MENGAPA BEBERAPA LOGAM TERLIHAT BERWARNA dan MENGKILAP?

MENGAPA BEBERAPA LOGAM TERLIHAT BERWARNA dan MENGKILAP? 

Jika Anda adalah orang pada umumnya, Anda mungkin telah menggunakan botol olahraga dari aluminium yang berwarna dan mengkilap. Botol-botol ini ringan, murah, dan tidak memberikan rasa atau bau pada isinya. Logam lain yang memiliki warna dan mengkilap adalah titanium. Mengingat bahwa aluminium dan titanium adalah logam berwarna dan mengkilap, lantas bagaimana benda-benda aluminium dan titanium menjadi berwarna dan mengkilap? Aluminium, titanium, dan beberapa logam lain dapat diwarnai melalui proses elektrokimia yang disebut anodisasi. Tidak seperti proses penyepuhan, di mana ion logam dalam elektrolit berkurang karena melapisi permukaan katoda, proses anodisasi mengoksidasi logam dianoda dan menghasilkan lapisan oksida logam. Dalam oksidasi aluminium, misalnya, jenis reaksi pada elektroda, ketebalan lapisan aluminium oksida yang terbentuk pada anoda dapat dikontrol dengan memvariasikan nilai arus listril selama elektrolisis. Biasanya, tebal pelapisan adalah sekitar 0,01 mm, yang sesuai dengan sekitar 4x104 lapisan Al2O3 di atas permukaan logam aluminium. Porositas lapisan juga bisa dikontrol dengan memvariasikan kondisi elektrokimia, dan porositas inilah yang memungkinkan untuk dilakukan pewarnaan. Ketika pewarna organik ditambahkan ke elektrolit, maka molekul pewarna akan terjebak ke dalam lapisan oksida logam seperti spons dan natinya zat pewarna akan terperangkap ketika permukaan oksida logam mengeras. Berbagai macam pewarna tersedia, jadi benda-benda aluminium anodisasi seperti botol air, bagian-bagian sepeda, dan gantungan kunci dibuat secara luas berbagai warna. 

Proses anodisasi titanium mirip seperti aluminium, tetapi lapisan yang dihasilkan adalah TiO2 jauh lebih tipis (10-4 mm) dibandingkan dengan lapisan Al2O3 (10-2 mm). Selanjutnya, warna warni dari hasil anodized titanium bukan dari pewarna organik yang terperangkap tetapi dari gangguan cahaya yang dipantulkan oleh permukaan anodisasi. Ketika seberkas cahaya putih menyerang permukaan anodisasi, sebagian cahaya dipantulkan oleh TiO2 bagian luar, dan ada sebagian cahaya yang menembus melalui semitransparan TiO2 dan nantinya cahaya ini akan dipantulkan oleh logam dalam. Jika dua pantulan cahaya dengan  panjang gelombang yang sama memiliki fasa yang berbeda maka efeknya akan saling menghilangkan sehingga menyisakan cahaya dengan panjang gelombang lainnya, hal inilah yang menyebabkan logam berwarna. Efek serupa bertanggung jawab untuk difraksi sinar-X  Titanium anodisasi sangat berguna untuk aplikasi biomedis karena sel tulang menempel pada permukaan kasar TiO2 sekitar 10 kali lebih baik daripada ikatan sel tulang dengan permukaan logam titanium, sehingga mempercepat integrasi implan ke dalam tubuh. Selain itu, infeksi pasca operasi, yang dapat diminimalkan dengan menambahkan antibiotik ke permukaan TiO2. Meletakan antibiotik di lokasi implan lebih efektif daripada memberikannya secara oral.

John Mc Murry, General Chemistry, 4th Edition

Zhumdahl, Chemistry, 8th Edition