Social Icons

Pages

Sabtu, 18 Februari 2012

Korosi Pada Paku

Judul              :  Korosi Pada Besi
Tujuan           :  Mempelajari proses korosi pada besi
Teori Dasar    :
          Korosi merupakan proses perubahan logam menjadi senyawanya, terutama terjadi dalam lingkungan yang mengandung air, atau peristiwa teroksidasinya suatu logam oleh gas oksigen di udara.
          Salah satu contoh korosi adalah yang terjadi pada besi, atau biasa disebut dengan karat. Besi yang mengalami korosi membentuk karat dengan rumus Fe2O3.XH2O. Pada proses pengamatan, besi (Fe) bertindak sebagai pereduksi dan Oksigen (O2) yang terlarut dalam air bertindak sebagai pengoksidasi. Persamaan reaksi pembentukan karat :
Anode         : Fe2+ + 2e- → Fe
Katode        : 2H2O O2 + 4H+ + 4e-
          Karat disebut sebagai autokatalis karena karat yang terjadi pada logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya. Korosi adalah kerusakan atau degradasi lo g a m akibat reaksi r e d o k s 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 mengalamio k s id a s i, 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 merupakan proses e le k t ro k im ia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai a no d e, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) Fe2+(aq) + 2e

          Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e → 2H2O(l)
atau
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq)
          Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, , yaitu karat besi. 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 dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia a t a u elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi  adalah kebalikan dari proses e k s t r a k s i logam dari bijih m in e r a ln y a.         Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida a t a u besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan b a ja  a t a u  b a ja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).
          Deret Volta d a n hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda p o t e n s ia l terhadap e le k t ro d a lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

Penyebab Korosi
            Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut.
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 hydrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. Untuk contoh korosi logam besi dalam udara lembab
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 electron (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 elektronelektron 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 member 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. Berdasarkan kondisi lingkungannya, korosi dapat diklasifikasikan sebagai korosi basah yaitu korosi yang terjadi dilingkungan air, korosi atmosferik yang terjadi di udara terbuka dan
korosi temperatur tinggi yaitu korosi yang terjadi dilingkungan bertemperatur diatas 500oC.
Mencegah Terjadinya Korosi
            Prinsip sederhananya adalah ”menutup” jalan masuk dan kontak antara permukaan besi dengan air dan udara. Caranya bisa bermacam-macam, misal dengan cara pengecatan, dan melapisi besi dengan bahan lain misal chrom, nekel (misal pada pelg roda sepeda kamu), penyepuhan atau galvanisasi. Ada juga logam yang dibentuk dari campuran besi sedemikian rupa namun tetap kuat yang disebut dengan STAINLESS STELL atau baja tahan karat, biasanya digunakan untuk pisau, alat dapur dan atau alat-alat kedokteran/kesehatan. Cara
lainnya adalah dengan apa yang diesbut dengan PROTEKSI KATODIK, yaitu melindungi benda besi dari karat dengan menjadikannya benda itu sebagai KATODA, secara sederhana bisa dijelaskan bahwa sebatang besi akan lebih mudah terkena karat dibandingkan tembaga, maka dengan "menempelkan" besi
pada sebuah tembaga, maka karat yang muncul akan "terserap" menuju besi, bukannya tembaga. Cara ini biasanya digunakan untuk jalur pipa yang panjang, menara tinggi, dan juga mulai dikembangkan dalam teknologi pencegah karat di kendaraan mobil. Coba deh lihat menara menara antena, terbuat dari besi kan? Lalu kenapa mereka tidak bisa berkarat? Betul, setiap beberapa waktu selalu di cat ulang, tidak menyisakan tempat bagi udara dan air bertemu dengan permukaan besi membentuk karat.
Alat dan Bahan  :
1.      Tabung reaksi
2.      Paku
3.      Kawat Mg
4.      Kapas
5.      Kawat Cu
6.      Air
7.      Minyak tanah
8.      Larutan HCl
9.      Tisu
10.   Buku penunjang
11.  Alat tulis
12.  Pinset
Cara Kerja :
1.      Menyiapkan 5 tabung reaksi, kemudian membersihkannya menggunakan tisu yang kering.
2.      Memasukkan paku kedalam tabung pertama dan kedua masing-masing satu buah.
3.      Membungkus satu buah paku dengan menggunakan kapas.
4.      Memasukkan air hingga setengahnya pada tabung reaksi pertama.
5.      Memasukkan minyak tanah hingga setengahnya pada tabung reaksi kedua.
6.      Mencelupkan paku yang berisi kapas kedalam larutan HCl dan memasukkannya pada tabung reaksi ketiga.
7.      Melilitkan kawat Mg pada satu buah paku dan memasukkannya kedalam tabung reaksi keempat.
8.      Melilitkan kawat Cu pada satu buah paku kemudian memasukkannya kedalam tabung reaksi kelima.
9.      Menyimpan kelima tabung reaksi tersebut selama 6 hari.
10.  Setelah 5 hari, mencatat hasil yang terjadi pada paku dari tiap-tiap tabung reaksi.


Hasil Pengamatan :


Tabel Pengamatan :
No
Paku pada tabung
Pengamatan
1
I (Air)
Berkarat
2
II (Minyak Tanah)
Tidak Berkarat
3
III (HCl)
Berkarat
4
IV (Mg)
Berkarat
5
V (Cu)
Berkarat



Analisis Data :
1.      Tabung ,1 paku yang dicelupkan ke dalam air bisa terjadi korosi karena dipengaruhi oleh faktor kelembaban udara (air dan gas O2).
2.      Tabung 2, paku yang dicelupkan ke dalam minyak tanah tidak terjadi korosi, hal ini disebabkan karena minyak tanah bisa mencegah terjadinya korosi.
3.      Tabung 3, paku yang dibungkus dengan kapas yang diberi larutan HCl bisa terjadi korosi karena disebabkan oleh tingkat keasaman yang tinggi.
4.      Tabung 4, paku yang dililit dengan kawat  Cu bisa terjadi korosi disebabkan oleh adanya pengotor atau kontak dengan logam yang kurang aktif.
5.      Tabung 5, paku yang dililit dengan kawat Mg bisa terjadi korosi disebabkan oleh adanya pengotor atau kontak dengan logam yang kurang aktif.

Kesimpulan
            Dari tabel hasil percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa paku yang dicelupkan ke air, paku yang di bungkus dengan kapas dan diberi larutan HCl, paku yang dililit dengan kawat Mg serta paku yang dililit dengan kawat Cu yang didiamkan selama 5 hari terjadi korosi. Sedangkan paku yang dicelupkan ke dalam minyak tanah yang didiamkan selama 5 hari tidak terjadi korosi.

DAFTAR PUSTAKA

Suroso, Asih, dkk. Kimia untuk SMA/MA  Kelas XII Semester 1. Aspirasi
Purba, Michael. 2007. KIMIA untuk Kelas XII. Jakarta : Erlangga
Sagala, Polmer P. 2011. Jago KIMIA SMA Kelas 1, 2, 3. Jakarta : Kawan Pustaka