Laporan Korosi Galvanik

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENGENDALIAN KOROSI KOROSI GALVANIK Dosen Pebimbing: Ir. Retno Indarti, MT.

Kelas

:

3B

Kelompok

:

6

Nama & NIM Anggota

:

Ridhwan Rais

(151411056)

Reza Fitrayana

(151411055)

Rani Dewi Eryani

(151411054)

Radian Zulmar Dwi K.

(151411053)

Tanggal Praktikum

: 11 September 2017

Tanggal Penyerahan Laporan

: 27 September 2017

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Korosi merupakan proses perusakan pada logam yang diakibatkan reaksi redoks dan menghasilkan produk yang tidak diinginkan. Proses korosi mengakibatkan banyak kerugian baik secara langsung maupun secara tidak langsung. Proses terjadinya korosi tidak dapat dihindari, namun dapat dikendalikan. Untuk pengendalian dengan katodik atau anodik, sebelum dilakukan pengendalian perlu diketahui terlebih dulu logam yang bertindak sebagai anoda dan katoda. Selain itu perlu diketahui juga kacepatan korosi dari masing-masing logam di berbagai larutan sebagai acuan untuk diterapkan pengendalian tersebut.

1.2

Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang sudah dijelaskan sebelumnya, maka dalam praktikum kali ini masalah akan dibatasi dalam rumusan berikut: 1. Bagaimana cara untuk menentukan logam yang berperan sebagai katode atau anode? 2. Bagaimana cara untuk menghitung laju korosi logam dalam keadaan lingkungan yang berbeda?

1.3

Tujuan Praktikum Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan praktikum kali ini dapat dibagi menjadi 3 tujuan, yaitu: 1. Menentukan logam yang berperan sebagai katode dan anode. 2. Menentukan laju korosi logam dalam lingkungan yang berbeda.

Bab I: Pendahuluan | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

1

BAB II LANDASAN TEORI Korosi adalah gejala destruktif yang memengaruhi hampir semua logam. Ketika korosi berlangsung secara alami perubahan yang terjadi secara bersifat spontan sehingga disertai suatu pelepasan energi bebas. Penurunan mutu logam tidak hanya melibatkan reaksi kimia namun juga reaksi elektro-kima, yaitu bahan-bahan bersangkutan terjadi pemindahan elektron. Karena elektron adalah suatu yang bermuatan negatif, maka pengangkutnya menimbulkan arus listrik arus listrik, sehingga reaksi demikian dipengaruhi. Korosi galvanik dapat didefinisikan adanya reaksi atau kontak antara dua logam yang berbeda dalam larutan elektrolit. Dalam korosi galvanik logam yang lebih mulia atau logam yang potensialnya lebih positif akan bersifat katodik, sedangkan logam yang potensialnya lebih negatif bersifat anodik. Apabila dua buah logam yang berbeda saling kontak dan terbuka ke media yang korosif, laju korosinya akan berbeda satu dengan yang lainnya (Tim Penyusun, 2002) Dalam beberapa kasus, efek galvanik akan cenderung rendah jika perbedaan potensialnya cukup besar, karena adanya lapisan oksida yang melindungi logam-logam yang berada di deretan logam mulia. Penggabungan dua buah logam tak sejenis juga perlu diperhatikan ukuran masing-masing logam di samping perbedaan potensialnya. Besar kecilnya ukuran logam yang bertindak sebagai anode atau katode mempengaruhi kerapatan arus yang menjadi faktor pemicu laju korosi. Logam dengan potensial korosi yang lebih negatif akan terkorosi lebih intensif, sedangkan logam lainnya yang lebih mulia laju korosinya akan menurun (Kurniawan, 2016).

Gambar 2.1 Rangkaian Sel Galvanik (Sumber: http://www.caesarvery.com/2015/10/sel-elektrokimia-sel-volta-selgalvani.html, Tahun 2015) Bab II: Landasan Teori | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

2

Penyebab korosi galvanik ada beberapa macam, yaitu (Tim Penyusun, 2011) : 1. Lingkungan Tingkatan korosi galvanik tergantung pada keagresifan dari lingkungannya. Pada umumnya logam dengan ketahanan korosi yang lebih rendah dalam suatu lingkungan berfungsi sebagai anoda. Biasanya baja dan seng keduanya akan terkorosi akan tetapi jika keduanya dihubungkan maka seng akan terkorosi sedangkan baja akan terlindungi. Pada kondisi khusus, sebagai contoh dalam lingkungan air dengan temperatur 180℉, terjadi hal sebaliknya yaitu baja mengalami koroso sedangkan Zn terlindungi. Hal ini dikarenakan produk korosi pada Zn bertindak sebagai permukaan yang lebih mulia terhadap baja. Menurut Haney, Zn menjadi kurang aktif dan potensialnya menjadi kebalikannya jika ada ionion penghalang seperti nitrat, bikarbonat atau karbonat dalam air. 2. Jarak Laju korosi umumnya paling besar pada daerah dekat permukaan kedua logam. Laju korosi berkurang dengan makin bertambahnya jarak dari pertemuan kedua logam tersebut. Pengaruh jarak ini tergantung pada konduktivitas larutan dan korosi galvanik dapat diketahui dengan adanya serangan korosi lokal pada daerah dekat permukaan logam. 3. Luas penampang Jika luas penampang katodik jauh lebih besar dari pada katode maka makin besar rapat arus pada daerah anode sehingga laju korosi makin cepat pula. Korosi di daerah anodik akan menjadi 100-1000 kali lebih besar jika dibandingkan dengan keseimbangan luas penampang anodik dan katodik. Salah satu penentuan laju korosi adalah berdasarkan kehilangan berat. Menurut Faraday, kehilangan berat suatu logam akibat proses korosi dinyatakan dengan massa zat yang hilang sebanding dengan jumlah listrik yang dialirkan. Laju korosi logam atau suatu paduan logam dinyatakan dengan satuan massa persatuan luas persatuan waktu atau satuan panjang persatuan waktu. Menurut Indarti (2010), laju korosi dapat dihitung dengan rumus: r=

