours and the optimum of pH  9.  The  character  of  deposte  was  contained    Cu  deposite  and  more  subtle  than  deposite  which electrodeposited without formaldehyde.
Keywords: electrodeposition, formaldehyde, reducing agent

## Pendahuluan
Kegiatan  industri  sering  kali  menimbulkan permasalahan  lingkungan  seperti  pencemaran logam  berat.  Salah  satunya  adalah  pencemaran logam  berat  Cu(II)  yang  merupakan  alah  satu logam  berat  yang  dapat  menimbulkan  efek
berbahaya  bila  melewati  ambang  batas  yang diizinkan.  Permasalahan  tersebut  harus  ditangani dengan  baik  dan  benar  agar  tidak  terjadi pencemaran lingkunga oleh limbah yang dihasilkan oeh industri tersebut. Melihat permaslahan tersebut
Siti  dkk. / J. Sains Dasar 2016 5(1)   62 – 70
perlu dikembangkan suatu metode untuk memperoleh kembali logam Cu sehingga diharapkan bahaya limbah tersebut dapat diperkecil. Pemisahan logam dari limbah cair dapat dilakukan  dengan  beberapa  metode,  salah  satu metode yang dapat diterapkan adalah elektrodeposisi. Recovery logam Cu dapat dilakukan dengan proses elektrodeposisi. Di dalam proses  elektrodeposisi  larutan  elektrolit  berperan penting.
Beberapa  parameter  yang  mempengaruhi keberhasilan  proses  elektrodeposisi  khususnya  ion Cu 2+ adalah pH, suhu larutan, waktu deposisi, beda potensial  yang  digunakan  dan  adanya  bahan  aditif untuk mengoptimalkan proses eletrodeposisi. Suhu larutan  memberikan  efek  termal  yang  dapat meningkatkan energi kinetik. Waktu elektrodeposisi  mempengaruhi  banyaknya  ion logam  yang  terdeposit.  Beda  potensial  yang digunakan akan mempengaruhi pergerakan elektron  [1].  pH  dan  adanya  agen  pereduksi mempengaruhi kulitas deposit [2].
Bahan  aditif    biasanya  ditambahkan  untuk tujuan tertentu, sebagai contoh untuk meningkatkan stabilitas larutan elektrolit atau meningkatkan mutu dan  sifat  logam  yang  terdeposisi  khususnya  untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, kecemerlangan  endapan,  kekuatan  mekanis  dan keawetan.  Dalam  penambahan  bahan  aditif  pada larutan  elektrolit  harus  memperhatikan  konsentrasi penambahan  yang  efektif  agar  dapat  memberikan pengaruh  posistif  pada  proses  elektrodeposisi  [3]. Salah  satu  bahan  aditif  yang  digunakan  untuk proses elektrodeposisi adalah formaldehid. Formaldehid dapat bertindak sebagai agen pereduksi yang digunakan untuk logam Cu dan Ag. Formaldehid  mempunyai  potensial  reduksi  lebih negatif  (E = + -1,11 Volt) daripada logam Cu(E = +  0,34  Volt)  sehingga  dapat  digunakan  sebagai agen pereduksi [4].
Berdasarkan  uraian  tersebut  maka  penelitian tentang  optimasi  kondisi  elektrodeposisi  ion  Cu 2+ dalam limbah cair elektroplating dengan formaldehid  sebagai  agen  perduksinya  perlu dilakukan.  Parameter  yang  dioptimasi  dalam penelitian  ini  adalah  konsentrasi  formaldehid sebagai  agen  pereduksi,  waktu  elektrodeposisi  dan derajat  keasaman  larutan.  Hasil  penelitian  ini diharapkan  dapat  memberikan  informasi  tentang kondisi  elektrodeposisi  ion  Cu2+  khususnya penambahan  formladehid,  pH  dan  waktu  yang optimum  sehingga  diperoleh  deposit  Cu  yang berkualitas dan dapat dimanfaatkan kembali.

## Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif eksploratif  yang  bertujuan  untuk  mengetahui konsentrasi    formaldehid  optimum  sebagai  agen pereduksi, waktu elektrodeposisi dan pH optimum pada proses elektrodeposisi ion Cu 2+ dalam limbah cair  elektroplating.  Tujuan  lain  dalam  penelitian ini  adalah  mengetahui  karakter  deposit  pada potensial dan konsentrasi formaldehid optimum.
Subjek  penelitian  ini  adalah  limbah  cair elektroplating dengan ditambah formaldehid sebagai  agen  pereduksi.  Objek  penelitian  ini adalah  kualitas  deposit  dari  segi  kecerahan  dan tampilan  secara  visual,  efisiensi  elektrodeposisi ion  logam  Cu2+  yang  dielektrodeposisi  limbah cair  elektroplating  dengan  berbagai  variasi konsentrasi  formaldehid  sebagai  agen  pereduksi, Waktu  elektrodeposisi  dan  pH.  Selain  itu  objek penelitian  yang  lain  adalah  karakter  deposit  Cu hasil elektrodeposisi pada kondisi optimum.
