BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai pada bangunan-

bangunan maupun peralatan yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga,

besi-baja dan sebagainya. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi.

Jembatan dari baja maupun badan mobil juga dapat menjadi rapuh karena korosi.

Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga dapat terjadi pada

komponen-komponen renik peralatan elektronik yang terbuat dari logam.

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan

lingkungan yang korosif. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak

logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan.

Korosi berbeda dengan karat. Karat adalah lapisan yang terbentuk setelah senyawa

besi bereaksi dengan air dan oksigen, merupakan campuran antara oksida besi dan

oksida air. Karat hanya aterjadi pada besi, sedangkan korosi dapat terjadi pada semua

logam.

Korosi dapat terjadi karena beberapa faktor, diantaranya air dan kelembapan

udara, elektrolit, adanya oksigen, permukaan logam yang tidak rata, serta nilai

potensial reduksi logam. Korosi dapat dicegah dengan beberapa cara seperti

pengecatan, galvanisasi, elektroplating, serta dengan perlindungan katodik.

Berdasarkan pemaparan di atas, dilakukan percobaan tentang korosi terhadap

logam besi. Melalui percobaan korosi yang dilakukan ini dapat ditentukan logam-

logam yang dapat menghambat korosi serta logam yang mempercepat korosi melalui

sifat kimia logam-logam tersebut.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan

1.2.1 Maksud Percobaan

Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari korosi besi (dalam

bentuk paku) dengan dan tanpa kontak dengan berbagai logam termasuk Cu, Zn dan

Al.

1.2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan logam yang dapat

mempercepat korosi besi dan yang menghambat korosi besi.

1.3 Prinsip percobaan

Prinsip dari percobaan ini adalah mengamati proses terjadinya korosi pada

besi dalam hal ini digunakan paku dengan membandingkan paku besi yang tidak

dilapisi dan dengan dilapisi Al dan Cu dengan bantuan larutan indikator PP dan

K3[Fe(CN)6], dimana akan menghasilkan warna merah yang menunjukkan tempat

terjadinya reaksi reduksi dan menghasilkan warna biru yang menunjukkan tempat

terjadinya reaksi oksidasi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Oksidasi adalah suatu proses yang mengakibatkan hilangnya satu elektron

atau lebih dari dalam zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi,

keadaan oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu zat pengoksidasi

adalah zat yang memperoleh elektron, dan dalam proses itu zat itu direduksi.

Definisi oksidasi ini sangat umum, karena itu berlaku juga untuk proses dalam zat

padat, lelehan, maupun gas. Reduksi sebaliknya adalah suatu proses yang

mengakibatkan diperolehnya satu elektron atau lebih oleh zat (atom, ion, atau

molekul). Bila suatu unsur direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih

negatif (kurang positif). Jadi suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan

elektron, dalam proses itu zat ini dioksidasi. Definisi reduksi ini juga sangat umum

dan berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan, maupun gas. Dari semua

contoh yang dikutip nampak bahwa oksidasi dan reduksi selalu berlangsung dengan

serempak (Svehla, 1985).

Pada mulanya, proses oksidasi dan reduksi diberi batasan sebagai reaksi

pelepasan dan penangkapan oksigen oleh suatu zat. Sekarang, untuk memperjelas

intisari gejala tersebut, telah dikemukakan batasan yang lebih umum, yaitu: oksidasi

adalah proses pelepasan elektron dari suatu zat, sedangkan reduksi adalah proses

penangkapan elektron oleh suatu zat. Pada waktu melepaskan elektron suatu zat

berubah menjadi bentuk teroksidasinya, karena itu zat itu bertindak sebagai zat

pereduksi. Sebaliknya, zat pengoksidasi adalah zat yang menerima elektron dan

karena itu zat tersebut mengalami reduksi (Rivai, 1995).

Korosi adalah istilah yang biasa digunakan untuk kerusakan logam akibat

proses elektrokimia. Kita melihat banyak contoh di sedkitar kita. Karat pada besi,

noda pada perak, dan “patina” hijau yang terbentuk pada tembaga dan kuningan.

Korosi mengakibatkan kerusakan parah pada bangunan, jembatan kapal, dan mobil.

Sejauh ini contoh paling lazim dari korosi ialah pembentukan karat pada besi. Gas

oksigen dan air harus terlibat dalam pembentukan karat pada besi. Meskipun reaksi

yang terlibat sangat rumit dan tidak sepenuhnya dipahami (Chang, 2005).

