BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
KOROSI
pada logam menimbulkan kerugian tidak sedikit. Hasil riset yang berlangsung
tahun 2002 di Amerika Serikat memperkirakan, kerugian akibat korosi yang
menyerang permesinan industri, infrastruktur, sampai perangkat transportasi di
negara adidaya itu mencapai 276 miliar dollar AS. Ini berarti 3,1 persen dari
Gross Domestic Product (GDP)-nya. sebenarnya, negara-negara di kawasan tropis
seperti Indonesia paling banyak menderita kerugian akibat korosi ini. tetapi,
tidak ada data yang jelas di negara-negara tersebut tentang jumlah kerugian
setiap tahunnya.
Korosi
yang dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu inisiasi atau aktifitas korosi
akibat aktifitas mikroba dan proses korosi. Korosi pertama diindentifikasi
hampir 100 jenis dan telah dideskripsikan awal tahun 1934. bagaimanapun korosi
yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi
pemakaian sistem industri modern hingga pertengahan tahun1970- an. Ketika
pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless
steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan
sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut. Sehingga saat itu,
korosi jenis ini merupakan salah satu faktor pertimbangan pada instalasi
pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan
industri kertaspulp. Selama tahun 1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000,
fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan
pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi
mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk
mengurangi bahaya korosi tersebut.
Penulisan
ini makalah ini ditujukan sebagai bahan perhatian kembali kepada pelaku industriawan,
dosen dan pendidikan secara khususnya dan orang- orang yang berkompeten
terhadap bidang, kimia, korosi dan ilmu pengetahuan alam pada umumnya,
bagaimana bahayanya korosi bakteri di lingkungan bebas baik air, udara dan
tanah di sekitar kita.
Mikroba
merupakan suatu mikrooranisme yang hidup di lingkungan secara luas pada
habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaanya kaya dengan air,
nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang
suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor
sedikit, konsentrat serta nutrisi-nutrisi penunjang lainnya.
Mikroorganisme
yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan protozoa. Korosi
ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di lingkungan. Pengaruh
inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya berhubungan
dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuk
lapisan tipis atau biodeposit. Lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan
lapisan tipis saat 2 – 4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan ini terlihat
hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan.
Lapisan
film berupa biodeposit biasanya membentuk diameter beberapa centimeter di permukaan,
namun terekspos sedikit di permukaan sehingga dapat meyebabkan korosi lokal.
Organisme di dalam lapisan deposit mempunyai efek besar dalam kimia di
lingkungan antara permukaan logam/film atau logam/deposit tanpa melihat efek
dari sifat bulk electrolyte.
Mikroorganisme
dikatagorikan berdasarkan kadar oksigen yaitu :
1.
Jenis anaerob, berkembang biak pada kondisi tidak adanya oksigen.
2.
Jenis Aerob, berkembang biak pada kondisi kaya oksigen.
3.
Jenis anaerob fakultatif, berkembang biak pada dua kondisi.
4. Mikroaerofil,
berkembang biak menggunakan sedikit oksigen.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah, maka rumusan
masalah dari penelitian ini adalah:
-
“Bagaimana korosi dapat terjadi pada
benda???”
-
“Bagaimana cara mengatasi korosi???”
1.3 Tujuan
Merujuk pada rumusan masalah
tersebut, maka tujuan yang ingin dicapai melalui penelitian ini adalah: “Untuk
mengetahui penyebab terjadinya korosi pada suatu benda serta mencegah atau
mengatasi korosi yang terbentuk”.
1.4 Hipotesis
Korosi dapat diartikan sebagai serangan
yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan
lingkungan. Terjadi pada bahan – bahan logam yang pada dasarnya merupakan
reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan
lingkungan berair dan oksigen. Korosi besi realatif cepat terjadi dan
berlangsung terus, sebab lapisan senyawa besi (III) oksida yang terjadi
bersifat porous sehingga mudah ditembus oleh udara maupun air.