Variabel  dalam  penelitian  ini  meliputi variabel bebas dan variabel terikat. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah konsentrasi formaldehid,  waktu  elektrodeposisi  dan  pH sedangkan  variabel  terikat  dalam  penelitian  ini adalah  kualitas  deposit  dan  efisiensi  deposit  Cu. Sampel  limbah  cair  elektroplating  diambil  di sentra  kerajinan  perak  Kotagede.  Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Analisis Jurusan Pendidikan Kimia UNY.
Bahan yang diperlukan: Limbah cair elektroplating,  Larutan  standar  Cu(II)  1000  ppm, Formaldehid  37  %,  Aseton,  H2SO4  pekat,  HNO3 pekat,  Aquades.  Alat  yang  diperlukan:  Peralatan gelas,  Elektroda  platina,  Kertas  saring,  Neraca Analitik,  Atomic  Absorption  Spectrophotometer (AAS),  XRD,  Rangkaian  alat  adaptor  sebagai sumber arus listrik, botol-botol sampel.
Data  penelitian  meliputi  efisiensi  deposit  dan konsentrasi  ion  Cu 2+ sisa  yang  tidak  terendapkan. Data  tersebut  diperoleh  melalui    percobaan  di laboratorium mengikuti prosedur berikut:
1. Persiapan elektroda. Plat platina sebagai katoda dan anoda dipotong dengan ukuran 1 x 2,5 cm 2 . Plat  platina  dicuci  dengan  HNO3  0,1  M dilanjutkan  dengan  akuades.  Setelah  itu, elektroda platina dicuci dengan aseton kemudinan  dikeringkan.  Plat  platina  ditimbang sebagai berat elektroda awal.
2. Optimasi  konsentrasi  formaldehid  sebagi  agen pereduksi. Sampel limbah cair sebanyak 25 mL dimasukkan  ke  dalam  gelas  beker  100  mL. Ditambahkan  larutan  formaldehid  37  %
Siti  dkk. / J. Sains Dasar 2016 5(1)   62 – 70
sebanyak 0,4 mL untuk menghasilkan konsentrasi formaldehid 0,1 M. Kedua elektroda  platina  sebagai  anoda  dan  katoda dihubungkan  dengan  sumber  arus.  Elektroda katoda  dihubungkan  dengan  kutub  negatif  dan elektroda  anoda  dihubungkan  dengan  kutub positif.  Kedua  elektroda  dicelupkan  ke  dalam larutan  sampel  dengan  jarak  kedua  elektroda tertentu.  Elektrodeposisi  dilakukan  selama  1 jam  pada  potensial  3  Volt.  Setelah  dilakukan elektrodeposisi,  dilakukan  pengeringan  dan dilanjutkan  dengan  penimbangan  elektroda katoda.  Setelah  itu  dilakukan  pengamatan kualitas  deposit  secara  visual  dari  segi kecemerlangan dan tampilan. Untuk mengetahui ion  Cu 2+ yang  masih  tersisa  dalam limbah  cair  elektroplating  dilakukan  analisis konsentrasi  ion  Cu 2+ dengan  menggunakan AAS.  Setelah  diperoleh  konsentrasi  Cu 2+ sisa kemudian  dilakukan  perhitungan  efisiensi elektrodeposisi.
3. Proses  elektrodeposisi  dilakukan  dengan  cara yang sama dan konsentrasi larutan formaldehid divariasi  yaitu  0,4;  0,3;  0,2;  0,1  M  dan  tanpa penambahan  formaldehid.  Dengan  cara  yang sama  diperoleh  data  efisiensi  elektrodeposisi ion  Cu 2+ pada  berbagai  variasi  konsentrasi formaldehid. Konsentrasi formaldehid optimum diperoleh  dari  konsentrasi  formaldehid  yang menghasilkan  kualitas  deposit  yang  maksimal dari  segi  kecemerlangan  dan  tampilan  secara visual.
4. Optimasi waktu elektrodeposisi. Proses elektrodeposisi  pada  berbagai  variasi  waktu dilakukan  dengan  cara  yang  sama  pada  proses elektrodeposisi ion Cu2+ pada berbagai variasi konsentrasi  formaldehid.  Pada  prosedur  ini, variasi  waktu  yang  digunakan  adalah  1,  2,  3, dan  4  jam.  Penambahan  formaldehid  pada proses ini dilakukan pada konsentrasi formaldehid  optimum.  Langkah  selanjutnya seperti  pada  prosedur  penentuan  efisiensi elektrodeposisi ion Cu 2+ pada berbagai konsentrasi  formaldehid.  Pada  prosedur  ini akan diperoleh data berupa efisiensi elektrodeposisi  ion  Cu 2+ pada  berbagai  variasi potensial  dan  kualitas  deposit  dari  segi kecemerlangan  dan  tampilan  secara  visual. Waktu optimum diperoleh dari waktu elektrodeposisi  yang  menghasilkan  kualiatas deposit maksimal.
