korosi, kumpulan artikel
TRANSCRIPT
Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkun-gannya 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 umum-nya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.Fe(s) <--> Fe2+(aq) + 2eElektron 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)atauO2(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 ra-patan logam itu.Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elek-trokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ek-straksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembu-atan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan ko-rosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan ko-rosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat meng-halangi beda potensial terhadap elektrodalainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
Pengertian korosi1. Pengertian Korosi
Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang meng-
hasilkan senyawa-senyawa yang tak 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 dan karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang
berwarna coklat-merah.
Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku seba-
gai anode, di mana besi mengalami oksidasi.
Fe(s) ↔ Fe2+(aq) + 2e Eº = +0.44 V
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain besi itu yang bertindak sebagai katode,
di mana oksigen tereduksi.
O2(g) + 2H2O(l) + 4e ↔ 4OH-(aq) Eº = +0.40 V
atau
O2(g) + 4H+(aq) + 4e ↔ 2H2O(l) Eº = +1.23 V
Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemu-
dian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3. xH2O, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana
dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergan-
tung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.
2. Faktor-faktor yang Menyebabkan Korosi Besi
Korosi besi memerlukan oksigen dan air.
3.Pengaruh Logam Lain terhadap Korosi Besi
Dari kehidupan sehari-hari kita ketahui bahwa besi yang dilapisi dengan zink “tahan karat”, sedangkan besi
yang kontak dengan tembaga berkarat lebih cepat.
4.Cara-cara Pencegahan Korosi Besi
Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal ini terjadi karena beberapa
hal, diantaranya:
Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar,
Pengolahan relatif mudah dan murah, dan
Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi
Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena
mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya ko-
rosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini
terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.
Cara-cara pencegahan korosi besi, yaitu :
1. Pengecetan. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan
air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi ter-
hadap korosi.
2. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan
gemuk mencegah kontak dengan air.
3. Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut
dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
4. Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan
timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan
karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila
lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi.
Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah (Eº Fe = -0,44 volt; Eº Sn = -0,44
volt). Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi
sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan,
sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
5. Galvanisasi (pelapisan dengan zink). Pipa besi, tiang telpon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink.
Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi
karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif
daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai
katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi. Badan mobil-mobil baru pada
umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
6. Chromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk
memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Chromium plating juga dilakukan
dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu
ada yang rusak.
7. Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih
mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digu-
nakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang
magnesium harus diganti.
5.Korosi Aluminium
Aluminium, zink, dan juga kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika demikian, men-
gapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida alu-
minium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu
melekat kuat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlan-
jut.
Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisis, proses yang disebut
anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat panci dan berbagai
perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida
aluminium lebih mudah dicat dan member warna yang lebih terang.
Pengertian Korosi
Kerusakan merupakan proses redoks pada permukaan logam dan llingkungannya. Korosi atau
pengkaratan adalah kerusakan atau degradasi logam akibat bereaksi dengan lingkungan yang
korosif. korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau
dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri.. Contoh korosi yang
paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedan-
gkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat.
Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3 . XH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagai anode, dinama besi mengalami ok-
sidasi.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e E0 = + 0,44 V
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi yang berlaku sebagai ka-
tode, dimana oksigen tereduksi.
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V
atau
O2(g) + HH+(aq) + 4e → 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 . XH2¬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) E0 = + 0,40 V
+
Reaksi Sel : 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) E0reaksi = 0,84 V
Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan reaksi :
4Fe2+(aq) + O2(g) + (4 + 2n) H2O → 2Fe2O3 . nH2O + 8H+(aq)
Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan dan bagian mana yang
bertindak sebagai katode bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbe-
daan rapatan logam itu. Korosi besi memerlukan oksigen dan air.
Reaksi-reaksi yang Terjadi pada Proses Korosi Logam
Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Proses elektrokimia melibatkan per-
pindahan elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil reaksi redoks (reduksi-oksi-
dasi). Mekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi anodik dan reaksi ka-
todik.
a.Reaksi Anodik (Oksidasi)
Reaksi Anodik terjadi di daerah anode. Reaksi anodik (oksidasi) diindikasikan melalui pen-
ingkatan valensi atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi pada proses korosi
logam, yaitu :
M → Mn+ + ne
Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion (n+) dalam
pelepasan n elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai contoh besi :
Fe → Fe2+ + 2e
b.Reaksi Katodik (Reduksi)
Reaksi katodik terjadi di daerah katode. Reaksi katodik diindikasikan melalui penurunan nilai
valensi atau konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik.
Beberapa reaksi katodik yang terjadi selama proses korosi logam, yaitu :
Pelepasan gas hidrogen
2H+ + 2e → H2
Reduksi oksigen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
O2 + 2H2O + 4e → 4OH¬-
Reduksi ion logam
Fe3+ + e → Fe2+
Pengendapan logam
3Na+ + 3e → 3Na
Reduksi ion hidrogen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
Penyebab Korosi
Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu :
a.Air dan kelembapan udara
Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang
banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.
b.Elektrolit
Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer mu-
atan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara.
Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan penyebab korosi yang
utama.
c.Adanya oksigen
Pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan.
d.Permukaan logam
Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya
akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan
menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak seba-
gai anode dan katode.
e.Letak logam dalam deret potensial reduksi
Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang
potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.
Cara Mencegah Korosi
1)Dicat
Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.
2)Melumuri dengan oli atau minyak
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin oli atau minyak mencegah kontak besi
dengan air
3)Dibalut dengan plastik
Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan kerancang sepeda dibalut dengan plastik.
Plastik mencegah kontak besi udara dan air.
4)Tin plating (pelapisan dengan timah)
Biasanya kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan
secara elektrolisis, yang disebut electro plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi
yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak adanya kontak dengan oksigen
(udara) dan air. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan utuh (tanpa
cacat). Apabila lapisan timah ada yang cacat, misalnya tergores, maka timah justru men-
dorong/mempercepat kolosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif dari-
pada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi timah akan membentuk suatu sel elektrokimia
dengan besi sebagai anode. Dengan demikian timah mendorong korosi besi.
5)Galvanisasi (pelapisan dengan zink)
Pipa besi, tiang telepon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda
dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal itu
terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial re-
duksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel
elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian, besi terlindungi dan zink yang
mengalami oksidasi.
6)Cromium plating (pelapisan dengan kromium)
Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang
mengkilap, misalnya untuk bemper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elekrolisis.
Sama seperti zink, kromium juga dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu
ada yang rusak.
7)Sacrificial protection (pengorbanan anode)
Magnesium adalah logam yang jauh labih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi.
Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi
tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan
kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.
Korosi Aluminium (Perlindungan Katodit)
Aluminium, juga zink dan kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika
demikian, mengapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan
cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah
lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu melekat pada permukaan logam, sehingga melin-
dungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut.
Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisi, yang
disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat
panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen
pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih mudah dicat dan memberi warna yang lebih
terang.
sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor
pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran
tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin
mudah rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang
terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan
kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban
nyawa.
MEKANISME KOROSI
Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Reaksi elektrokimia
melibatkan perpindahan elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil reaksi
redoks (reduksi-oksidasi). Mekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi
anodik di daerah anodik. Reaksi anodik (oksidasi) diindikasikan melalui peningkatan valensi
atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi pada proses korosi logam yaitu :
M –>Mn+ + ne
Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion (n+) dalam
pelepasan n elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai contoh besi :
Fe–>Fe2+ + 2e
Reaksi katodik juga berlangsung di proses korosi. Reaksi katodik diindikasikan melalui
penurunan nilai valensi atau konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik.
Reaksi katodik terletak di daerah katoda. Beberapa jenis reaksi katodik yang terjadi selama
proses korosi logam yaitu :
sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor
pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran
tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin
mudah rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang
terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan
kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban
nyawa.
MEKANISME KOROSI
Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Reaksi elektrokimia
melibatkan perpindahan elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil reaksi
redoks (reduksi-oksidasi). Mekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi
anodik di daerah anodik. Reaksi anodik (oksidasi) diindikasikan melalui peningkatan valensi
atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi pada proses korosi logam yaitu :
M –>Mn+ + ne
Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion (n+) dalam
pelepasan n elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai contoh besi :
Fe–>Fe2+ + 2e
Reaksi katodik juga berlangsung di proses korosi. Reaksi katodik diindikasikan melalui
penurunan nilai valensi atau konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik.
Reaksi katodik terletak di daerah katoda. Beberapa jenis reaksi katodik yang terjadi selama
proses korosi logam yaitu :
Pelepasan gas hydrogen :2H- + 2e –>H2
Reduksi oksigen :O2 +4H- + 4e –>H2O
O2+ H2O4 –> 4OH
Reduksi ion logam :Fe 3 ++ e –>Fe 2 +
Pengendapan logam :3Na + + 3 e –> 3 Na
Reduksi ion hydrogen :O2 +4H+ + 4 e –>2H2O
O2+ 2H2O + 4e –> 4OH-
Reaksi katodik dimana oksigen dari udara akan larut dalam larutan terbuka. Reaksi korosi
tersebut sebagai berikut :
NaCl.H2O
2 Fe +O2——————->Fe 2O 3
KESIMPULAN
Korosi adalah suatu gejala kimia yang menyerang logam dan mengakibatkan
kerusakan pada logam tersebut. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi korosi, yaitu :
1. Kelembaban udara
2. Elektrolit
3.Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)
4.Adanya O2
5. Lapisan pada permukaan logam
6. Letak logam dalam deret potensial reduksi
Korosi dapat dicegah dengan cara :
1. Melapis permukaan logam dengan cat.
2.Melapis permukaan logam dengan proses pelapisan atau Electroplating.
3.Membuat lapisan yang tahan terhadap korosi seperti Anodizing Plant .
4.Membuat sistem perlindungan dengan anoda korban.
5. Membuat logam paduan yang tahan terhadap korosi