Korosi BesiA. B. Tujuan Mengamati faktor-faktor penyebab korosi besi dan gejala yang ditimbulkannya. Alat dan Bahan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C. Alat dan Bahan Tabung reaksi Rak Tabung Reaksi Paku Besi Ampelas Penutup tabung reaksi Air belum mendidih Air sudah mendidih Kristal NaCl Larutan KOH Larutan H2SO4 Ukuran/Satuan Biasa 4 cm Jumlah 7 1 14 1 lembar 5 buah 5 mL 5 mL 3 gram 5 mL 5 mL 5 mL

11 Air ledeng Langkah Kerja 1) 2)

Ampelas 14 batang paku hingga bersih,. Ambil 7 buah tabung reaksi, kemudian tambahkan

a. b. c. d. e. f. g.

Tidak ada penamabahan atau tabung reaksi I kosong 5 mL air belum mendidih ke dalam tabung reaksi II 5 mL air sudah mendidih ke dalam tabung reaksi III 3 gram kristal NaCl ke dalam tabung reaksi IV 5 mL larutan KOH ke dalam tabung reaksi V 5 mL larutan H2SO4 ke dalam tabung reaksi VI 5 mL air ledeng ke dalam tabung reaksi VII 3) 4) 5) Masukkan 2 batang paku yang sudah di ampelas pada masing-masing tabung reaksi di atas. Tutup tabung reaksi III,IV,V,VI,VII Simpan tabung reaksi tersebut selama 2 hari (kami memulai praktek pada hari kamis, tgl 1 Oktober) Hasil Kerja 5

Tabung KeI

Sampel

Terbentuk karat/Tidak

Keterangan Adanya bintik kuning yang menempel di dasar tabung

terbentuk karat Tabung reaksi kosong + paku Terbentuk karat

II

Air belum mendidih + paku

Terbentuk karat

Paku terkelupas dan menjadi endapan berwarna kuning muda di dasar tabung

III

Air sudah mendidih + paku

Terbentuk karat

Paku terkelupas dan menjadi endapan berwarna kuning muda di dasar tabung

IV

Kristal NaCl + paku

Tidak terbentuk karat

Adanya karat pada bagian paku yang tertanam di kristal NaCl

V VI

Larutan KOH + paku Larutan H2SO4 + paku

Tidak terbentuk karat Terbentuk karat

Tidak terjadi perubahan pada paku Adanya endapan berwarna kuning muda di dasar dan di dinding tabung. Pada mulanya, saat paku dicelupkan terdapat gelembung di paku tersebut.

VII

Air ledeng + paku

Terbentuk karat

Adanya endapan dan warna kuning melingkar di dinding tabung.

Pengolahan Data 6

Sampel yang mengalami korosi Tabung KeI II III VI VII Sampel Tabung reaksi kosong + paku Air belum mendidih + paku Air sudah mendidih + paku Larutan H2SO4 + paku Terbentuk karat/Tidak terbentuk karat Terbentuk karat Terbentuk karat Terbentuk karat Terbentuk karat

Air ledeng + Terbentuk karat paku Sampel yang tidak mengalami korosi Tabung KeIV V Sampel Kristal NaCl + paku Larutan KOH + paku Terbentuk karat/Tidak terbentuk karat Tidak terbentuk karat Tidak terbentuk karat

Dari tabel diatas, dapat kita lihat bahwa sampel yang terbentuk karat asalah sampel pada tabung I, II, III, VI, VII. Sedangkan sampel pada tabung IV, dan V tidak mengalami karat. Pada tabung reaksi I, paku yang dimasukkan pada tabung reaksi kosong akan terbentuk karat tapi perubahannya sangat kecil, hanya terdapat beberapa bintik kuning di dasar tabung. Kasus ini sama apabila kita meletakkan paku di sembarang tempat. Pada selang beberapa waktu paku tersebut akan berkarat. Hal ini terjadi karena adanya faktor udara. Kandungan O2 di udara menyebabkan perkaratan pada paku tersebut. Pada tabung reaksi II, paku yang dimasukkan pada air belum mendidih akan terbentuk karat. Air belum mendidih yang dimaksudkan adalah air yang dididihkan tapi belum mencapai suhu 1000C. Kami menemukan bahwa paku yang dimasukkan