Besi, logam dan yang sejenisnya yang
berada pada lingkungan terbuka akan lebih cepat mengalami korosi. Ini di
pengaruhi oleh lingkungan disekitarnya. Pada umumnya besi yang dilapisi dengan
minyak atau cat tidak terjadi korosi. Sehingga banyak orang yang menggunakan
minyak atau cat untuk mencegah terbentuknya korosi.
BAB
II
TINJAUAN
TEORITIS
A. Pengertian Korosi
Korosi adalah kerusakan atau
degradasi logam akibat
reaksi redoks antara suatu
logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa
yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan.
Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.
Pada peristiwa korosi, logam
mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya
adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O,
suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
Korosi dapat juga diartikan sebagai
serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan
lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan
dari proses ekstraksi logam dari bijihmineralnya. Contohnya, bijih
mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawabesi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi
dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian,
baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali
menjadi senyawa besi oksida).
Kecepatan korosi sangat tergantung pada
banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida
dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih
dari oksida.
B. Proses Terjadinya Korosi
Korosi atau pengkaratan merupakan
fenomena kimia pada bahan – bahan logam yang pada dasarnya merupakan reaksi
logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan
berair dan oksigen. Contoh yang paling umum, yaitu kerusakan logam besi dengan
terbentuknya karat oksida. Dengan demikian, korosi menimbulkan banyak kerugian.
Korosi logam melibatkan proses anodik,
yaitu oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam
(permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi electron tersebut dengan
laju yang sama : proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau
oksigen dari lingkungan sekitarnya. Untuk contoh korosi logam besi dalam udara
lembab, misalnya proses reaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut :
Anode {Fe(s)→ Fe2(aq)+ 2 e}
x 2
Katode O2(g)+ 4H(aq)+ 4 e → 2 H2O(l)
+
Redoks 2 Fe(s) + O2 (g)+ 4 H(aq)→ 2 Fe2++ 2 H2O(l)
Dari data potensial elektrode dapat
dihitung bahwa emf standar untuk proses korosi ini, ,yaituE0sel =
+1,67 V ; reaksi ini terjadi pada lingkungan asam dimana ion H+ sebagian
dapat diperoleh dari reaksi karbon dioksida atmosfer dengan air membentuk
H2CO3. Ion Fe+2 yang terbentuk, di anode kemudian teroksidasi lebih lanjut oleh
oksigen membentuk besi (III) oksida :
4 Fe+2(aq)+ O2 (g) + (4 +
2x) H2O(l) → 2 Fe2O3x H2O + 8 H+(aq)
Hidrat besi (III) oksida inilah yang
dikenal sebagai karat besi. Sirkuit listrik dipacu oleh migrasi elektron dan
ion, itulah sebabnya korosi cepat terjadi dalam air garam.
Jika proses korosi terjadi dalam lingkungan basa, maka reaksi katodik
yang terjadi, yaitu :
O2 (g) + 2 H2O(l)+ 4e → 4 OH-(aq)
Oksidasi lanjut ion Fe2+ tidak
berlangsung karena lambatnya gerak ion ini sehingga sulit berhubungan dengan
oksigen udara luar, tambahan pula ion ini segera ditangkap oleh garam kompleks
hexasianoferat (II) membentuk senyawa kompleks stabil biru. Lingkungan basa
tersedia karena kompleks kalium heksasianoferat (III).
Korosi besi realatif cepat terjadi dan
berlangsung terus, sebab lapisan senyawa besi (III) oksida yang terjadi
bersifat porous sehingga mudah ditembus oleh udara maupun air. Tetapi meskipun
alumunium mempunyai potensial reduksi jauh lebih negatif ketimbang besi, namun
proses korosi lanjut menjadi terhambatkarena hasil oksidasi Al2O3, yang
melapisinya tidak bersifat porous sehingga melindungi logam yang dilapisi dari
kontak dengan udara luar.
C. Dampak Dari Korosi
Karatan adalah istilah yang diberikan
masyarakat terhadap logam yang mengalami kerusakan berbentuk keropos. Sedangkan
bagian logam yang rusak dan berwarna hitam kecoklatan pada baja disebut Karat.