∆W A×t×ρ

ΔW = berat yang hilang (gram)

A = luas permukaan (cm2)

t = waktu (jam)

ρ = densitas (gr.cm-3)

r = laju korosi (mpy)

Bab II: Landasan Teori | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

3

BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1

Alat dan Bahan Praktikum Nomor

Alat

Bahan

1.

Gelas Kimia 500 ml 6 buah

Logam Cu 3 buah

2.

Multimeter

Logam Fe 6 buah

3.

Spatula

Logam Zn 3 buah

4.

Neraca analitik

NaCl 3,56 gram per liter

5.

Elektrode acuan SCE

Aquades

6.

Batang pengaduk

Air keran

7.

Penggaris

HCl 1 N

8.

Kawat

9.

Kertas abrasive

Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan yang Diperlukan untuk Praktikum

3.2

Prosedur Praktikum 1. Mempersiapkan logam dan larutan untuk diuji korosi secara galvanik. 2. Menentukan logam yang berperan sebagai anode dan katode. 3. Menentukan potensial setengah sel masing-masing logam, dan potensial sel setelah kedua logam terhubung. 4. Menentukan laju korosi dari karat yang terbentuk pada logam yang dicelupkan ke dalam larutan tertentu. Catatan: Prosedur kerja lengkap disertakan pada bagian lampiran.

3.3

Keselamatan Kerja selama Praktikum 1. Menggunakan jas laboratorium dan masker pelindung selama praktikum berlangsung. 2. Berhati-hati dalam menggunakan peralatan gelas. 3. Berhati-hati dalam menuangkan larutan HCl.

Bab III: Metodologi Praktikum | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

4

BAB IV HASIL PRAKTIKUM DAN PEMBAHASAN

4.1

Tabel & Data Hasil Percobaan 4.1.1

Tabel & Data Pengamatan Larutan terhadap Logam yang Dicelupkan Larutan

Larutan A (NaCl)

Larutan B (HCl)

Logam yang Digunakan Fe (A1) Cu (A) Fe (A2) Zn (A) Fe (B1) Cu (B) Fe (B2) Zn (B) Fe (C1) Cu (C)

Sebelum 5 Hari

Setelah 5 Hari

pH

Keterangan

pH

6

Larutan berwarna bening

7

2

Larutan berwarna bening

3

Keterangan Larutan menjadi berwarna coklat, dan terdapat banyak endapan berwarna coklat tua Larutan tetap bening, tetapi terdapat banyak gelembung

Larutan menjadi berwarna coklat Larutan Larutan C 6 7 dengan sedikit berwarna bening (Air Keran) Fe (C2) endapan berwarna Zn (C) coklat tua Tabel 4.1 Data Pengamatan Larutan terhadap Logam yang Dicelupkan

Catatan: Gambar pengamatan disertakan pada bagian Lampiran

4.1.2

Tabel & Data Pengamatan Luas Permukaan Logam Logam Fe (A1) Cu (A) Fe (B1) Cu (B) Fe (C1) Cu (C) Fe (A2) Zn (A) Fe (B2) Zn (B) Fe (C2) Zn (C)

Panjang Lebar Diameter Lubang Lingkaran (cm) (cm) (cm) 5 2 0,4 4,6 2,2 0,4 5 1,9 0,4 4,5 2,5 0,4 5 1,85 0,4 4,6 2,5 0,4 5 2 0,4 4,6 2,2 0,4 5 2,1 0,4 4,6 2,1 0,4 5 2 0,4 4,7 2,3 0,4 Tabel 4.2 Data Pengamatan Luas Permukaan Logam

Bab IV: Hasil Percobaan dan Pembahasan | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

5

4.1.3

Tabel & Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SCE) Nomor 1 2 3

Jenis E° Logam Jenis E° Logam Logam (V.SCE-1) Logam (V.SCE-1) Fe (A1) - 0,332 Fe (A2) - 0,334 Cu (A) + 0,124 Zn (A) - 0,734 Fe (B1) - 0,528 Fe (B2) - 0,522 Cu (B) + 0,272 Zn (B) - 1,125 1 2 Fe (C ) - 0,516 Fe (C ) - 0,358 Cu (C) + 0,218 Zn (C) - 0,410 Tabel 4.3 Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SCE)

