KOROSI Kamis, 30 oktober 2014 I.
Tujuan -
II.
Untuk mengetahui proses korosi dan penyebabnya
Dasar Teori Dalam bahasa sehari-hari korosi dikenal dengan perkaratan yakni sesuatu yang hampir
dianggap sebagai musuh umum masyarakat. Karat adalah sebutan bagi korosi pada besi, padahal korosi merupakan gejala destruktif yang mempengaruhi hampir semua logam. Besi adalah salah satu dari banyak jenis logam yang mengalami korosi, tidak perrlu diingkari bahwa logam itu paling awal menimbulkan korosi serius. Karena itu tidak mengherankan bila istilah korosi dan karat hampir dianggap sama. Korosi dikenal merugikan karena bersifat merusak logam dan membahayakan. Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana proses suatu logam mengalami korosi dan larutan atau zat kimia apa yang mempercepat korosi. korosi. Menurut Roberge, korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi 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 di lapisi oleh suatu lapisan film oksida (FeO.OH). pasivitas dari lapisan film ini akan rusak karena adanya pengaruuh dari lingkungan, misalnya adanya penurunan pH atau akalinitas dari lingkungan atau pun 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.
1
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, dinama besi mengalami oksidasi. Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e E0 = + 0,44 V Elektron 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) 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V atau O2(g) + 2H+(aq) + 4e → 2H2O(l) 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) 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V Rx Sel : 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2+(aq) 2Fe2 +(aq) + 4OH-(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) 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
korosierosi.
Korosi merata adalah korosi yang terjadi secara serentak diseluruh permukaan logam, oleh karena itu pada logam yang mengalami korosi merataakan 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 Sedan gkan 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. Logamyang mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial yang lebih rendahdan logam yang tidak mengalami korosi adalah logam yang memiliki
potensial
lebih
tinggi.
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 antar muka 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. Korosi celah adalah korosi lokal yang terjadi pada celah diantara duakomponen. 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 Korosi
celah retak
fatique hydrogen)
tegang
cracking) adalah
(stress
dan bentuk
yang
corrosion
korosi korosi
cracking),
akibat dimana
pengaruh material
korosi
terkorosi. retak
hidogen mengalami
fatik
(corrosion
(corrosion keretakan
induced akibat
pengaruh 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. 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. Padatemperatur 425 – 425 – 815oC 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. Selective 3
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
yangpotensialnya lebih rendah akan larut ke elektrolit. Akibatnya terjadi keropos padalogam paduan tersebut. Contoh lain selective leaching terjadi pada besi tuang kelabu yang digunakan sebagai pipa pembakaran. Berkurangnya besi dalampaduan besi tuang akan menyebabkan paduan tersebut menjadi porous dan lemah,sehingga dapat menyebabkan terjadinya pecah pada pipa.Kombinasi antara fluida yang korosif dan kecepatan aliran yang tinggi menyebabkan terjadinya korosi erosi, seperti yang terjadi pada pipa baja yangdigunakan untuk mengalirkan uap yang mengandung air.
III.
Metode Percobaan Praktikum ini dilaksnakan di Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah
Jakarta. Pada tanggal 30 oktober 2014. Percobaan yang dilakukan yaitu mengenai korosi. 3.1 Alat dan bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum adalah gelas ukur, gelas beker, batang pengaduk, kristalisasi disk, kaca arloji, labu ukur, cawan petri, neraca analitik, penangas, dan pipet tetes. Sedangkan bahan yang digunakan adalah paku beton, jarum jarum pentul, paku kayu kecil, paku payung , jarum jahit, NaOH, H2SO4 0,1 N,indicator PP, K 4( Fe(CN)6), agar- agar bubuk, dan aquadest. 3.2 Prosedur Kerja
Pertama – Pertama – tama tama disiapakan alat dan bahan yang digunakan. Kemudian dimasukkan agaragar dan ditambahakan 500 ml aquadest lalu di panaskan diatas penangas (heater). Sementara itu di buat larutan NaOH 0,1 N, H2SO4 0,1 N dan K 4( Fe(CN)6). Langkah kemudian disiapakan 5 cawan petri dan masing-masing diberi dengan paku payung, jarum jahit dan paku kayu ukuran kecil dan satu paku beton untuk cawan petri yang nantinya ditambahkan indicator PP. kemudian ketika agar-agar sudah mendidih di ambil 10 ml agar-agar dan ditambahkan masing – masing – masing masing reagen yang diatas sebanyak 2,5 ml sehingga memiliki perbandingan 4:1. Setelah campuran di homogenkan kemudian di tuangkan ke masing – masing – masing cawan petri dan slah satunya control yaitu campuran agar-agar yang tak diberi reagen. Selanjutnya didiamkan
hingga agar-agar
4
kering dan diamati pada 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 24 jam. dan terakhir di lihat perubahan yang terjadi.