Secara teoritis karat adalah istilah yang diberikan terhadap satu jenis logam
saja yaitu baja, sedangkan secara umum istilah karat lebih tepat disebut
korosi. Korosi didefenisikan sebagai degradasi material (khususnya logam dan
paduannya) atau sifatnya akibat berinteraksi dengan lingkungannya.
Korosi merupakan proses atau reaksi
elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, oleh
karena itu korosi tidak dapat dicegah atau dihentikan sama sekali. Korosi hanya
bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses
perusakannya.
Dilihat dari aspek elektrokimia, korosi
merupakan proses terjadinya transfer elektron dari logam ke lingkungannya.
Logam berlaku sebagai sel yang memberikan elektron (anoda) dan lingkungannya
sebagai penerima elektron (katoda). Reaksi yang terjadi pada logam yang
mengalami korosi adalah reaksi oksidasi, dimana atom-atom logam larut
kelingkungannya menjadi ion-ion dengan melepaskan elektron pada logam tersebut.
Sedangkan dari katoda terjadi reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati
logam dan menangkap elektron- elektron yang tertinggal pada logam.
Dampak yang ditimbulkan korosi sungguh
luar biasa. Berdasarkan pengalaman pada tahun-tahun sebelumnya, Amerika Serikat
mengalokasikan biaya pengendalian korosi sebesar 80 hingga 126 milyar dollar
per tahun. Di Indonesia, dua puluh tahun lalu saja biaya yang ditimbulkan akibat
korosi dalam bidang indusri mencapai 5 trilyun rupiah. Nilai tersebut memberi
gambaran kepada kita betapa besarnya dampak yang ditimbulkan korosi dan nilai
ini semakin meningkat setiap tahunnya karena belum terlaksananya pengendalian
korosi secara baik bidang indusri. Dampak yang ditimbulkan korosi dapat berupa
kerugian langsung dan kerugian tidak langsung. Kerugian langsung adalah berupa
terjadinya kerusakan pada peralatan, permesinan atau stuktur bangunan.
Sedangkan kerugian tidak langsung berupa terhentinya aktifitas produksi karena
terjadinya penggantian peralatan yang rusak akibat korosi, terjadinya
kehilangan produk akibat adanya kerusakan pada kontainer, tanki bahan bakar
atau jaringan pemipaan air bersih atau minyak mentah, terakumulasinya produk
korosi pada alat penukar panas dan jaringan pemipaannya akan menurunkan
efisiensi perpindahan panasnya, dan lain sebagainya.
D. Bentuk-Bentuk Korosi
Bentuk-bentuk korosi dapat berupa korosi merata, korosi galvanik, korosi
sumuran, korosi celah, korosi retak tegang (stress corrosion cracking), korosi
retak fatik (corrosion fatique cracking) dan korosi akibat pengaruh hidogen
(corrosion induced hydrogen), korosi intergranular, selective leaching, dan
korosi erosi.
1.
Korosi merata adalah korosi yang
terjadi secara serentak diseluruh permukaan logam, oleh karena itu pada logam
yang mengalami korosi merata akan terjadi pengurangan dimensi yang relatif
besar per satuan waktu. Kerugian langsung akibat korosi merata berupa
kehilangan material konstruksi, keselamatan kerja dan pencemaran lingkungan
akibat produk korosi dalam bentuk senyawa yang mencemarkan lingkungan.
Sedangkan kerugian tidak langsung, antara lain berupa penurunan kapasitas dan
peningkatan biaya perawatan (preventive maintenance).
2. Korosi galvanik terjadi apabila dua logam yang tidak sama
dihubungkan dan berada di lingkungan korosif. Salah satu dari logam tersebut
akan mengalami korosi, sementara logam lainnya akan terlindung dari serangan
korosi. Logam yang mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial yang
lebih rendah dan logam yang tidak mengalami korosi adalah logam yang memiliki
potensial lebih tinggi.