4.1.4

Tabel & Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SHE) Contoh Perhitungan untuk Logam Fe (A1): E° = Potensial Logam + 0,314 E° Fe (A1) = - 0,332 + 0,314 = - 0,014 V.SHE-1 Nomor 1 2 3

Jenis E° Logam Jenis E° Logam -1 Logam (V.SHE ) Logam (V.SHE-1) Fe (A1) - 0,014 Fe (A2) - 0,016 Cu (A) + 0,442 Zn (A) - 0,416 Fe (B1) - 0,210 Fe (B2) - 0,204 Cu (B) + 0,590 Zn (B) - 0,807 Fe (C1) - 0,198 Fe (C2) - 0,040 Cu (C) + 0,536 Zn (C) - 0,092 Tabel 4.4 Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SHE)


6

4.1.5

Tabel & Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Hasil Pengukuran Menggunakan Voltmeter) Jenis E° Sel Jenis E° Logam Logam (V) Logam (V) 1 2 Fe (A ) Fe (A ) + 0,228 + 0,136 1 Cu (A) Zn (A) Fe (B1) Fe (B2) + 0,185 + 0,022 2 Cu (B) Zn (B) Fe (C1) Fe (C2) + 0,355 + 0,148 3 Cu (C) Zn (C) Tabel 4.5 Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari Nomor

(Hasil Pengukuran Menggunakan Voltmeter)

4.1.5

Tabel & Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Hasil Perhitungan dari E° Logam) Contoh perhitungan potensial sel untuk logam Fe (A1) dan Cu (A) E° Logam Reduksi/Logam Oksidasi = Potensial Logam Reduksi - Potensial Logam Oksidasi E° Cu (A)/Fe (A1) = + 0,442 – (- 0,014) = + 0,456 V.SHE-1 Jenis E° Sel Jenis E° Logam Logam (V) Logam (V) 1 2 Fe (A ) Fe (A ) + 0,456 + 0,400 1 Cu (A) Zn (A) Fe (B1) Fe (B2) + 0,800 + 0,603 2 Cu (B) Zn (B) Fe (C1) Fe (C2) + 0,734 + 0,052 3 Cu (C) Zn (C) Tabel 4.6 Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari Nomor

(Hasil Perhitungan dari E° Logam)

Catatan: Pengukuran E° logam dan E° sel setelah 5 hari tidak dilakukan, sehingga potensial sel dianggap konstan.


7

4.1.6

Tabel & Data Pengamatan Massa Logam sebelum Dicelupkan ke dalam Larutan Korosif Massa Massa Jenis Logam (gram) (gram) Fe (A1) 10,42 Fe (A2) 10,26 1 Cu (A) 8,55 Zn (A) 1,68 Fe (B1) 9,81 Fe (B2) 10,51 2 Cu (B) 9,28 Zn (B) 1,60 1 2 Fe (C ) 9,95 Fe (C ) 10,25 3 Cu (C) 9,25 Zn (C) 1,75 Tabel 4.7 Data Pengamatan Massa Logam sebelum Dicelupkan ke

Nomor

Jenis Logam

dalam Larutan Korosif

4.1.7

Tabel & Data Pengamatan Massa Logam setelah Dicelupkan ke dalam Larutan Korosif Massa Massa Jenis Logam (gram) (gram) Fe (A1) 10,36 Fe (A2) 10,22 1 Cu (A) 8,53 Zn (A) 1,62 1 2 Fe (B ) 9,53 Fe (B ) 10,27 2 Cu (B) 9,26 Zn (B) 1,38 1 2 Fe (C ) 9,92 Fe (C ) 10,19 3 Cu (C) 9,24 Zn (C) 1,62 Tabel 4.8 Data Pengamatan Massa Logam setelah Dicelupkan ke

Nomor

Jenis Logam

dalam Larutan Korosi

4.1.8

Tabel & Data Hasil Perhitungan Laju Korosi selama 97 Jam Contoh Perhitungan Pengurangan Massa Logam Fe (A1): ∆W Logam = Massa Logam Awal - Massa Logam Akhir ∆W Logam Fe (A1 ) = 10,42 - 10,36 = 0,06 gram Contoh Perhitungan Luas Permukaan Logam Fe (A1): π Luas Permukaan Logam = (Panjang × Lebar - × diameter lingkaran2 ) 4 π Luas Permukaan Logam Fe (A1 ) = (5 × 2 - × 0,42 ) = 9,8744 cm2 4