IV. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Pengamatan
Hasil yang didapat dari hasil percobaan pada tanggal 30 oktober 2014 mengenai korosi yaitu sebagai di tabel berikut : Perubahan 30 menit Bahan
kontrol
Kontrol + PP
Kontrol + NaOH 0,1 N
Kontrol + H2SO4 0,1 N
Kontrol + K 4( Fe(CN)6)
Paku Payung
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung
Tetap
Jarum Jahit
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung
Tetap
Paku Kecil
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung
Tetap
Paku Beton
Tetap
Tetap
-
-
-
Perubahan 60 menit Bahan
kontrol
Kontrol + PP
Kontrol + NaOH 0,1 N
Kontrol + H2SO4 0,1 N
Kontrol + K 4( Fe(CN)6)
Paku Payung
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung
Tetap
Jarum Jahit
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung
Tetap
Paku Kecil
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung
Tetap
Paku Beton
Tetap
Tetap
-
-
-
Kontrol + NaOH 0,1 N
Kontrol + H2SO4 0,1 N
Kontrol + K 4( Fe(CN)6) Tetap Tetap
Perubahan 90 menit Bahan
kontrol
Kontrol + PP
Paku Payung
Tetap
Sedikit Berkarat
Tetap
Bergelembung dan Sedikit Berkarat
Jarum Jahit
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung
5
Paku Kecil
Tetap
Sedikit Berkarat
Paku Beton
Tetap
Tetap
Tetap
Bergelembung dan Sedikit Berkarat
Sedikit Berkarat
-
-
-
Kontrol + H2SO4 0,1 N Bergelembung dan berkarat Bergelembung dan sedikit berkarat
Kontrol + K 4( Fe(CN)6) Tumbuh butiran hijau
Perubahan 24 Jam Bahan
kontrol
Kontrol + PP
Kontrol + NaOH 0,1 N
Paku Payung
Berkarat
Berkarat
Tetap
Jarum Jahit
Sedikit Berkarat
Tetap
Tetap
Paku Kecil
Berkarat
Berkarat
Tetap
Bergelembung dan berkarat
Tumbuh butiran hijau
Paku Beton
Tetap
Tetap
-
-
-
Tetap
4.2 Pembahasan
Pada percobaan ini dilakukan percobaan perkaratan pada besi. Jenis besi yang digunakan adalah paku beton, paku kecil, paku payung, dan jarum jahit . Paku-paku tersebut direndam dalam larutan agar-agar (sebagai kontrol), campuran kontrol dan NaOH 0,1 N, campuran kontrol dan K 4[Fe(CN)6], dan campuran kontrol dan fenolftalein,dan campuran kontrol dengan H2SO4 0,1 N. Kemudian diamati setiap 30 menit, 60 menit 90 menit , dan 24 jam. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perkaratan pada besi yang direndam dalam semua larutan dapat terjadi pada pengamatan selama 24 jam, sedangkan pada pengamatan selama 30 menit, 60 menit 90 menit sebagian belum terjadi pengkaratan. Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara logam dengan berbagai zat dilingkungannya, yang menghasilkan men ghasilkan senyawa – senyawa – senyawa senyawa yang tidak dikehendaki.. Dilihat dari aspek elektrokimia, korosi merupakan proses terjadinya transferelektron 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 reaksioksidasi, dimana atom-atom logam larut kelingkungannya menjadi ion-ion dengan melepaskan elektron pada logam tersebut. Sedangkan dari katoda terjadi 6
reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati logam dan menangkap elektron - elektron yang tertinggal pada logam
.