5. Optimasi  derajat  keasaman  larutan.  Proses elektrodeposisi  pada  berbagai  variasi  derajat keasaman  larutan  dilakukan  dengan  cara  yang
sama pada proses optimasi konsentrasi formaldehid  dan  waktu  elektrodeposisi.  Pada prosedur  ini,  variasi  derajat  keasaman  larutan menggunakan  variasi  derajat  keasaman  asam, netral  dan  basa.  Pada  prosedur  ini  akan diperoleh  data  berupa  efisiensi  elektrodeposisi ion Cu2+ pada berbagai variasi pH dan kualitas deposit  dari  segi  kecemerlangan  dan  tampilan secara  visual.  pH  optimum  diperoleh  dari elektrodeposisi  yang  dilakukan  pada  pH tertentu yang menghasilkan efisiensi elektrodeposisi dan kualitas deposit maksimal.
6. Karakterisasi  deposit  Cu  pada  Katoda  dengan XRD.  Karakterisasi  deposit  Cu  dengan  XRD dilakukan  untuk  mengetahui  adanya  deposit Cu. Sampel yang dianalisis adalah deposit yang diperoleh  dari  hasil  elektrodeposisi  pada kondisi optimum serta deposit dari elektrodeposisi  ion  Cu2+  tanpa  penambahan formaldehid.

## Hasil dan Pembahasan
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui kondisi  optimum  pada  elektrodposisi  ion  Cu 2+ dalam limbah cair elektroplating dengan formaldehid  sebagai  agen  pereduksi.  Kondisi optimum  yang  dioptimasi  dalam  penelitian  ini adalah  konsentrasi  formaldehida  sebagai  agen pereduksi,  waktu,  dan  derajat  keasaman.  Sampel yang  digunakan  dalam  penelitan ini  adalah  limbah cair  elektroplating  dari  sentra  industri  kerajinan perak  di  daerah  Kotagede  Yogyakarta.  Sampel tersebut  merupakan  limbah  dari  proses  pencucian benda-benda  hasil  dari  proses  elektroplating. Limbah  tersebut  memiliki  ciri  fisik  berwujud  cair, berwarna  biru  jernih,  dan  berbau  menyengat. Berdasarkan  hasil  analisis  dengan  AAS  kadar logam Cu dalam limbah cair elektroplating sebesar 5384,219 ppm.
Optimasi  konsentrasi  formaldehida  dilakukan pada  potensial  3  volt  selama  1  jam  dengan konsentrasi  0,1;  0,2;  0,3;  0,4;  dan    0,5  M  serta dilakukan  pula  elektrodeposisi  tanpa  penambahan agen pereduksi Formaldehida. Adapun formaldehida  yang  digunakan  adalah  formaldehida 37%  sehingga  perlu  dilakukan  pengenceran  pada konsentrasi  0,1;  0,2;  0,3;  0,4;  dan    0,5  M  secara berturut-turut  ditambahkan  formaldehida  sebanyak 2,8; 5,6; 8,4; 11,2; dan 14 ml.
Jika  ditinjau  dari  reaksi  yang  terjadi  pada proses elektrodeposisi dalam penelitian ini dibatasi hanya pada peninjauan ion Cu 2+ :
Siti  dkk. / J. Sains Dasar 2016 5(1)   62 – 70
Cu 2+ (aq) + 2 e Cu (s) (1)
Ion Cu 2+ tereduksi menjadi Cu dan terdeposisi pada  katoda.  Ion  H + dari  larutan  asam  mengalami reduksi membentuk gas H 2 dengan reaksi:
2H + ( aq) + 2 e H 2 (g) (2)
Spesies  yang  bertindak  sebagai  anoda  adalah nikel  yang  bersifat    tidak  inert  sehingga  terjadi reaksi :
H 2 O ( l) 2H + (aq) + O 2 (g) + 2e (3)
Adanya  reaksi  oksidasi  pada  anoda  dapat terlihat  oleh  adanya  gas  berupa  gelembung- gelembung yang muncul pada permukaan anoda.
Karena  sampel  yang  digunakan  merupakan limbah  cair  elektroplating  yang  mengandung berbagai  macam  logam  maka  dimungkinkan  tidak hanya  ion  Cu 2+ yang  terdeposisi.  Adanya  reaksi oksidasi  permukaan  anoda  menjadi  kropos  karena elektroda Ni tidak Inert dan mengakibatkan logam- logam  lain  dari  alloy  terdepositkan  di  katoda,  dan warna  larutan  berubah  dari  warna  biru  menjadi hijau  yang  disebabkan  adanya  logam  Ni  pada elektroda  yang  digunakan.  Hal  ini  dikarenakan adanya  pengaruh  reaksi  oksidasi  di  anoda  yang dimungkinkan  terjadi  pembebasan  gas  klorin  dan gas  oksigen  pada  anoda  yang  menyebabkan  anoda menjadi keropos [5].