8

Contoh Perhitungan Laju Korosi Logam Fe (A1): r= r Fe (A1 ) =

k × ∆W A×t×ρ

3448818,898 × 0,06 = 13,7256 mpy 2 × 9,8744 × 97 × 7,87

ΔW A ρ r (gram) (cm2) (gram.cm-3) (mil.year-1) Fe (A1) 0,06 9,8744 7,87 13,7256 Cu (A) 0,02 9,9944 8,96 3,9704 1 Fe (B ) 0,28 9,3744 7,87 67,4697 Cu (B) 0,02 11,1240 8,96 3,5672 1 Fe (C ) 0,03 9,1244 7,87 7,4269 Cu (C) 0,01 11,3744 8,96 1,7443 2 Fe (A ) 0,04 9,8744 7,87 9,1505 Zn (A) 0,06 10,3744 7,13 14,4201 Fe (B2) 0,24 10,3744 7,87 52,2567 Zn (B) 0,22 9,3344 7,13 58,7645 Fe (C2) 0,06 9,8744 7,87 13,7257 Zn (C) 0,13 10,1944 7,13 31,7951 Tabel 4.9 Data Hasil Perhitungan Laju Korosi selama 97 Jam

Nomor Jenis Logam 1 2 3 4 5 6

Catatan: Perhitungan lengkap disertakan pada bagian Lampira


9

4.2

Pembahasan Hasil Praktikum 4.2.1

Pembahasan oleh Radian Zulmar Dwi K. (151411053)

4.2.2

Pembahasan oleh Rani Dewi Eryani (151411054)

4.2.3

Pembahasan oleh Reza Fitrayana (151411055) Pada percobaan korosi galvanik dilakukan variasi larutan dan variasi logam untuk mengetahui masing-masing pengaruhnya terhadap laju korosi. Variasi larutan digunakan untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap korosi, sedangkan variasi logam yang membentuk rangkaian sel galvani digunakan untuk mengetahui pengaruh besarnya potensial sel terhadap korosi. Berdasarkan percobaan tersebut diperoleh pengaruh-pengaruh variabel tersebut terhadap laju korosi. Berikut pengaruhnya terhadap korosi. 1) Korosi pada rangkaian sel sama di berbagai larutan Pada rangkaian logam yang sama, laju korosi dipengaruhi oleh lingkungan atau larutan yang berbeda-beda. Berdasarkan hasil percobaan diperoleh pengaruh larutan sebagai berikut. a) NaCl Pada larutan NaCl laju korosi logam lebih rendah dari pada laju korosi di Air Keran. Hal tersebut disebabkan oleh banyaknya ion Cl- yang terlarut dalam larutan dalam larutan yang dapat mempercepat laju korosi logam di anoda. Namun pada rangkaian Zn-Fe laju korosi lebih tinggi pada air keran dari pada laju korosi pada larutan NaCl. Kecenderungan tersebut dapat disebabkan luas permukaan yang berbeda pada logam dan juga kandungan air keran yang tidak diketahui ion terlarutnya. b) HCl Pada larutan HCl logam lebih cepat terkorosi dibandingkan larutan yang lainnya. Nilai laju korosi yang tinggi disebabkan oleh larutan yang bersifat asam sehingga menyebabkan korosi yang aktif pada logam. Namun tidak ada perubahan warna pada larutan HCl setelah 5 hari. Fenomena tersebut dapat disebabkan karena produk hasil korosi larut dalam larutan HCl. c) Air Keran


10

Pada air keran memiliki laju korosi paling rendah, karena ion-ion tidak terlalu banyak pada larutan. Air keran juga memiliki pH yang relatif netral, sehingga kemungkinan korosinya adalah korosi pasif. 2) Korosi pada rangkaian sel berbeda pada larutan yang sama Berdasarkan teori, jika potensial sel semakin besar, maka korosi cenderung semakin cepat. Karena potensial anoda akan semakin minus sehingga semakin mudah teroksidasi sedangkan potensial di katoda semakin positif sehingga mudah tereduksi. Jadi proses reaksi redoks semakin spontan. Berdasarkan data yang diperoleh, percobaan yang dilakukan ada yang relevan dengan teori di atas dana ada yang tidak relevan. Ketidakrelevanan dapat disebabkan karena luas permukaan logam yang berbeda-beda, selain itu logam yang mengalami oksidasi pada rangkaian Fe-Cu adalah Fe, sedangkan pada rangkaian Zn-Fe yang mengalami oksidasi adalah Zn, sedangkan Fe mengalami reduksi.


