laporan kimia mengenai korosi

LAPORAN KIMIA

KOROSI

Disusun oleh :

AHMAD BUDI NUGROHO

XII IPA

19

SMA N 1 KALIBAWANG

A.   Masalah

Apa itu korosi dan apa saja faktor yang dapat menyebabkan korosi terjadi menjadi lebih cepat atau lebih lambat ?

B.   Tujuan penelitian

Mengetahui apa itu korosi dan faktor-faktor yang dapat mempercepat atau memperlambat korosi.

C.   Landasan teori

1.   Pengertian korosi

Menurut ilmuan Roberge, Korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi dengan lingkungannya, sedangkan menurut Gunaltun, korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang logam, ada pula definisi lain yang mengatakan bahwa korosi merupakan rusaknya logam karena adanya zat penyebab korosi. Pada dasarnya peristiwa korosi adalah reaksi elektrokimia. Secara alami pada permukaan logam dilapisi oleh suatu lapisan film oksida (FeO.OH). Pasivitas dari lapisan film ini akan rusak karena adanya pengaruh dari lingkungan, misalnya adanya penurunan pH atau alkalinitas dari lingkungan ataupun serangan dari ion-ion klorida.

Pada proses korosi terjadi reaksi antara ion-ion dan juga antar elektron Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi. Besi merupakan logam yang mudah berkarat. Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori. Bila dibiarkan, lama kelamaan besi akan habis menjadi karat.

Dampak dari peristiwa korosi bersifat sangat merugikan. Contoh nyata adalah keroposnya jembatan, bodi mobil, ataupun berbagai konstruksi dari besi lainnya. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi.

Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3 . NH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e E0 = + 0,44 V

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi yang berlaku sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.

O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V atau O2(g) + 2H+(aq) + 4e → 2H2O(l) E0 = + 1,23 V Ion besi (II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . NH2¬O, yaitu karat besi. Maka reaksi yang terjadi : Anode : 2Fe(s) → 2Fe2+(aq) + 4e E0 = + 0,44 V Katode : O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V Rx Sel : 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) E0 reaksi = 0,84 V Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan reaksi : 4Fe2+(aq) + O2(g) + (4 + 2n) H2O → 2Fe2O3 . nH2O + 8H+(aq)

Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu. Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Dari reaksi terlihat bahwa korosi melibatkan adanya gas oksigen dan air. Karena itu, besi yang disimpan dalam udara yang kering akan lebih awet bila dibandingkan ditempat yang lembab. Korosi pada besi ternyata dipercepat oleh beberapa faktor, seperti tingkat keasaman, kontak dengan elektrolit, kontak dengan pengotor, kontak dengan logam lain yang kurang aktif (logam nikel, timah, tembaga), serta keadaan logam besi itu sendiri (kerapatan atau kasar halusnya permukaan).

2.   Jenis-jenis korosi

1)   Uniform corrosion;

yaitu reaksi kimia dan elektrokimia yang berlangsung untuk seluruh permukaan logam. Dapat diatasi dengan pemilihan logam yang cocok, diberi coating, inhibitor dan lingkungan katoda

2) Galvanic corrosion;

yaitu dua macam logam dihubungkan dan terletak dalam larutan yang korosif maka beda potensial yang timbul menyebabkan elektron mengalir antara kedua logam tersebut

3) Crevice corrosion;

yaitu korosi yang sering terjadi pada celah-celah suatu permukaan logam yang tertutup rapat dan dalam media yang korosif. Contoh : celah pada mur dan baut

4) Pitting corrosion;

yaitu adanya lubang-lubang kecil dan sering terjadi karena setelah lama dipakai

5) Selective Leaching;

yaitu adanya larutan logam dalam alloy oleh proses korosi. Contoh : dealuminiumification dan decobaltification

6) Erosion corrosion;

yaitu kenaikan laju korosi oleh adanya gerakan relatif antara logam dengan cairankorosif.
7) Stress corrosion;

yaitu retak-retak yang disebabkan karena adanya gerakan tarik menarik yang terus menerus dalam media yang korosif.

3.   Sebab penyebab terjadinya korosi

a)      air
Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi.

b)      oksigen

Adanya oksigen pada peristiwa korosi mutlak diperlukan.

Faktor yang dapat mempercepat terjadinya korosi :
a) Elektrolit
Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan penyebab korosi yang utama.

b) Permukaan logam
Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.
c) Kelembaban udara
Udara yang banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.
Selain itu, korosi juga dipengaruhi oleh letak logam dalam deret potensial electrode, Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.

4.   Metode penanggulangan korosi

Dicat
Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.

 Melumuri dengan oli atau minyak
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin oli atau minyak mencegah kontak besi dengan air

 Dibalut dengan plasticÄ
Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan kerancang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi udara dan air.

 Tin plating (pelapisan dengan timah)
Biasanya kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electro plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak adanya kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang cacat, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat kolosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian timah mendorong korosi besi.

 Galvanisasi (pelapisan dengan zink)
Pipa besi, tiang telepon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal itu terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian, besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi.