Jika  ditinjau  dari  peranan  formaldehida sebagai  agen  pereduksi  maka  formaldehida  ini mengalami oksidasi dengan reaksi sebagai berikut:
HCOH (aq) + OH - (aq) HCOO - + 2H + + 2e  (4)
Reaksi  yang  terjadi  pada  anoda  dan  katoda secara  keseluruhan  dapat  dituliskan  sebagai berikut:
Katoda :    Cu 2+ (aq) + 2e Cu (s) (5)
2 H + (aq) + 2e H 2 (g) (6)
Anoda :
H 2 O (aq) 2H + (aq) + O 2 + 2H + (aq) + 4e       (7)
HCOH (aq) + OH - (aq) HCOO - (aq) + 2H + (aq) +2e (8)
Meskipun  hanya tertulis  beberapa reaksi  yang terjadi  di  anoda  dan  katoda  bukan  berarti  hanya reaksi-reaksi  tersebut  yang  terjadi  tetapi  masih terdapat  beberapa  reaksi  yang  terjadi  jika  ditinjau dari beragamnya kandungan ion yang terdapat pada sampel  limbah  cair  elektroplating  yang  digunakan dalam  penelitian  ini.  Hal  tersebut  juga  dapat
mempengaruhi  berat  deposit  tidak  stabil  karena dimungkinkan  terjadinya  persaingan  ion  dalam larutan  dan  terlarutnya  kembali  deposit  logam selama proses elektrodeposisi berlangsung.
Berdasarkan data  konsentrasi ion Cu 2+ setelah proses  elektrodeposisi  kemudiaan  dapat  diketahui besar  konsentrasi  ion  Cu 2+ yang  terdeposisi  di katoda sehingga hasil elektrodeposisi optimal dapat diketahui  melalui  nilai  efisiensi  elektrodeposisi yang  paling  besar.  Konsentrasi  formaldehida optimal pada elektrodeposisi ion Cu 2+ dapat dilihat pada  gambar  1  yaitu  kurva  hubungan  antara konsentrasi formaldehida terhadap efisiensi elektrodeposisi ion Cu 2+ .
Gambar 1 . Kurva Konsentrasi Formaldehid Vs Efisiensi Elektrodeposisi Gambar 1. Kurva Konsentrasi Formaldehid Vs Efisiensi Elektrodeposisi
Berdasarkan Gambar 1 tersebut terlihat bahwa konsentrasi  formaldehida  optimal  adalah  0,3  M yang menghasilkan efisiensi elektrodeposisi maksimal yaitu 75,52%. Jika dibandingkan dengan efisiensi elektrodeposisi tanpa penambahan formaldehida  yaitu    62,41%,  menunjukkan  bahwa adanya  formaldehid  sebagai  agen  pereduksi  dapat meningkatkan  efisiensi  elektrodeposisi  sampai pada  konsentrasi  optimum.  Hal  ini  terjadi  karena penambahan konsentrasi agen pereduksi formaldehida  pada titik  kritis  dapat  mempengaruhi kecepatan  deposisi  logam  sehingga  diperoleh efisiensi elektrodeposisi maksimal.
Cesiulis, et  al. [6]  mengatakan  bahwa komposisi  dari  sistem  eleketrodeposisi  akan mempengaruhi  tekstur  dari  deposit  Cu  yang dihasilkan.  Oleh  karena  itu  seperti  yang  dikatakan oleh  Purwanto  dan  Syamsul  Huda[3],  bahwa penambahan  agen  pereduksi  bersifat  kritis  pada kondisi penambahan konsentrasi tertentu. Penambahan  zat  aditif  akan  efektif  bila  berada dalam rentang konsentrasi yang ditetapkan.
Penambahan  aditif  dengan  konsentrasi  yang kurang  tepat  maka  akan  menimbulkan  masalah
62.41 70.27 69.54 75.52 71.71 71.71 0 20 40 60 80 0 0.2 0.4 0.6 E fisiensi Ele k tr o de po sisi (%) Konsentrasi Formaldehida M
terhadap  proses  pendeposisian  atau  sifat  deposit yang  dihasilkan.    Hal  ini  juga  didukung  dengan data  pengamatan  secara  visual  deposit  Cu  pada katoda. Penentuan konsentrasi formaldehida optimal elektrodeposisi ion Cu 2+ dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 . Data Pengamatan Visual Deposit pada optimasi Konsentrasi Formaldehid sebagai Agen Pereduksi
Gambar 2 menunjukkan bahwa elektrodeposisi dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  formaldehida mempengaruhi tampilan deposit Cu yang dihasilkan. Untuk elektrodeposisi tanpa penambahan
formaldehida menunjukkan permukaan  deposit  yang  berwarna  hijau  dan cokelat kehitaman, lapisan permukaannya tipis dan tidak  merata.  Warna  deposit  yang  cenderung cokelat  kehitaman  menunjukkan  bahwa  terdapat logam  Cu  yang  menempel  pada  katoda.  Hasilnya akan berbeda jika dibandingkan dengan penambahan  formaldehida,  dimana  mempunyai lapisan permukaan berwarna hijau kecokelatan dan warna  lapisannnya  mengkilat  serta  merata,  warna deposit  yang  dihasilkan  berwarna  hijau.  Hal  ini dimungkinkan  bahwa  potensial  yang  digunakan terlalu  tinggi  sehingga  pengendapan  Cu  semakin cepat tetapi adanya logam lain  seperti Ni yang ikut mengendap  pada  katoda.  Logam  Ni  dapat  berasal dari elektroda Ni yang digunakan, bereaksi dengan larutan  elektrolit  yang  mengandung  air  sehingga logam Ni yang terbentuk adalah [Ni(H 2 O) 6 ] 2+ yang berwarna hijau.