7

akan terkelupas lalu menjadi endapan di dasar tabung yang menyebabkan air pada tabung menjadi keruh. Pada tabung reaksi III, paku yang dicelupkan pada air yang sudah mendidih akan terbentuk karat. Hal ini sama dengan paku yang dimasukkan ke dalam air yang belum mendidih. Fenomena yang terjadi adalah paku akan terkelupas, lalu menjadi endapan di dasar tabung, tapi endapan yang terbentuk lebih sedidkit dibandingkan pada air yang belum mendidih.. Pada kasusu ini faktor yang mempengaruhi adalah suhu. Bila pada suhu rendah atau tempat tersebut lembab, maka proses korosi akan semakin cepat. Itulah kenapa pada air yang belum mendidih endapan dari paku yang terkelupas lebih banyak dibandingkan pada air yang sudah mendidih. Pada tabung reaksi IV, paku yang dimasukkan ke dalam kristal NaCl, tidak terbentuk karat karena NaCl dalam tabung tersebut dalam bentuk kristal sehingga tidak dapat terurai menjadi ion-ion. Baik ion-ion Na+ maupun ClPada tabung reaksi V, paku yang dimasukkan ke dalam larutan KOH, kami menemukan pada paku tidak terbentuk karat. Sebenarnya korosi bisa terjadi dalam suasana basa namun berjalan lebih lambat dibandingkan korosi pada suasana asam. Proses korosi dalam suasana basa Anode: Katode: Fe(s) Fe2+(aq) + 2e Fe2+(aq) Fe3+(aq) + 1e O2(g) + 2H2O(l) + 4e 4 OH(x4) (x4) (x3) E0= + 0,44 volt E0= -0,77 volt E0= +0,40 volt E0= +0,07 volt

4 Fe(s) + 3O2(g) + 6 H2O(l) 4 Fe3+(aq) + 12 OH-(aq)

Pada tabung reaksi VI, paku yang dimasukkan ke dalam larutan H2SO4 dan dari percobaan yang kami lakukan, karat yang paling banyak terbentuk ialah pada tabung ini. Hal ini dipengaruhi oleh faktor tingkat keasaman. Bila pada tabung reaksi V terjadi pada suasana basa, namun pada tabung reaksi VI terjadi pada suasanan asam. Proses korosi dalam suasana asam Anode: Katode: Fe(s) Fe2+(aq) + 2e Fe2+(aq) Fe3+(aq) + 1e (x4) (x4) E0= + 0,44 volt E0= -0,77 volt E0= +1,23 volt E0= +0,90 volt

O2(g) + 4H+(aq) + 4e 2 H2O(l) (x3) 4 Fe(s) + 3O2(g) + 12H+(aq) 4 Fe3+(aq) + 6H2O(l)

Berdasarkan kedua reaksi diatas terlihat bahwa potensial korosi dalam suasana asam lebih besar dari suasana basa sehingga reaksi korosi akan lebih cepat berlangsung 8

dalam lingkungan asam. Selain itu pada reaksi asam diperoleh hasil karat besi dan ion H+ yang mempercepat korosi. Sedangkan pada basa, korosi bisa terjadi tapi memerlukan waktu yang relatif lama. Sehingga bila diberikan waktu lebih dari 2 hari, maka kita akan lebih bisa mengamatinya lagi. Pada tabung reaksi VII, paku yang dimasukkan ke dalam air ledeng akan terbentuk karat dan adanya endapan di tabung serta adanya warna kuning di dasar tabung tepat pda permukaan air tersebut. Sebenanarnya ada beberapa faktor yang mempenmgaruhi, diantaranya adalah tingkat keasamam (pH) air tersebut lalu udara yang lemab akan menyebabkan korosi terbentuk pada paku besi.