11

4.2.4

Pembahasan oleh Ridhwan Rais (151411056) Setelah melaksanakan praktikum “Korosi Galvanik”, diperoleh beberapa poin-poin penting yang dapat dibahas pada bagian pembahasan kali ini. A. Hasil Pengamatan Cairan setelah Dicelupkan Logam selama 5 Hari Pada praktikum kali ini, terdapat 3 jenis cairan yang digunakan untuk menguji kecepatan korosi logam Fe, Zn, dan Cu, yaitu larutan NaCl, larutan HCl, dan air keran. Pertama-tama akan dibahas terlebih dahulu mengenai pengaruh larutan NaCl terhadap proses korosi pada logam yang diuji. Larutan NaCl yang digunakan memiliki pH bernilai 6, yang berarti larutan tersebut cenderung asam. Akibatnya, korosi pada logam Fe, Zn, maupun Cu akan terjadi lebih cepat dibandingkan ketika logam dicelupkan ke dalam larutan NaCl murni yang memiliki pH 7. Hal tersebut dibuktikan pada hari kelima, di mana larutan NaCl tersebut menjadi keruh dari keadaan sebelumnya yang berupa larutan bening. Selain itu, pada larutan tersebut juga terdapat endapan dari logam yang terkorosi (logam Zn pada sel Fe-Zn, dan logam Fe pada sel Fe-Cu) dengan jumlah yang banyak. Banyaknya endapan dikarenakan adanya 3 spesimen di dalam larutan yang menyebabkan munculnya endapan tersebut, yaitu padatan NaCl (garam), H2O, dan O2 (adanya oksigen dikarenakan larutan dibiarkan terbuka di dalam laboratorium, sehingga terdapat kontak dengan udara). Adanya 3 spesimen tersebut juga mempercepat laju korosi dari logam Zn dan logam Fe. Reaksi dari timbulnya endapan tersebut adalah sebagai berikut: Fe (s) + NaCl (aq) + H2O (l) → FeCl2 (s) + H2 (g) + NaOH (aq) Dari reaksi tersebut, dapat dibuktikan dengan jelas bahwa terdapat padatan besi (II) klorida yang berwarna coklat tua. Selain itu, terbukti pula bahwa pH larutan setelahnya mengalami kenaikan karena timbulnya senyawa basa (NaOH) di dalam larutan.


12

Gambar 4.1 Wujud Padatan Besi (II) Klorida (Sumber: http://chemistryreference.com/images/compound/iron(II)%20chloride%20tetrahydrate.jpg)

Hal kedua yaitu mengenai korosi logam di dalam larutan HCl. Larutan HCl yang digunakan memiliki nilai pH sebesar 2, yang berarti larutan ini merupakan larutan yang paling asam dibandingkan larutan lainnya, sehingga logam yang terendam di dalam larutan ini akan lebih cepat dan lebih mudah terkorosi dibandingkan logam di larutan lainnya. Adanya 3 spesimen yang menyebabkan korosi pada logam di larutan ini antara lain yaitu HCl, H2O, dan O2 yang muncul akibat adanya kontak dengan udara. Selain itu, perbedaan dengan larutan lainnya yaitu warna larutan masih tetap bening, dan tidak terdapat endapan di dalam larutan. Berdasarkan reaksi berikut: Fe (s) + 2 HCl (l) → FeCl2 (s) + H2 (g) Seharusnya terdapat endapan logam FeCl2 yang sama ketika logam dicelupkan ke dalam larutan NaCl. Namun, berdasarkan pendapat dari hasil penelitian

yang

diperoleh

dari

http://www.scienceforums.net/topic/14381-iron-in-hclaq/,

sumber padatan

FeCl2

akan terbentuk di dalam larutan HCl tersebut apabila larutan sudah jenuh. Kejenuhan larutan tersebut terjadi apabila larutan HCl yang digunakan sudah mencapai pH yang netral atau basa (pH ≥7). Sedangkan meski sudah direndam selama 5 hari, pH larutan HCl tersebut masih dalam keadaan asam. Itulah alasan mengapa tidak ditemukannya endapan FeCl2 di dalam larutan HCl yang tetap bening dan tidak tampak adanya kekeruhan pada larutan tersebut. Selain itu, konsentrasi larutan HCl yang digunakan juga mempengaruhi timbulnya endapan FeCl2 serta perubahan warna larutan.


13

Karena konsentrasi HCl yang digunakan selama praktikum sebesar 0,01 N yang terbilang cukup kecil konsentrasinya, maka hal tersebut menyebabkan lamanya muncul gas H2 dan timbulnya endapan FeCl2.

Gambar 4.2 Larutan HCl dengan Konsentrasi Rendah yang Bereaksi dengan Logam Besi (Sumber: https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT9lVN7c1NPN6zSNDycbtuXib8LX L2SSMQFdxiArgx6DDOKM15e)

Hal ketiga yaitu mengenai cairan terakhir yang hanya berisi air keran. Air keran yang digunakan memiliki nilai pH sebesar 6, yang berarti air keran tersebut lebih cenderung asam. Penyebab lebih asamnya air keran tersebut dipastikan karena mengandung sedikit zat besi, serta kaporit yang digunakan untuk menjernihkan air keran tersebut yang berasal dari PDAM. Maka dari itu, penyebab korosi pada logam besi selain kedua spesimen tersebut ialah adanya unsur H2O dan O2. Endapan yang terbentuk membuktikan bahwa dalam cairan tersebut juga terkandung ion Cl- yang berasal dari kaporit, sehingga logam Fe membentuk senyawa FeCl2 seperti ketika logam tersebut dicelupkan ke dalam larutan NaCl. Sedangkan penyebab

munculnya

kekeruhan pada air keran tersebut adalah akibat bereaksinya zat besi yang teroksidasi (Fe3+) dengan OH- yang membentuk Fe(OH)3 seperti pada reaksi berikut: Fe (s) + 2 H2O (l) → Fe(OH)3 (aq) + H2 (g) Bab IV: Hasil Percobaan dan Pembahasan | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