3. Korosi sumuran adalah korosi
lokal yang terjadi pada permukaan yang terbuka akibat pecahnya lapisan pasif.
Terjadinya korosi sumuran ini diawali dengan pembentukan lapisan pasif
dipermukaannya, pada antarmuka lapisan pasif dan elektrolit terjadi penurunan
pH, sehingga terjadi pelarutan lapisan pasif secara perlahan-lahan dan
menyebabkan lapisan pasif pecah sehingga terjadi korosi sumuran. Korosi sumuran
ini sangat berbahaya karena lokasi terjadinya sangat kecil tetapi dalam,
sehingga dapat menyebabkan peralatan atau struktur patah mendadak.
4. Korosi celah adalah korosi
lokal yang terjadi pada celah diantara dua komponen. Mekanisme terjadinya
korosi celah ini diawali dengan terjadi korosi merata diluar dan didalam celah,
sehingga terjadi oksidasi logam dan reduksi oksigen. Pada suatu saat oksigen
(O2) di dalam celah habis, sedangkan oksigen (O2) diluar celah masih banyak,
akibatnya permukaan logam yang berhubungan dengan bagian luar menjadi katoda
dan permukaan logam yang didalam celah menjadi anoda sehingga terbentuk celah
yang terkorosi.
5. Korosi retak tegang (stress
corrosion cracking), korosi retak fatik (corrosionfatique
cracking) dan korosi akibat pengaruh hidogen (corrosion inducedhydrogen) adalah bentuk korosi dimana
material mengalami keretakan akibatpengaruh lingkungannya. Korosi retak tegang
terjadi pada paduan logam yang mengalami tegangan tarik statis dilingkungan
tertentu, seperti : baja tahan karat sangat rentan terhadap lingkungan klorida
panas, tembaga rentan dilarutan amonia dan baja karbon rentan terhadap nitrat.
Korosi retak fatk terjadi akibat tegangan berulang dilingkungan korosif. Sedangkan
korosi akibat pengaruh hidogen terjadi karena berlangsungnya difusi hidrogen
kedalam kisi paduan.
6. Korosi intergranular adalah
bentuk korosi yang terjadi pada paduan logam akibat terjadinya reaksi antar
unsur logam tersebut di batas butirnya. Seperti yang terjadi pada baja tahan
karat austenitik apabila diberi perlakuan panas. Pada temperatur 425 – 815oC
karbida krom (Cr23C6) akan mengendap
di batas butir. Dengan kandungan krom dibawah 10 %, didaerah pengendapan
tersebut akan mengalami korosi dan menurunkan kekuatan baja tahan karat
tersebut.
7.
Selective leaching adalah korosi yang terjadi pada paduan logam karena
pelarutan salah satu unsur paduan yang lebih aktif, seperti yang biasa terjadi
pada paduan tembaga-seng. Mekanisme terjadinya korosi selective leaching
diawali dengan terjadi pelarutan total terhadap semua unsur. Salah satu unsur
pemadu yang potensialnya lebih tinggi akan terdeposisi, sedangkan unsur yang
potensialnya lebih rendah akan larut ke elektrolit. Akibatnya terjadi keropos
pada logam paduan tersebut. Contoh lain selective leaching terjadi pada besi
tuang kelabu yang digunakan sebagai pipa pembakaran. Berkurangnya besi dalam
paduan besi tuang akan menyebabkan paduan tersebut menjadi porous dan lemah,
sehingga dapat menyebabkan terjadinya pecah pada pipa.
E. Bakteri Penyebab Korosi
Fenomena korosi yang terjadi dapat
disebabkan adanya keberadaan dari bakteri. Jenis-jenis bakteri yang berkembang
yaitu :
1. Bakteri reduksi sulfat
Bakteri ini merupakan bakteri jenis
anaerob membutuhkan lingkungan bebas oksigen atau lingkungan reduksi, bakteri
ini bersirkulasi di dalam air aerasi termasuk larutan klorin dan oksidiser
lainnya, hingga mencapai kondisi ideal untuk mendukung metabolisme. Bakteri ini
tumbuh pada oksigen rendah. Bakteri ini tumbuh pada daerah-daerah kanal,
pelabuhan, daerah air tenang tergantung pada lingkungannya.
Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi
sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadar H2S atau Besi sulfida.Tidak
adanya sulfat, beberapa turunan dapat berfungsi sebagai fermenter menggunakan
campuran organik seperti pyruvnate untuk memproduksi asetat, hidrogen dan CO2,
banyak bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang mengkonsumsi hidrogen.
2. Bakteri oksidasi sulfur-sulfida
Bakteri jenis ini merupakan bakteri
aerob yang mendapatkan energi dari oksidasi sulfit atau sulfur. Bebarapa tipe
bakteri aerob dapat teroksidasi sulfur menjadi asam sulfurik dan nilai pH
menjadi 1. bakteriThiobaccilus umumnya ditemukan di deposit mineral dan
menyebabkan drainase tambang menjadi asam.
3. Bakteri besi mangan oksida
Bakteri memperoleh energi dari osidasi
Fe2+ Fe3+ dimana deposit berhubungan dengan bakteri korosi. Bakteri ini hampir
selalu ditemukan di Tubercle (gundukan Hemispherikal berlainan ) di atas lubang
pit pada permukaan baja. Umumnya oksidaser besi ditemukan di lingkungan dengan
filamen yang panjang.
F. Masalah-masalah di lapangan
Banyak sekali di dunia industri dan
fasilitas umum terjadi proses korosi disebabkan oleh fenomena biokorosi akibat
adanya bakteri. Kasus-kasus tersebut yaitu :
1. Pipa-pipa bawah tanah di Industri minyak dan gas bumi
Dalam suatu contoh kasus dari perusahaan
Korea Gas Corporation (KOGAS) menggunakan pipa-pipa gas yang dilapis
denganpolyethy lene (APL 5L X-65). Selama instalasi, pipa dilas tiap 12 meter
dan diproteksi denganim pr es s ed current proteksi katodik dengan potensial
proteksi –850 mV (vs saturated Cu/CuSO4). Kemudian beberapa tahun dicek kondisi
lapis lindung maupun korosi aktif menggunakan pengujian potensial gardien5,
hasilnya berupa letak-letak coating defect di sepanjang pipa. Kegagalan
selanjutnya yaitu adanya disbonded coating area di permukaan pipa yang
disebabkan adanya arus proteksi katodik yang berlebihan terekspos. Coating
defect dan daerah disbonded coating sangat baik untuk perkembangan mikroba
anaerob. Pada disbonded coating area terjadi korosi local (pitting), lubang pit
berbentuk hemisspherikal dalam tiap-tiap kelompok.
Kedalaman pit 5-7 mm (0,22 – 0,47
mm/year)4, bentuk pit ini menindikasikan karakter bakteri reduksi sulfat
terlihat pada Gambar di bawah ini:
Lubang korosi 1. Kerusakan pada pipa akibat korosi (karat) secara
mikrobiologis
2. Peralatan sistem pemyemprot pemadam kebakaran.
Di kota Kalifornia Amerika serikat,
departemen pemadam kebakaran mengalami masalah cukup sulit dimana debit air
alat system penyemprot turun walau tekanan cukup besar, setelah diselidiki maka
di dalam alat penyemprot terjadi suatu korosi yang disebabkan oleh aktifitas
mikroba dipermukaan dinding bagian dalam yang terbuat dari baja karbon dan
tembaga saat beberapa bulan pembelian.
Hal ini disebabkan adanya biodeposit
(turbucle) yang tumbuh di di dinding bagian dalam, kemudian di dalam biodeposit
tersebut terjadi aktifitas degradasi lokal berupa korosi pitting sehingga
mengurangi tebal pipa dan aktifitas ini menghasilkan senyawa H2S di lubang pit
yang mengakibatkan keadaan asam dan mempercepat kelarutan logam.
G. Korosi dan Cara Pencegahannya
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. Rumus
kimia dari karat besi adalah Fe2O3.xH2O.