Optimasi  waktu  elektrodeposisi  ion  Cu 2+ dilakukan  dengan  cara  kerja  yang  hampir  sama dengan  proses elektrodeposisi  untuk  penentuan konsentrasi  formaldehida  optimum.  Konsentrasi agen pereduksi yang digunakan adalah formaldehida  0,3  M  dengan  potensial  3  Volt  dan variasi waktu elektrodeposisi yang digunakan 1; 2; 3; dan 4 jam.
Optimasi  waktu  elektrodeposisi  dilakukan dengan penentuan efisiensi elektrodeposisi ion Cu 2+
untuk masing-masing variasi
waktu elektrodeposisi. Untuk mendapatkan waktu
optimum  maka  dibuat  kurva  waktu  vs  efisiensi elektrodeposisi yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 . Kurva Waktu Elektrodeposisi vs Efisiensi

## Elektrodeposisi
Gambar  3  menunjukkan  bahwa  proses elektrodeposisi  ion  Cu 2+ dengan  agen  pereduksi formaldehida  0,3  M  diperoleh  hasil  semakin  lama waktu  elektrodeposisi  yang  digunakan  maka efisiensi  elektrodeposisi  ion  Cu 2+ semakin  besar. Hal ini terjadi karena semakin lama waktu semakin banyak  jumlah  deposit  yang  diperoleh.  Semakin lama  waktu    elektrodeposisi  ion-ion  di  dalam larutan  dan  pada  titik  tertentu  akan  terjadi kesetimbangan  ketika  ion  Cu 2+ maka  akan  terjadi ion Cu 2+ yang terdeposisi maksimal. Waktu optimal diperoleh  pada  waktu  4  jam  dengan  efisiensi elektrodeposisi 89,21%.
Hukum  Faraday  1  menyatakan  bahwa  berat deposit  logam  sebanding  dengan  kuat  arus  dan waktu  elektrodeposisi.  Dalam  hal  ini  deposit  yang dihasilkan  semakin  meningkat  dengan  semakin lamanya  waktu  elektrodeposisi,  akan  tetapi menghasilkan  berat  deposit  logam  yang  berbeda- beda,  perbedaan  ini  terjadi  karena  pelepasan  ion- ion logam lain pada katoda dan perbedaan tersebut mengakibatkan  terjadinya  reaksi  redoks  spontan yang  menyebabkan  lepasnya  sebagian  ion-ion logam  yang  memiliki  potensial  reduksi  standar lebih rendah [7].
Hasil  deposit  dalam  proses  ini  semakin  lama waktu, maka deposit yang dihasilkan juga semakin banyak,  akan  tetapi  tidak  semua  terendapkan  pada katoda,  melainkan  ada  yang  terendapkan  tetapi tidak  tertempel  pada  katoda  hal  ini  disebabkan karena lamanya waktu yang mengakibatkan deposit pada  katoda  tidak  menempel  secara  sempurna. Hasil  pengamatan  visual  deposit  pada  optimasi waktu elektrodeposisi dapat dilihat pada Gambar 4.
75.54 85.09 88.26  89.21 70 75 80 85 90 0 2 4 6 Ef isi e n si E le ktr o d e p o si si (% ) Waktu Elektrodeposisi Jam Tanpa HCOH 0,1 M            0,2 M          0,3 M           0,4 M          0,5 M
Gambar 4 . Hasil pengamatan visual pada optimasi waktu elektrodeposisi
Gambar 4 menunjukkan bahwa elektrodeposisi dengan  penambahan  formaldehida  0,3  M  pada berbagai variasi waktu elekrodeposisi menghasilkan  tampilan  deposit  Cu  yang  berbeda- beda  sehingga  terdapat  pebedaan  antara  deposit pada  waktu  1  jam,  2  jam,  3  jam  dan  4  jam.  Jika ditinjau  dari  ketebalannya  maka  deposit  yang dihasilkan  paling  tebal  dan  keras    terdapat  pada variasi  waktu  4  jam.  Akan  tetapi  warna  deposit yang  dihasilkan  berwarna  kuning  kehijauan,  tidak mengkilat  dan  merata,  karena  waktu  yang  relatif lama sehingga diperoleh endapan yang  merata dan tebal.  Adanya  variasi  waktu  elektrodeposisi  dapat mempengaruhi  kualitas  dan  kuantitas  deposit  Cu yang  dihasilkan  dari  proses  elektrodeposisi. Semakin lama waktu elektrodeposisi maka kualitas deposit  akan    semakin  baik,  dan  efisiensi elektrodeposisi  juga  semakin  besar.  Berdasarkan variasi  waktu  yang  dilakukan  maka  diperoleh waktu optimal yaitu 4 jam dengan nilai % efisiensi elektrodeposisi 89,88 %.