14

Gambar 4.3 Warna Larutan yang Terbentuk Akibat Adanya Besi (III) Hidroksida (Sumber: https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT63NGfeMZoPCe5UOcSET4x5Y yb2QHS8TEn8xmCvGZlcj3gBO-CVQ)

B. Hasil Pengamatan E° Logam dan E° Sel Kedua Logam dan Pengaruhnya terhadap Korosi Logam Pengamatan nilai potensial logam dan potensial sel kedua logam dapat dilihat pada Tabel 4.3, Tabel, 4.4, Tabel 4.5, dan Tabel 4.6. Hasil dari nilai potensial tersebut kemudian akan dibahas pada bagian pembahasan kali ini. Hal pertama yaitu mengenai nilai potensial logam. Berdasarkan literatur umum mengenai nilai potensial logam pada keadaan standar, logam besi memiliki nilai potensial sebesar - 0,44 V.SHE-1, logam Zn memiliki potensial standar sebesar - 0,76 V.SHE-1, dan logam Cu memiliki potensial standar sebesar + 0,34 V.SHE-1. Berdasarkan Tabel 4.4 berikut: Nomor 1 2 3

Jenis E° Logam Jenis E° Logam Logam (V.SHE-1) Logam (V.SHE-1) Fe (A1) - 0,014 Fe (A2) - 0,016 Cu (A) + 0,442 Zn (A) - 0,416 1 2 Fe (B ) - 0,210 Fe (B ) - 0,204 Cu (B) + 0,590 Zn (B) - 0,807 1 2 Fe (C ) - 0,198 Fe (C ) - 0,040 Cu (C) + 0,536 Zn (C) - 0,092 Tabel 4.10 Nilai Potensial Logam dalam SHE

Nilai potensial dari seluruh logam yang diuji melebihi nilai potensial standarnya. Menurut Ngatin (2002), apabila nilai potensial logam melebihi nilai potensial standarnya, maka logam tersebut dipastikan mengalami


15

korosi. Hal tersebut terbukti pada pengurangan massa logam, di mana seluruh logam mengalami pengurangan massa yang berbeda-beda. Hal ini membuktikan bahwa meskipun logam-logam sudah dirangkai dalam bentuk sel, logam yang berada pada katoda atau yang berperan sebagai oksidator (yang mengalami reduksi) akan tetap mengalami korosi meski dalam skala kecil. Sedangkan logam yang berperan sebagai anoda akan mengalami korosi dalam jumlah yang lebih besar, karena mengalami oksidasi dari kondisi lingkungan yang ditambah dengan elektron yang mengalir dari katoda. Hal kedua yaitu mengenai potensial logam ketika telah dirangkai menjadi satu rangkaian sel. Nilai potensial yang diukur menggunakan voltmeter dibandingkan dengan hasil perhitungan masing-masing potensial logam dapat dilihat pada tabel berikut: Potensial Sel jika Diukur dengan Voltmeter Jenis E° Sel Jenis E° Logam Logam (V) Logam (V) 1 2 Fe (A ) Fe (A ) + 0,228 + 0,136 1 Cu (A) Zn (A) Fe (B1) Fe (B2) + 0,185 + 0,022 2 Cu (B) Zn (B) Fe (C1) Fe (C2) + 0,355 + 0,148 3 Cu (C) Zn (C) Potensial Sel Hasil Perhitungan dari Masing-Masing Potensial Logam

Nomor

Jenis E° Sel Jenis E° Logam Logam (V) Logam (V) Fe (A1) Fe (A2) + 0,456 + 0,400 1 Cu (A) Zn (A) Fe (B1) Fe (B2) + 0,800 + 0,603 2 Cu (B) Zn (B) Fe (C1) Fe (C2) + 0,734 + 0,052 3 Cu (C) Zn (C) Tabel 4.11 Perbandingan Nilai Potensial Hasil Pembacaan Voltemeter Nomor

dengan Hasil Perhitungan

Nilai potensial sel antara pembacaan dengan voltmeter dengan perhitungan memiliki perbedaan nilai yang cukup signifikan. Berbedanya penentuan nilai potensial tersebut antara lain akibat berbedanya waktu Bab IV: Hasil Percobaan dan Pembahasan | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

16

pencelupan logam ketika dicelupkan ke dalam larutan, baik saat logam belum dirangkai menjadi sel ataupun sudah dirangkai. Selain itu, berbedanya luas permukaan yang dicelup juga dapat mempengaruhi perbedaan nilai potensial sel tersebut. Faktor lain juga yang mempengaruhi adalah suhu dan tekanan ruangan yang tidak konstan. Untuk reaksi yang terjadi antara logam besi, logam seng, dan logam tembaga antara lain sebagai berikut: Logam Fe dengan Logam Cu  Anoda

: Fe → Fe2+ + 2 e-

 Katoda

: Cu2+ + 2 e- → Cu

 Reaksi Keseluruhan : Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu Logam Fe dengan Logam Zn  Anoda