Permasalahan 1. Jawab : Kedua paku akan terbentuk karat, terkelupas dan menjadi endapan di dasar tabung. Bedanya endapan dari paku yang terkelupas pada tabung reaksi yang diisi air belum mendidih akan lebih banyak dibandingkan pada tabung reaksi yang diisi air yang sudah mendidih. 2. Pada tabung reaksi nomor berapa terdapat karat besi paling banyak? Jawab: Pada tabung reaksi VI (yang diisi larutan H2SO4) 3. Sebut dan jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya karat besi pada percobaan tersebut! Jawab: Tingkat keasaman Proses korosi dengan tinmgkat keasaman berbeda dapat dilihat berdasarkan potensial reaksi redoks yang terjadi. Semakin besar potensial berarti pH suatu larutan rendah (asam) maka proses korosi akan lebih cepat dibandingkan pH larutan yang besar/diatas 7 (basa). 9 Pada waktu yang sama, bagaimana perbedaan paku yang dicelupkan pada air belum mendidih dengan air yang sudah mendidih?

Kontak dengan elektrolit Kontak dengan elektrolit akan mempercepat korosi karena elektrolit akan memberikan pengaruh sama seperti jembatan garam sehingga mobilitas elektron akan semakinh tinggi dan korosi akan semakin cepat terjadi. Suhu Suhu mempengaruhi dalam proses korosi. Suhu juga berhubungan dengan kelembaban. Semakin lembab suatu tempat, maka suhu di tempat tersebut rendah sehingga mempercepat proses korosi dibandingkan pada tempat yang suhunya tinggi. Itulah kenapa suhu berpengaruh dalam proses korosi.

Uji Kompetensi 1. Apa yang dimaksud dengan korosi? Jawab: Korosi adalah reaksi redoks antara logam (terutama besi) dengan berbagai zat di lingkungan yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. 2. Faktor apa saja yang menimbulkan korosi pada logam terutama besi? Jawab: Faktor dari bahan : keaktifan logam itu sendiri, kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk bahan, unsure-unsuir lain yang ada dalam bahan. Faktor dari lingkungan : udara (gas oksigen), suhu, kelembaban, tingkat keasaman zat, kontak dengan elektrolit, kontak dengan logam lain. 3. Jelasakan adanya gas CO2 dan SO2 dapat mempercepat terbentuknya korosi! Jawab : Ini karena faktor tingkat keasaman yang tinggi. Udara yang banyak mengandung oksida asam seperti CO2 dan SO2 dapat larut dalam air membentuk larutan H2CO3 dan H2SO3 pada permukaan logam. Akibatmya proses perkaratan besi akan dipercepat! 4. Cara apa saja yang ditempuh untuk mencegah terjadinya korosi? Jawab: 10

Zat yang dicampurkan (impurities) harus tersebar merata dalam logam Melapisi permukaan logam dengan cat/minyak untuk mencegah kontak Melakukan galvanisasi atau besi atau baja ditutup dengan logam lain yang Mengorbankan anode untuk melindungi katode. langsung antara logam dengan udara. lebih mudah teroksidasi. Jawab: Perlindungan katodik ialah perlindungan yang menggunakan logam aktif di katode, logam yang biasa digunakan untuk perlindungan adalah Mg. jika besi kontak dengan logam aktif atau mempunyai potensial reduksi lebih kecil maka logam tersebut akan mengalami oksidasi sedangkan besi akan lebih mudah mengalami reduksi. Jadi besi tidak mengalami korosi. Bagaimana pencegahan korosi dengan perlindungan katodik?

Kesimpulan Dari percobaan yang kami lakukan, kami mendapatkan bahwa : Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di Faktor-faktor yang menyebabkan korosi adalah Faktor dari bahan : keaktifan logam itu sendiri, kemurnian bahan, Faktor dari lingkungan : udara (gas oksigen), suhu, kelembaban, struktur bahan, bentuk bahan, unsure-unsuir lain yang ada dalam bahan. lain. Serta gejala-gejala yang terjadi saat korosi adalah besi akan terkelupas dan akan menjadi endapan yang berwarna kuning muda yang kalau menempel pada dinding dan dasar tabung. Cara yang ditempuh untuk mencegah terjadinya korosi Zat yang dicampurkan (impurities) harus tersebar merata dalam logam Melapisi permukaan logam dengan cat/minyak untuk mencegah kontak langsung antara logam dengan udara. 11 tingkat keasaman zat, kontak dengan elektrolit, kontak dengan logam lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak diperlukan

Melakukan galvanisasi atau besi atau baja ditutup dengan logam lain yang Mengorbankan anode untuk melindungi katode.

lebih mudah teroksidasi.

12