Optimasi  derajat  keasaman  larutan  sampel pada elektrodeposisi ion Cu 2+ dilakukan menggunakan proses elektrodeposisi pada berbagai variasi  derajat  keasaman  larutan  sampel  tersebut, variasi  derajat  keasaman  larutan  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  asam,  netral  dan  basa. Larutan  sampel  limbah    cair  elektroplating  dengan penambahan  2  ml  H 2 SO 4 0,1  M;  1  ml  HNO 3 4  M dan  8,4  ml  formaldehida  0,3  M,  dengan  derajat keasaman awal larutan tersebut adalah 2,6.
Variasi  derajat  keasaman  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  derajat  keasaman  5;  7 dan  9.  Pengaturan    derajat  keasaman  tersebut dengan menambahkan  larutan  NaOH  2  M,  dan pengukurannya  menggunakan  alat  pH  meter. Proses  elektrodeposisi  ini  dilakukan  dengan menggunakan waktu optimum yaitu 4 jam.
Optimasi  derajat  elektrodeposisi  dilakukan dengan menentukan efisiensi elektrodeposisi untuk masing-masing variasi derajat keasaman.
Hubungan derajad keasaman vs efisiensi elektrodeposisi dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 . Kurva derajat keasaman vs efisiensi elektrodeposisi
Gambar 5 menunjukkan bahwa semakin tinggi derajat  keasaman  larutan  elektrodeposisi  maka elektrodeposisi  akan  semakin  besar.  Efisiensi paling  tinggi  pada  derajat  keasaman  larutan  basa. Dalam derajat keasaman basa larutan menjadi lebih stabil dan proses elektrodeposisi semakin cepat dan kemungkinan  mendapatkan  deposit  Cu  yang  lebih baik.
Jika  dilihat  dari  berat  deposit  yang  dihasilkan tidak  stabil  karena  terdapat  banyak  ion  yang terdapat  pada  sampel  limbah  cair  sehingga dimungkinkan  terjadi  persaingan  antar  ion  yang terdeposit pada katoda ketika proses elektrodeposisi  berlangsung  karena  pada  keadaan derajat keasaman yang tinggi dimungkinkan terjadi pelarutan  kembali  deposit  Cu  yang  terbentuk karena  adanya  penambahan  NaOH  2  M.  Hasil pengamatan  secara  visual  pada  optimasi  derajat keasaman dapat dilihat pada Gambar 6.

## Gambar 6 . Hasil pengamatan visual pada optimasi derajat keasaman larutan
Gambar  6  menunjukkan  bahwa  semakin besarnya  derajat  keasaman  larutan  elektrodeposisi maka  kualitas  deposit  Cu  yang  dihasilkan  akan semakin  baik.  Hal  ini  sesuai  yang  dikatakan  oleh Cardoso, et  al .  [8],  bahwa  semakin  tinggi  derajat keasaman    larutan  maka  kestabilan  dari  larutan pada  proses  elektrodeposisi  juga  semakin  tinggi jadi  kemungkinan  menghasilkan  deposit  Cu  yang baik.  Selain  larutan  lebih  stabil  kenaikkan  derajat
99.71 99.88 99.97 99.6 99.7 99.8 99.9 100 0 5 10 E fis iens i E lek tro depo sis i( %) Derajat Keasaman Larutan 1  jam             2   jam               3 jam          4 jam Asam          Netral                 Basa
keasaman  yang  lebih  tinggi  menurut  Blackley  [9] juga akan mempengaruhi kecepatan elektrodeposisi yang  lebih  tinggi  dan  pada  derajat  keasaman tertentu  akan  kembali  menurun  setelah  melewati derajat keasaman optimal.
Karakterisasi  deposit  Cu  hasil  elektrodeposisi dengan XRD bertujuan untuk mengetahui perbedaan    penambahan  formaldehida  terhadap mikrostruktur  deposit  Cu  dan  adanya  logam  Cu dalam  deposit.  Karakterisasi    dilakukan  terhadap deposit  Cu  hasil  elektrodeposisi  pada  konsentrasi, waktu  dan  derajat  keasaman  optimal  dengan penambahan  formaldehida  dan  deposit  Cu  pada, waktu  dan  derajat  keasaman  optimal  tanpa penambahan formaldehida. Karakterisasi dilakukan dengan  membandingkan  hasil  kedua  difraktogram yang  diperoleh.  Deposit  Cu  hasil  elektrodeposisi dapat dilihat pada Gambar 7.