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.Siapa di antara kita tidak
kecewa bila bodi mobil kesayangannya tahu-tahu sudah keropos karena
korosi. Pasti tidak ada. Karena itu, sangat penting bila kita
sedikit tahu tentang apa korosi itu, sehingga bisa diambil langkah-langkah
antisipasi.
Peristiwa korosi sendiri merupakan
proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan
adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub
negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub
positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke
katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi
Ion besi (II)yang terbentuk pada anoda
selanjutnya teroksidasi menjadi ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa
oksida terhidrasi (karat besi), Fe2O3.xH2O.
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).
H. Pencegahan korosi
Pencegahan korosi didasarkan pada dua prinsip berikut :
1. Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Bila salah satu tidak ada, maka
peristiwa korosi tidak dapat terjadi. Korosi dapat dicegah dengan
melapisi besi dengan cat, oli, logam lain yang tahan korosi (logam yang lebih
aktif seperti seg dan krom). Penggunaan logam lain yang kurang aktif
(timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan agar kaleng cepat
hancur di tanah. Timah atau tembaga bersifat mampercepat proses korosi.
2. Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)
Besi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang lebih aktif
akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda. Di sini, besi
berfungsi hanya sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen. Logam lain berperan
sebagai anoda, dan mengalami reaksi oksidasi. Dalam hal ini besi, sebagai
katoda, terlindungi oleh logam lain (sebagai anoda, dikorbankan). Besi
akan aman terlindungi selama logam pelindungnya masih ada / belum habis.
Untuk perlindungan katoda pada sistem jaringan pipa bawah tanah lazim digunakan
logam magnesium, Mg. Logam ini secara berkala harus dikontrol dan
diganti.
3. Membuat alloy atau paduan logam yang bersifat tahan karat, misalnya
besi dicampur dengan logam Ni dan Cr menjadi baja stainless (72% Fe, 19%Cr,
9%Ni).
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Waktu : Jumat, 9 Maret 2011
Pukul 08.30-09.30 WIB
Tempat : Lab.Kimia SMA Negeri 3 Mandau
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1
Alat
ü 8
Gelas
ü Gunting
3.2.2 Bahan
ü 8
paku
ü Air
ü Garam
ü Kapur
sirih
ü Minyak
makan
ü Kertas
alumanium foil
ü Kertas
ü Plester
3.3 Cara Kerja
1. Persiapkan
bahan-bahan yang dibutuhkan
2. Masukan
paku pada setiap gelas
3. Masukan
air pada 2 gelas yang berisikan paku, dan salah satu gelas ditutup dengan
alumanium foil
4. Masukan
larutan garam pada 2 gelas yang berisikan paku, dan salah satu gelas ditutup
dengan alumanium foil
5. Masukan
minyak makan pada 2 gelas yang berisikan paku, dan salah satu gelas ditutup
dengan alumanium foil
6. Dan
masukan kapur sirih pada 2 gelas yang berisikan paku, dan salah satu gelas
ditutup dengan alumanium foil
7. Beri
nama pada gelas sesuai dengan isi yang ada pada gelas.
8. Setelah
beberapa hari amati perubahan yang terjadi
BAB IV
PENYAJIAN HASIL PENELITIAN
4.1 Hasil Praktikum
Tabel
Pengamatan
No
|
Bahan
|
Banyak
Korosi
|
Sedikit
Korosi
|
Tidak
ada Korosi
|
1
|
Paku + air
|
*
|
||
2
|
Paku + air (tertutup)
|
*
|
||
3
|
Paku + kapur
|
*
|
||
4
|
Paku + kapur (tertutup)
|
*
|
||
5
|
Paku + minyak
makan
|
*
|
||
6
|
Paku + minyak
makan (tertutup)
|
*
|
||
7
|
Paku + larutan
garam
|
*
|
||
8
|
Paku + larutan
garam (tertutup)
|
*
|
4.2 Pembahasan
a. Mengapa paku dalam kapur tidak berkarat?
Ø Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3.nH2O.