: Zn → Zn2+ + 2 e-

 Katoda

: Fe2+ + 2 e- → Fe

 Reaksi Keseluruhan : Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe C. Hasil Pengamatan Laju Korosi Laju korosi dari masing-masing spesimen (logam) dapat dilihat pada tabel berikut: ΔW A ρ r 2 -3 (gram) (cm ) (gram.cm ) (mil.year-1) Fe (A1) 0,06 9,8744 7,87 13,7256 Cu (A) 0,02 9,9944 8,96 3,9704 Fe (B1) 0,28 9,3744 7,87 67,4697 Cu (B) 0,02 11,1240 8,96 3,5672 Fe (C1) 0,03 9,1244 7,87 7,4269 Cu (C) 0,01 11,3744 8,96 1,7443 2 Fe (A ) 0,04 9,8744 7,87 9,1505 Zn (A) 0,06 10,3744 7,13 14,4201 Fe (B2) 0,24 10,3744 7,87 52,2567 Zn (B) 0,22 9,3344 7,13 58,7645 2 Fe (C ) 0,06 9,8744 7,87 13,7257 Zn (C) 0,13 10,1944 7,13 31,7951 Tabel 4.12 Laju Korosi untuk Berbagai Logam dan Larutan

Nomor Jenis Logam 1 2 3 4 5 6


17

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

5.1

Simpulan

5.2

Saran

Bab V: Simpulan dan Saran | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

18

DAFTAR PUSTAKA Indarti, Retno. 2011. Petunjuk Praktikum Korosi Galvanik. Bandung: Jurusan Teknik Kimia Politeknik Bandung Kurniawan, Gilang. 2016. Korosi Galvanik FU. https://dokumen.tips/documents/korosigalvanik-fu.html [Diakses tanggal 17 September 2017 pukul 20.04] Tim Penyusun. 2002. Teknik Pengendalian Korosi. Bandung: Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung

Daftar Pustaka | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

ii

LAMPIRAN

LAMPIRAN PERHITUNGAN LENGKAP Perhitungan Potensial Logam dari SCE Menjadi SHE E° = Potensial Logam + 0,314 E° Fe (A1) = - 0,332 + 0,314 = - 0,014 V.SHE-1 E° Cu (A) = + 0,124 + 0,314 = + 0,442 V.SHE-1 E° Fe (B1) = - 0,528 + 0,314 = - 0,210 V.SHE-1 E° Cu (B) = + 0,272 + 0,314 = + 0,590 V.SHE-1 E° Fe (C1) = - 0,516 + 0,314 = - 0,198 V.SHE-1 E° Cu (C) = + 0,218+ 0,314 = + 0,536 V.SHE-1 E° Fe (A2) = - 0,334 + 0,314 = - 0,016 V.SHE-1 E° Zn (A) = - 0,734 + 0,314 = - 0,416 V.SHE-1 E° Fe (B2) = - 0,522 + 0,314 = - 0,204 V.SHE-1 E° Zn (B) = - 1,125 + 0,314 = - 0,416 V.SHE-1 E° Fe (C2) = - 0,358 + 0,314 = - 0,040 V.SHE-1 E° Zn (C) = - 0,410 + 0,314 = - 0,092 V.SHE-1

Perhitungan Potensial Sel E° Logam Reduksi/Logam Oksidasi = Potensial Logam Reduksi - Potensial Logam Oksidasi E° Cu (A)/Fe (A1) = + 0,442 – (- 0,014) = + 0,456 V.SHE-1 E° Cu (B)/Fe (B1) = + 0,590 – (- 0,210) = + 0,800 V.SHE-1 E° Cu (C)/Fe (C1) = + 0,536 – (- 0,198) = + 0,734 V.SHE-1 E° Fe (A2)/Zn (A) = - 0,016 – (- 0,416) = + 0,400 V.SHE-1 E° Fe (B2)/Zn (B) = - 0,204 – (- 0,807) = + 0,603 V.SHE-1 E° Fe (C2)/Zn (C) = - 0,040 – (- 0,092) = + 0,052 V.SHE-1

Perhitungan Pengurangan Massa Logam ∆W Logam = Massa Logam Awal - Massa Logam Akhir ∆W Logam Fe (A1 ) = 10,42 - 10,36 = 0,06 gram ∆W Logam Cu (A) = 8,55 - 8,53 = 0,02 gram ∆W Logam Fe (B1 ) = 9,81 - 9,53 = 0,28 gram ∆W Logam Cu (B) = 9,28 - 9,26 = 0,02 gram ∆W Logam Fe (C1 ) = 9,95 - 9,92 = 0,03 gram

Lampiran | Laporan Praktikum Korosi Galvanik

iii

∆W Logam Cu (C) = 9,25 - 9,24 = 0,01 gram ∆W Logam Fe (A2 ) = 10,26 - 10,22 = 0,04 gram ∆W Logam Zn (A) = 1,68 - 1,62 = 0,06 gram ∆W Logam Fe (B2 ) = 10,51 - 10,27 = 0,24 gram ∆W Logam Zn (B) = 1,60 - 1,38 = 0,22 gram ∆W Logam Fe (C2 ) = 10,25 - 10,19 = 0,06 gram ∆W Logam Zn (C) = 1,75 - 1,62 = 0,13 gram