(a) (b)
Gambar 7 . Penampilan Lapisan Katoda Hasil Elektrodeposisi Tanpa Penambahan Formaldehida (a) dan Lapisan  Katoda Hasil Elektrodeposisi dengan Penambahan Formaldehida (b)
Hasil  karakterisasi  deposit  Cu  dengan  XRD dapat dilihat pada Gambar 7. Data intensitas relatif difraktogram  pada  masing-masing  2θ  deposit  Cu hasil elektrodeposisi tanpa penambahan formaldehida dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Difraktogram Deposit Hasil Elektrodeposisi tanpa Penambahan Formaldehida dan dengan

## Penambahan Formaldehida
Berdasarkan  difraktogram  Gambar  8,  maka dapat  diketahui  bahwa  pada  penambahan  agen pereduksi  formaldehida  memberikan  pengaruh terhadap mikrostruktur deposit Cu hasil elektrodeposisi.  Hal  ini  ditunjukkan  oleh  pola difraktogram dimana intensitas difraksi deposit Cu
pada masing-masing bidang kisi dengan penambahan  agen  pereduksi  formaldehida  relatif lebih besar dibandingkan dengan intensitas difraksi deposit  Cu  tanpa  penambahan  agen  pereduksi formaldehida.  Difraktogram  tanpa  penambahan agen  pereduksi  formaldehida  memiliki  struktur kubik  pusat  muka  (FCC)  dengan  parameter  kisi sebesar  3,510  Å  menunjukkan  bidang  kisi  (111), (200),  dan  (220)  pada  posisi  2θ  berturut-turut 43,55 ◦ ;  51,98 ◦ ;  dan  76,279 ◦ .  Intensitas  masing- masing  puncaknya  adalah  403,  1599,  989. Difraktogram Cu dengan penambahan formaldehida  menunjukkan  parameter  kisi  sebesar 3,536 Å menunjukkan bidang kisi (111), (200), dan (220)  pada  posisi  2θ  berturut-turut  44,66 ◦ dan 43,64 ◦ ;  51,98 ◦ ;  76,22 ◦ .  Intensitas  masing-masing puncaknya  adalah  1304,  1161,  381.  Intensitas spektra  XRD  memberikan  informasi  tentang susunan  atom-atom  disetiap  bidang  kisi  [10]. Ketinggian  intensitas  menunjukkan    keteraturan dan  ketebalan  Cu  yang  telah  dideposisikan  [1]. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa deposit Cu dengan penambahan formaldehida lebih teratur dan lebih  tebal  daripada  deposit  Cu  tanpa  penambahan formaldehida.    Data  intensitas  relatif  difraktogram dari deposit hasil elektrodeposisi tanpa penambahan  formaldehida  dan  dengan  penambahn dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 . Data intensitas relatif difraktogram deposit hasil elektrodeposisi tanpa penambahan dan dengan penambahan formaldehid
Tabel  1  menunjukkan  bahwa  deposit  hasil elektrodeposisi  tanpa  formaldehida  yaitu  (111), (200), dan (220) dengan  intensitas 25,2 %; 100 %; dan  61,9%.  Sedangkan  untuk  deposit  hasil elektrodeposisi  dengan  formaldehida  yaitu  (111), (200),  dan  (220)    secara  berturut-turut  dengan intensitas  100  %,  dan  4,1 %,  89,6  %,  dan  40,4  %. Intensitas  tertinggi  terdapat  pada  bidang  (200)
Bidan g (hkl) Deposit Hasil Elektrodeposisi tanpa Formaldehida Deposit Hasil Elektrodeposisi dengan formaldehida pH larutan 9 2θ ( o ) Intensita s (%) 2θ ( o ) Intensita s (%) (111) 43,55 25,2 44,66 100 43,64 4,1 (200) 51,98 100 51,98 89,6 (220) 76,279 61,9 76,22 40,4
Siti  dkk. / J. Sains Dasar 2016 5(1)   62 – 70
untuk deposit tanpa penambahan formaldehida, dan pada bidang (111) untuk deposit dengan penambahan  formaldehida,  dengan    intensitas  100 %, ternyata terdapat kandungan Ni sekitar 38-46 % pada  lapisan  pelat  yang  digunakan  sebagai elektroda.  Hal  ini  karena  elektroda  nikel  yang digunakan  adalah  plat  nikel  alloy,  produk Sandmeyer Steel Company.
Parameter  kisi  adalah  suatu  ukuran  dari  jarak antar atom, semakin kecil nilai parameter kisi maka jarak  antar  atom  dalam  kristal  maka  akan  semakin dekat. Berdasarkan perhitungan nilai parameter kisi dapat  diketahui  bahwa  adanya  formaldehida mempunyai  nilai  lebih  besar  dari  nilai  parameter kisi untuk deposit tanpa penambahan formaldehida akan tetapi nilai parameter kisi ini masih lebih kecil jika dibandingkan dengan nilai kekisian logam Cu.