 Cromium plating (pelapisan dengan kromium)
Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bemper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elekrolisis. Sama seperti zink, kromium juga dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

 Sacrificial protection (pengorbanan anode)
Magnesium adalah logam yang jauh labih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

D.   Alat dan bahan

1.                 Plastik

2.                 Tali karet

3.                 Kapas

4.                 Spidol

5.                 Paku 10 biji

6.                 Air tawar

7.                 Air mendidih

8.                 NaCl

9.                 Air jeruk

10.            Air sabun

11.            Minyak tanah

12.            Minyak goreng

13.            Oli padat / vasline

14.            garam

E.    Langkah kerja

1.                 Menyiapkan 10 biji paku yang masih belum berkarat.

2.                 Menyiapkan 10 jenis larutan dan non larutan yang diwadahi dengan plastik.

3.                 Memasukkan paku tersebut pada tiap tiap wadah yang telah diisi media tadi.

4.                 Menali plastik tersebut dengan rapat dengan karet gelang atau tali lain

5.                 Membiarkan obyek pengamatan ini sampai berkarat

6.                 Mencatat waktu yang dibutuhkan paku untuk berkarat sesuai dengan medianya.

F.    Hasil pengamatan

No	Medium	Hari ke-					Ket
		1	2	3	4	5
1	Air mentah	-	+	++	+++	++++	Mudah Berkarat
2	Air didih	-	+	++	+++	++++	Mudah Berkarat
3	Air garam	-	+	++	+++	++++	Mudah Berkarat
4	Air sabun	-	+	++	+++	++++	Mudah Berkarat
5	Air asam	-	+	++	+++	++++	Mudah Berkarat
6	Kapas	-	-	+	++	+++	Mudah Berkarat
7	Garam dapur wutuhan	-	-	-	++	+++	Mudah Berkarat
8	Minyak goreng	-	-	-	-	+	Sukar berkarat
9	Minyak tanah	-	-	-	-	-	Sukar berkarat
10	Oli padat/vasline	-	-	-	-	-	Sukar berkarat

G.   Pembahasan

Dari data yang terdapat pada tabel tersebut kita akan membahas 1 per 1, mulai dari obyek nomer 1 hingga 10.

1.       Air mentah

Menggunakan air mentah paku mengalami perkaratan karena air adalah media korosi.

2.       Air didih

Menggunakan air mendidih paku juga mengalami perkaratan karena walaupun sudah mendidih namun tetap saja air yang sejatinya memang media korosi.

3.       Air garam

Menggunakan air garam paku juga mengalami perkaratan namun volume luas paku yangg mengalami perkaratan lebih luas dibanding dengan media no 1&2, hal ini dikarenakan garam adalah zat yang korosif.

4.       Air sabun

Menggunakan air sabun paku mengalami perkaratan yang tidak beda jauh dengan obyek diatas sebelumnya. Sabun sendiri adalah zat basa yang dipadukan dengan air dalam penelitian kali ini. Maka hasilnya tidak beda jauh dengan larutan-larutan sebelumnya karena masih bermediakan air.

5.       Air asam

Menggunakan air asam paku mengalami pengaratan yang intensitasnya sama dengan obyek diatas sebelumnya. Hal ini terjadi karena masih menggunakan media air.

6.       Kapas

Menggunakan kapas tanpa bantuan air mengakibatkan paku berkarat namun jangka waktu yang diperlukan lebih lama dibanding menggunakan media air. Walaupun paku tidak berjumpa langsung dengan air namun paku masih bercengkerama dengan oksigen. Selain air korosi juga dapat terjadi oleh adanya oksigen.

7.       Garam wutuhan

Menggunakan garam wutuhan paku mengalami perkaratan namun waktunya lama sekali, dibanding menggunakan kapas tadi. Beda 1 hari.

8.       Minyak goreng

Menggunakan minyak goreng paku sedikit mengalami korosi, hanya pada hari kelima saja paku menunjukkan adanya perubahan warna pada fisiknya namun intensitasnya sangat kecil. Hampir dapat dipastikan korosi pada minyak goreng akan berlangsung lama.

9.       Minyak tanah

Menggunakan media minyak tanah paku sama sekali tidak berkorosi selama 5 hari penelitian. Hal ini menunjukkan bahwa minyak tanah adalah media yang dapat menghambat korosi.

10.  Oli padat/vasline

Menggunakan vaselin ternyata paku sama sekai tidak berkarat dalam 5 hari penuh ! sudah barang tentu vasline menghambat korosi.

H.   Kesimpulan

Dalam percobaan kali ini dapat saya simpulkan bahwa korosi itu terjadi karena adanya air dan oksigen yang saling bereaksi. Hal ini dapat dibuktikan dari penelitian obyek nomer  8,9 dan 10. Ke 3 obyek tersebut tidak berjumpa dengan air dan oksigen karena di tutup rapat. Dari penelitian kali ini, juga dapat kita ketahui bahwa dengan menggunakan minyak tanah dan vasline dapat menghambat korosi. Oleh sebab itu jangan biarkan besi terkena korosi karena korosi adalah bersifat merugikan. Banyak cara yang dapat dilakukan untuk menanggulangi korosi dengan cara-cara yang telah diuraikan pada landasan teori diatas tadi.

Terima kasih