KOROSI

Pengertian

Menurut 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. Jadi, korosi adalah reaksi redoks spontan antara suatu logam dengan berbagai zat dilingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki biasanya berupa oksida logam atau logam karbonat.

Korosi disebut juga perkaratan. Korosi merupakan proses elektrokimia. Korosi terjadi karena sebagian besar logam mudah teroksidasi dengan melepas oksigen di udara dan membentuk oksida logam. Mudah tidaknya suatu logam terkorosi dapat dipahami dari deret Volta ataupun nilai potensial elektrode standarnya, E^o. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi. Electron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang berlaku sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.

	Korosi Besi Pada Kondisi Netral atau Basa	Korosi Besi Pada Kondisi Asam
Reaksi di Anode	Fe_(s) Fe²⁺ + 2e^-	Fe_(s) Fe²⁺ + 2e^-
Reaksi di Katode	½ O₂ + H₂O + 2e^- 2OH^-	O₂ + 4H⁺ + 4e^- 2H₂O

Selanjutnya, ion Fe²⁺ akan mengalami oksidasi lebih lanjut membentuk ion Fe³⁺. Ion Fe³⁺ kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi berupa Fe₂O₃.xH₂O. Mengenai bagian mana yang bertindak sebagai katode bergantung pada beberapa faktor, misalnya zat pengotor atau perbedaan rapatan logam itu.

Macam-Macam Korosi

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Korosi

1. Kontak Langsung Logam dengan H₂O dan O₂

Logam besi tidaklah murni melainkan mengandung campuran karbon yang menyebar secara tidak merata dalam logm tersebut. Hal tersebut menimbulkan perbedaan potensial listrik antara atom logam (Fe) dengan atom karbon (C). Atom logam besi bertindak sebagai anode dan atom C sebagai katode. Oksigen dari udara yang larut dalam air akan tereduksi, sedangkan air sendiri berfungsi sebagai media tempat berlangsungnya reaksi redoks pada peristiwa korosi. Jika jumah O₂ dan H₂O yang mengalami kontak dengan permukaan logam semakin banyak, maka semakin cepat berlangsungnya korosi pada permukaan logam tersebut.

2. Keberadaan Zat Pengotor

Zat pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang teroksidasi. Sebagai contoh adanya tumpukan debu karbon dari hasil pembakaran BBM pada permukaan logam mampu mempercepat reaksi reduksi gas oksigen pada permukaan logam yang mengakibatkan proses korosi semakin cepat pula. Contoh pada pengotor yang mempercepat korosi pada permukaan logam.

3. Kontak dengan Elektrolit

Konsentrasi elektrolit yang besar dapat meningkatkan laju aliran elektron sehingga laju korosi meningkat. Contoh pada bangkai kapal di dasar laut yang telah terkorosi oleh kandungan garam yang tinggi.

4. Temperatur

Temperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada peristiwa korosi. Semakin tinggi temperatur maka semakin cepat terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif pada reaksi redoks semakin besar dan laju korosi pada logam semakin meningkat. Contoh korosi yaitu pada knalpot kendaraan bermotor yang mudah terkorosi akibat temperatur tinggi.

5. pH

Peristiwa korosi pada kondisi asam, yakni pada pH < 7 semakin besar karena adanya reaksi reduksi tambahan yang berlangsung pada katode yaitu:

2H⁺ (aq) + 2e^- H₂

Adanya reaksi reduksi tambahan pada katode menyebabkan lebih banyak atom logam yang teroksidasi sehingga laju korosi pada permukaan logam semakin besar.

6. Metalurgi

a. Permukaan logam

Permukaan logam yang lebih kasar akan mengakibatkan beda potensial dan memiliki kecenderungan untuk menjadi anode yang terkorosi.

b. Efek Galvanic Coupling

Kemurnian logam yang rendah mengindikasikan banyaknya atom-atom unsur lain yan gterdapat pada logam tersebut sehingga memicu terjadinya efek Galfanic Coupling, yakni timbulnya perbedaan potensial pada permukaan logam akibat perbedaan E^o antara atom-atom unsur logam yang berbeda dan terdapat pada permukaan logam dengan kemurnian rendah. efek ini memicu korosi pada permukaan logam melalui peningkatan reaksi oksidasi pada daerah anode.

7. Mikroba

Adanya koloni mikroba pada permukaan logam dapat menyebabkan peningkatan korosi pada logam. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya. Mikroba yang mampu menyebabkan korosi, antara lain: protozoa, bakteri besi mangan oksida, bakteri reduksi sulfat, dan bakteri oksida sulfur-sulfida dan koloni bakteri Thiobacillus thiooxidans yang dapat menyebabkan korosi pada logam.

Cara Pencegahan Korosi

a. Pencegahan Korosi Besi

1. Pengecatan

Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air. Contoh: pengecatan jembatan dan pagar.

2. Melumuri dengan Oli atau Gemuk

Oli dan gemuk mencegah besi terhindar dari air dan udara. cara ini diterapkan ke berbagai perkakas dan mesin.

3. Membalut dengan Plastik

Plastik mencegah kontak besi dengan udara dan air. Contoh penerapannya pada rak piring dan keranjang sepeda.

4. Tin Plating (pelapisan dengan timah)

Besi dilapisi dengan timah agar tidak terjadi kontak dengan udara dan air sehingga tidak terjadi korosi. Tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu masih utuh. Dengan demikian, jika lapisan tergores maka timah mendorong korosi besi. Namun, hal itu justru diharapkan, karena kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

5. Galvanisasi (pelapisan dengan zink)

Berbeda dengan timah, zink (seng) dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Contoh: pipa besi, dan tiang telepon dilapisi dengan zink.