Selain  adanya  perbedaan  parameter  kisi terdapat  pula  perbedaan  nilai  intensitas  pada difraktogram deposit hasil elektrodeposisi tersebut. Seperti  yang  telah  disebutkan  di  atas  bahwa  nilai parameter  kisi  untuk  deposit  tanpa  penambahan formaldehida  lebih  besar  dari  nilai  parameter  kisi tanpa  penambahan  formaldehida,  selain  itu intensitas Cu pada penambahan formaldehida lebih maksimal  dan  terdapat  puncak  yang  lebih  runcing. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa logam Cu terdeposisi  dengan  baik  dan  memiliki  jarak  antara atom yang lebih kecil sehingga tingkat kekristalannya tinggi serta dengan adanya penamabahan  agen  pereduksi  dapat  memberikan pengaruh  hasil  kristal  yang  lebih  halus dan tekstur deposit  lebih  rata  dibandingkan  dengan  tanpa penambahan  formaldehida  yang  depositnya  tidak menempel sempurna.
Besarnya  nilai  parameter  kisi  yang  diperoleh dapat mempengaruhi jarak antar atom pada deposit. Adapun  data  d  (jarak  antar  bidang)  yang didapatkan dari difraktogram tembaga hasil analisis kemudian dibandingkan dengan data d standar dari JCPDS  ( Joint  Committee  on  Powder  Standars ) untuk mengetahui bentuk senyawa dari deposit Cu [11].  Hal  ini  dapat  dilihat  perbandingan  harga  d deposit tembaga  hasil  proses  elektrodeposisi  dengan standar dalam JCPDS pada Tabel 2.
Berdasarkan tabel 2 tersebut maka difraktogram  tanpa  penambahan  formaldehida  dan dengan penambahan formaldehida, maka logam Cu yang  diperoleh  pada  difraktogram  tersebut  tidak hanya logam Cu, melainkan ada logam lain seperti Ni  yang  ikut  terdeposit  dalam  difraktogram tersebut.
Tabel 2 . Data “d” Difraktogram Cu Standar JCPDS, tanpa dan dengan penambahan formaldehida

## Simpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat disimpulkan bahwa konsentrasi formaldehida optimal pada 0,3 M dengan efisiensi elektrodeposisi  75,52  %,  waktu  eleketrodeposisi optimal adalah 4 jam dengan efisiensi elektrodeposisi  89,21  %,  derajat  keasaman  larutan optimal    adalah  9  dengan  efisiensi  elektrodeposisi 99,97  %.  Karakterisasi  deposist  diperoleh  bahwa deposit hasil elektrodeposisi terdapat deposit logam Cu  dengan  tampilan  yang  lebih  halus  jika dibandingkan  dengan  deposit  yang  diperoleh  dari elektrodeposisi  tanpa  menggunakan  formaldehid sebagai agen pereduksi.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengtahuan  Alam Universitas Negeri Yogyakarta yang telah memberikan  dana  dan  fasilitas  laboratorium  untuk pelaksanaan  penelitian  ini  serta  mahasiswa- mahasiswa  yang  tergabung  dalam  penelitian payung ini.

## Pustaka
[1] K .  Lulu  (2000)  Laporan  Penelitian,  SMK  NU Pacitan, Indonesia.
[2]  T.  Anik,  E.  M.  Touhami,  K.  Himm,  S. Schireen,  R.  A.  Belkhmima,  M.  Abouchane, M.  Cisse,  (2012) Int.  Journal.  Electrochem. Sci , 7 2009-2018
[3]  Purwanto,    H.  Syamsul  (2004) Teknologi Industri Elektroplating , Badan Penerbit UNDIP, Semarang, p. 6-9, 71
[4]  N.  Kanani  (2009)  Electroplating  Basic Principles,  Process  and  Practice,  Oxforf: Elsevier Advance Technology , p.136
[5]  K.  Yogi  (2013)  Skripsi,  Jurusan  Pendidikan Kimia FMIPA UNY, Indonesia
Standar JCPDS Difraktogram Cu tanpa Penambahan Formaldehida Difraktogram Cu dengan Penambahn Formaldehida 2,09 2,0764 2,0724 1,81 1,7578 1,7578 1,28 1,2473 1,2481
[6]  H.  Cesiulis,  O.  Berserova,  A.  Valiuniene,  I. Prosycevas,  G.  Baltrunas  (2004) Material Science (Medziagotyra), 10(2):142-146
[7]  M.  Siti,  T.  P,  Regina,  Marfuatun  (2007) Jurusan  Pendidikan  Kimia  FMIPA  UNY, Laporan Penelitian
[8]  J.  L.  Cardoso,  G.  Sbastio,  S.  Filho  (2011) Quim. Nova , 34(4):641-645
[9]  D.  C.  Blackley  (2001) Polimer  Latices: Science and Technology, Volume 3, London :
Maclaren, p. 178
[10]  C. Whiston (1987) X-Ray Methods Analytical Chemistry  by  Open  Learning ,  London:  John Willey and Sons Inc, p.82
[11]  A.  Goel  (2006) Crystallography .  New  Delhi: Discovery Publishing House, p. 80.