Dari reaksi terlihat bahwa korosi melibatkan adanya gas oksigen dan air. Karena
pada kapur tidak mengandung air (H₂O) maka korosi tidak
akan terbentuk.
b. Mengapa paku dalam minyak tidak berkarat?
Ø Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O.
Dari reaksi terlihat bahwa korosi melibatkan adanya gas oksigen dan air. Paku
dalam minyak sama saja halnya dengan paku dalam kapur, korosi tidak akan
terjadi pada paku tersebut karena pada minyak tidak mengandung H₂O, dan reaksi kimia dari korosi Fe2O3.nH2O
tidak mungkin akan terbentuk.
c. Mengapa paku dalam larutan garam berkarat?
Ø Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O,
dari reaksi terlihat bahwa korosi melibatkan adanya gas oksigen dan air.
misalnya proses reaksinya dapat
dinyatakan sebagai berikut :
Anode {Fe(s)→ Fe2(aq)+ 2 e} x2
Katode O2(g)+ 4H(aq)+ 4 e → 2 H2O(l)
Redoks 2 Fe(s) + O2 (g)+ 4 H(aq)→ 2
Fe2++ 2 H2O(l)
Dari data potensial elektrode dapat
dihitung bahwa emf standar untuk proses korosi ini, ,yaituE0sel =
+1,67 V ; reaksi ini terjadi pada lingkungan asam dimana ion H+ sebagian
dapat diperoleh dari reaksi karbon dioksida atmosfer dengan air membentuk
H2CO3. Ion Fe+2 yang terbentuk, di anode kemudian teroksidasi lebih lanjut oleh
oksigen membentuk besi (III) oksida :
4 Fe+2(aq)+ O2 (g) + (4 + 2x) H2O(l) → 2 Fe2O3x H2O + 8 H+(aq)
Hidrat besi (III) oksida inilah yang
dikenal sebagai karat besi. Sirkuit listrik dipacu oleh migrasi elektron dan
ion, itulah sebabnya korosi cepat terjadi dalam air garam.
d. Mengapa paku dalam air berkarat?
Ø Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O,
Dari reaksi terlihat bahwa korosi melibatkan adanya gas oksigen dan air. pada
paku dalam air akan berlangsung rumus kimia sebagai berikut:
Anode :
Fe(s)→ Fe2(aq)+ 2 e
Katode : O2 (g) + 2
H2O(l)+ 4e → 4 OH-(aq)
Maka reaksi dari korosi akan terbentuk.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses
(perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian
tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda),
sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif,
katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah
peristiwa korosi
Ion besi (II)yang terbentuk pada anoda selanjutnya teroksidasi menjadi
ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi (karat besi),
Fe2O3.xH2O.
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 suhu, 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).
5.2 Saran
Jadi untuk mencegah terbentuknya korosi
dapat dilakukan dengan cara:
1. Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Bila salah satu tidak ada, maka
peristiwa korosi tidak dapat terjadi. Korosi dapat dicegah dengan
melapisi besi dengan cat, oli, logam lain yang tahan korosi (logam yang lebih
aktif seperti seg dan krom). Penggunaan logam lain yang kurang aktif
(timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan agar kaleng cepat
hancur di tanah. Timah atau tembaga bersifat mampercepat proses korosi.
2. Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)
Besi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang lebih aktif
akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda. Di sini, besi
berfungsi hanya sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen. Logam lain berperan
sebagai anoda, dan mengalami reaksi oksidasi. Dalam hal ini besi, sebagai
katoda, terlindungi oleh logam lain (sebagai anoda, dikorbankan). Besi
akan aman terlindungi selama logam pelindungnya masih ada / belum habis.
Untuk perlindungan katoda pada sistem jaringan pipa bawah tanah lazim digunakan
logam magnesium, Mg. Logam ini secara berkala harus dikontrol dan
diganti.
3. Membuat alloy atau paduan logam yang bersifat tahan karat, misalnya
besi dicampur dengan logam Ni dan Cr menjadi baja stainless (72% Fe, 19%Cr,
9%Ni).