Pada 30 menit dan 60 menit belum terjadi korosi dan Pada 90 menit sudah mulai terjadi korosi di sebagaian besi seperti pada paku kecil atau paku payung. Pada setiap cawan terdapat agar-agar yang berfungsi sebagai medium indicator dan
juga digunakan untuk mengetahui
tempat-tempat reaksi anoda dan katoda terjadi. Pada larutan NaOH tidak terjadi pengkaratan sama sekali. Sedangkan pada pada H2SO4 0,1 N terbentuk gelembung pada sekitar paku. hal itu disebabkan asam akan mempercepat proses pengkaratan. Jadi, semua jenis paku akan berkarat bila ditambahkan oleh o leh asam. Kemudian pada penambahan indicator fenolftalein terbentuk warna -
merah muda dengan adanya OH , warna merah muda dalam agar – agar agar menunjukkan tempat dimana reduksi.sedangkan pada penambahan K 4( Fe(CN)6) terbentuk butiran hijau yang menempel pada sebagian paku. Hal ini dikarenakan Ini menandakan adanya reaksi antara besi ( Fe3+ ) dengan K 4( Fe(CN)6) yang menghasilkan menghasilkan butiran hijau. Ini Ini menandakan telah terjadi terjadi korosi besi meskipun karat belum terlihat jelas. Karena pada dasarnya ditambahkannya K 4( Fe(CN)6) untuk menunjukkan tempat dimana Fe teroksidasi yang ditandai dengan adanya warna hijau. Pada paku beton yang terendam indicator PP tidak berkarat karena paku tersebut sudah dilapisi aluminium sehingga sukar berkarat. Deret Volta dan dan 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
potensial terhadap elektroda terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. lingkunga n. 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. Dan terdapat beberapa cara untuk menghambat proses korosi yaitu dengan Melapisi besi atau logam lainnya dengan cat khusus besi yang banyak dijual di toko-toko bahan bangunan lalu 7
dengan Membuat logam dengan campuran yang serba sama atau homogen ketika pembuatan atau selain
produksi itu
dapat
besi melalukan
atau Pada
logam permukaan
lainnya logam
diberi
di oli
pabrik. atau
vaselin
selanjutnya dapat juga Menghubungkan dengan logam aktif seperti magnesium / Mg melaui kawat agar yang berkarat adalah magnesiumnya. Hal ini banyak dilakukan untuk mencegah berkarat pada tiang listrik besi atau baja. Mg ditanam tidak jauh dari tiang listrik. atau Melakukan proses galvanisasi dengan cara melapisi logam besi dengan seng tipis atau timah yang terletak di sebelah kiri deret volta. Dan Melakukan proses elektro kimia dengan jalan memberi lapisan timah seperti yang biasa dilakukan pada kaleng.
V.
KESIMPULAN Dari hasil praktikum di atas maka dapat di simpulkan bahwa percobaan ini bertujuan untuk :
Mengetahui proses korosi dimana pada pada paku kecil dan paku payung yang mudah terkorosi. Dan pengkorosian sudah terlihat pada menit ke 90 dan di lanjutkan pada 24 jam korosi makin terlihat.
Mengetahui factor- factor apa saja yang mempengaruhi korosi. Yaitu factorfaktornya sebagai berikut struktur bahan, Adanya udara berperan sebagai dalam korosi, Adanya air, pH dan alkalinitas, jika jika PH naik maka kecepatan korosi akan naik, naik, Adanya pengotor, dan Keadaan logam sendiri
VI.
DAFTAR PUSTAKA -
Svehla,G. 1990. 1 990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Makro.Jakarta : Kalman Media Pustaka.
-
Trethewey, K.R. 1991. Korosi. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
-
http://churniatinurarifah.blogspot.com/2013/06/laporan-anorganik.html Diakses tanggal 3 november 2014 pukul 19:23 wib
-
http://group4kimanor.blogspot.com/2012/10/lapora.html Diakses tanggal 3 november 2014 pukul 19:29 wib
-
http://restidj.blogspot.com/2013/10/laporan-pratikum-kimia-korosi.html Diakses tanggal 3 november 2014 pukul 19:32 wib
-
http://4inorganic.blogspot.com/2013_12_01_archive.html
8
Diakses tanggal 3 november 2014 pukul 19:45 wib -
http://heriut.blogspot.com/2011/05/makalah-korosi.html Diakses tanggal 3 november 2014 pukul 20:13 wib
VII.
LAMPIRAN GAMBAR
Awal
Pada perubahan 30 menit TAMPAK BAWAH
H2SO4 DAN PP
Pada perubahan 60 menit PP
PP, H2SO4, K 4(
Fe(CN)6
K 4( Fe(CN)6
9
PP
H2SO4
Pada perubahan 90 menit
PP, H2SO4, K 4(
Pada perubahan 24 jam
Fe(CN)6 K 4( Fe(CN)6
K 4( Fe(CN)6
PP
H2SO4
10
NAOH
KONTROL
H2SO4
11