Perhitungan Luas Permukaan Logam π Luas Permukaan Logam = (Panjang × Lebar - × diameter lingkaran2 ) 4 π Luas Permukaan Logam Fe (A1 ) = (5 × 2 - × 0,42 ) = 9,8744 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Cu (A) = (4,6 × 2,2 - × 0,42 ) = 9,9944 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Fe (B1 ) = (5 × 1,9 - × 0,42 ) = 9,3744 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Cu (B) = (4,5 × 2,5 - × 0,42 ) = 11,1240 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Fe (C1 ) = (5 × 1,85 - × 0,42 ) = 9,1244 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Cu (C) = (4,6 × 2,5 - × 0,42 ) = 11,3744 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Fe (A2 ) = (5 × 2 - × 0,42 ) = 9,8744 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Zn (A) = (4,6 × 2,2 - × 0,42 ) = 10,3744 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Fe (B2 ) = (5 × 2,1 - × 0,42 ) = 10,3744 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Zn (B) = (4,6 × 2,1 - × 0,42 ) = 9,3344 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Fe (C2 ) = (5 × 2 - × 0,42 ) = 9,8744 cm2 4 π Luas Permukaan Logam Zn (C) = (4,7 × 2,3 - × 0,42 ) = 10,1944 cm2 4


iv

Perhitungan Laju Korosi Logam r= 1

k × ∆W A×t×ρ

cm cm 1 inch 1000 mils 24 jam 365 hari =1 × × × × jam jam 2,54 cm inch hari year cm 1 = 3448818,898 mpy jam Maka k = 3448818,898

mpy.jam cm

r Fe (A1 ) =

3448818,898 × 0,06 = 13,7256 mpy 2 × 9,8744 × 97 × 7,87

r Cu (A) =

3448818,898 × 0,02 = 3,9704 mpy 2 × 9,9944 × 97 × 8,96

r Fe (B1 ) =

3448818,898 × 0,28 = 67,4697 mpy 2 × 9,3744 × 97 × 7,87

r Cu (B) =

3448818,898 × 0,02 = 3,5672 mpy 2 × 11,1240 × 97 × 8,96

r Fe (C1 ) =

3448818,898 × 0,03 = 7,4269 mpy 2 × 9,1244 × 97 × 7,87

r Cu (C) =

3448818,898 × 0,01 = 1,7443 mpy 2 × 11,3744 × 97 × 8,96

r Fe (A2 ) =

3448818,898 × 0,04 = 9,1505 mpy 2 × 9,8744 × 97 × 7,87

r Zn (A) =

3448818,898 × 0,06 = 14,4201 mpy 2 × 10,3744 × 97 × 7,13

r Fe (B2 ) =

3448818,898 × 0,24 = 52,2567 mpy 2 × 10,3744 × 97 × 7,87

r Zn (B) =

3448818,898 × 0,22 = 58,7645 mpy 2 × 9,3344 × 97 × 7,13

r Fe (C2 ) =

3448818,898 × 0,13 = 31,7951 mpy 2 × 10, × 97 × 7,87


v

LAMPIRAN PROSEDUR KERJA LENGKAP Persiapan Logam dan Larutan Mempersiapkan logam Cu, Fe, dan Zn. Kemudian membersihkan dengan menggunakan kertas abrasive dan air keran.

Menimbang NaCl 3,56 gr kemudian larutkan dengan aquades hingga volume 1000 ml di dalam gelas kimia.

Menyiapkan larutan HCl 1 M, jika tidak ada dapat mengenceerkan HCl pekat

Menentukan Katode dan Anode Memasang elektroda reference (Cu) di kutub positif dan elektroda yang akan potensialnya di kutub negatif pada multimeter.

Menyalakan multimeter dan memasukan kedua elektrode ke dalam larutan yang dipakai yaitu (HCl, larutan NaCl, dan air keran).

Mencatat nilai potensial masing-masing logam.

Menentukan Potensial Sel Memasang logam yang lebih negatif di anoda (kutub negatif) dan logam yang lebih positif di katoda (kutub positif) pada multimeter.

Memasukan kedua logam tersebut ke dalam larutan yang sama

Mencatat nilai potensial masing-masing rangkaian.


v

Menentukan Laju Korosi Menghubungkan kedua logam dengan menggunakan kawat, selanjutnya mencelupkan kedua logam tersebut.

Menyimpan rangkaian tersebut selama 5 hari.

Menentukan laju korosi logam.


vi

LAMPIRAN GAMBAR HASIL PRAKTIKUM

Nomor

Keterangan

Gambar

Keadaan larutan setelah 5 hari 1

Larutan NaCl Logam : Fe dengan Zn


Larutan HCl Logam : Fe dengan Zn


Air Keran Logam : Fe dengan Zn


vii


Larutan NaCl Logam : Fe dengan Cu


Larutan HCl Logam : Fe dengan Cu


Air Keran Logam : Fe dengan Cu


viii

Laporan Korosi Galvanik

Recommend Documents