6. Cromium Plating (pelapisan dengan kromium)

Kromium dapat melindungi besi sekaliun lapisan itu ada yang rusak. Perlindungan ini memberikan efek mengkilap. Contoh pada bumper mobil.

7. Membuat Paduan Logam

Paduan logam (aloi) misalnya stainless steel. Stainless steel dibuat dengan campuran logam nikel, krom, dan besi.

8. Perlindungan Elektrokimia

Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (mudah berkarat) dibanding besi. Hal ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Cara ini disebut Sacrificial Protection (pengorbanan anode).

b. Pencegahan Korosi Aluminium

Aluminium merupakan logam yang lebih aktif daripada besi, tetapi lebih tahan terhadap karat. Aluminium berkarat akan membentuk aluminium oksida (Al2O3)dengan cepat, kemudian lapisan oksida itu dipertebal (karena melindungi logam dibawahnya) melalui elektrolisis yang disebut anodeising. Contoh penerapannya yaitu pada perkakas dapur, kerangka bangunan, kusen pintu dan jendela, serta bingkai.

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Korosi

Tujuan

Menunjukkan faktor-faktor yang memengaruhi terjadinya korosi (karat) besi.

Alat dan Bahan

1. Gelas kaca bening 10. Penutup busa

2. Paku besi yang tidak berkarat sebanyak 11 buah 11. Kertas label

3. Tabung reaksi sebanyak 11 buah 12. Amplas

4. Larutan HCl 13. Tisu

5. Larutan NaCl 14. Kaki tiga

6. Air 15. Pipet tetes

7. Minyak goreng 16. Sikat pembersih

8. Kapas 17. Kasa

9. Spirtus 18. Korek api

Cara Kerja

1. Panaskan air sampai mendidih

2. Bersihkan tabung reaksi sampai tidak ada noda yang menempel dan keringkan

3. Amplaslah paku sampai mengkilap dan tidak ada karat yang menempel

4. Berilah label pada setiap tabung reaksi

5. Masukkan paku pada setiap tabung reaksi dan ikuti berdasarkan gambar berikut:

Tabung A : paku, terbuka

Tabung B : paku, kapas, tertutup

Tabung C : paku, air, terbuka

Tabung D : paku, air, tertutup

Tabung E : paku, air mendidih, tertutup

Tabung F : paku, minyak, terbuka

Tabung G : paku, minyak, kapas, tertutup

Tabung H : paku, larutan NaCl, terbuka

Tabung I : paku, larutan NaCl, kapas, tertutup

Tabung J : paku, larutan HCl, terbuka

Tabung K : paku, larutan HCl, kapas, tertutup

6. Simpan paku selama 5 hari

7. Catatlah perubahan yang terjadi.

Hasil Percobaan

Tabung Reaksi	Keterangan	Perubahan yang terjadi
A	Paku, terbuka	Tidak berkarat
B	Paku, kapas, tertutup	Berkarat
C	Paku, air, terbuka	Berkarat
D	Paku, air, tertutup	Berkarat
E	Paku, air mendidih, tertutup	Berkarat
F	Paku, minyak, terbuka	Tidak berkarat
G	Paku, minyak, kapas, tertutup	Tidak berkarat
H	Paku, larutan NaCl, terbuka	Berkarat
I	Paku, larutan NaCl, kapas, tertutup	Berkarat
J	Paku, larutan HCl, terbuka	Berkarat
K	Paku, larutan HCl, kapas, tertutup	Berkarat

Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, paku yang mengalami korosi dari yang tercepat ke paling lambat yaitu :

1. Paku, larutan HCl, terbuka 7. Paku, larutan NaCl, kapas, tertutup

2. Paku, larutan HCl, kapas, tertutup 8. Paku, kapas, tertutup

3. Paku, air, terbuka 9. Paku, terbuka

4. Paku, air, tertutup 10. Paku, minyak, terbuka

5. Paku, air mendidih, tertutup 11. Paku, larutan NaCl, kapas, tertutup

6. Paku, larutan NaCl, terbuka

Paku yang mengalami korosi tercepat adalah paku yang direndam dengan larutanHCl dalam keadaan terbuka. Hal ini disebabkan pada kondisi asam terjadi reaksi reduksi tambahan pada katode sehingga laju korosi lebih cepat hal ini juga didukung oleh oksigen dan uap air. Sedangkan paku yang mengalami korosi paling lambat adalah paku yang direndam dengan minyak dalam keadaan tertutup. Hal tersebut dikarenakan minyak mempunyai molekul-molekul yang bersifat licin yang mengakibatkan permukaan paku juga menjadi licin dan tidak adanya udara serta uap air sehingga sulit terjadi korosi.

Saran

Setelah melakukan percobaan dan sebagai bahan evaluasi, terdapat hal yang harus diperhatikan jika melakukan percobaan ini lagi, yaitu agar lebih teliti dalam membersihan dan mengeringkan alat dan bahan sehingga tidak terjadi kesalahan. Kesalahan dalam percobaan ini yaitu paku dalam keadaan tertutup seharusnya tidak berkarat, namun karena kurang teliti dalam membersihkan paku dan mengeringkan tabung reaksi, mengakibatkan paku menjadi berkarat.

Daftar Pustaka

Anis Dyah Rufaida, Waldjinah, dan Erna Tri Wulandari. 2013. PR Kimia untuk SMA/MAKelas XII. Klaten: Intan Pariwara.

Purba, Michael.2007.Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.

CATATAN SEKOLAH

Sabtu, 12 September 2015