Korosi logam tidak terbatas hanya pada besi. Kita lihat aluminium, yaitu

logam yang digunakan untuk membuat banyak barang berguna, termasuk pesawat

udara dan kaleng minuman. Aluminium memiliki kecenderungan jauh lebih besar

untuk teroksidasi dibandingkan besi. Aluminium mempunyai potensial reduksi

standar yang lebih negative dibandingkan Fe. Berdasarkan fakta ini saja, kita

mungkin akan memperkirakan bahwa pesawat udara perlahan-lahan akan terkorosi

dalam badai, proses ini tidak akan terjadi karena lapisan alumiium oksida (Al2O3) tak

larut yang terbentuk pada permukaannya ketika logam terpapar ke udara berfungsi

melindungi luminium dibawahnya dari korosi lebih lanjut (Chang, 2005).

Dengan beberapa logam, seperti aluminium, hasil korosi (Al2O3) membentuk

lapisan yang melindungi lapisan logam dari korosi, selanjutnya, tetapi besi oksida

(karat) dapat mengelupas. Sehingga secara tetap permukaan yang baru terbuka dan

mengalami korosi (Petrucci, 1999).

Pencegahan korosi merupakan salah satu masalah penting dalam ilmu

pengetahuan dan teknologi modern. Percobaan ini difokuskan pada korosi besi

karena logam ini digunakan sangat luas dan korosi terhadap logam ini merupakan

masalah utama jika logam digunakan untuk bangunan, maka logam tersebut harus

diproteksi terhadap kondisi-kondisi yang dapat menyebabkan terjadinya korosi

dengan cepat. Pengecetan dan pelapisan bahan lainnya merupakan metode untuk

menghindari korosi. Penggunaan sifat-sifat kimia logam juga merupakan salah satu

metode untuk pencegahan korosi (Taba,dkk, 2012).

Terdapat beberapa teknik untuk mencegah korosi. Pelapisan permukaan

dengan suatu lapisan tak tertembuskan, seperti cat, dapat mencegah masuknya udara

lembab. Sayangnya, perlindungan ini akan gagal dan menimbulkan malapetaka jika

cat menjadi berpori. Jika demikian, maka oksigen dapat masuk ke dalam logam yang

tersingkap, dan korosi terus berlanjut di bawah lapisan cat. Bentuk lain pelapisan

permukaan, dilakukan dengan galvanisasi, yaitu pelapisan benda besi dengan seng.

Karena potensial elektroda seng adalah -0,76V, yang lebih negatif dari pasangan

besi, maka korosi seng dipermudah secara termodinamika, sehingga besi itu bertahan

(seng itu bertahan karena oleh lapisan oksida terhidrasi). Sebagai perbandingan,

pelapisan dengan timah menyebabkan korosi besi yang sangat cepat, begitu

permukaannya tergores dan besinya tersingkap. Beberapa oksida bersifat lambat

secara kinetika, dalam arti bahwa: oksida itu melekat pada permukaan logam dan

membentuk lapisan yang tak trtembuskan pada jarak pH yang cukup lebar. Pasifasi

atau perlindungan kinetika ini, dapat dipandang sebagai suatu cara untuk

menurunkan arus pertukaran, dengan penutupan permukaan. Metode perlindungan

lainnya adalah mengubah potensial objek dengan memompakan elektron, yang

digunakan untuk memenuhi kebutuhan reduksi oksigen, tanpa melibatkan oksidasi

logam (Atkins, 1997).

Cara lain untuk melindungi permukaan besi adalah melapisinya dengan

lapisan tipis logam lain. Besi dapat dilapisi tembaga, melalui pelappis listrik atau

dengan timah hitam dengan mencelupkannya ke dalam logam cair. Melalui kedua

cara ini perlindungan pada pelapisan besi dicapai hanya sepanjang lapisan itu tetap

utuh. Bila lapisan itu pecah, seperti bila kaleng dari timah hitam itu dilekukkan

misalnya, maka lapisan pada besi terbuka dan korosi akan terjadi. Besi yang lebih

aktif dibanding tembaga dan timah hitam lebih mudah teroksidasi, sedangkan reduksi

setengah reaksi terjadi pada lapisan (Petrucci, 1999).

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Percobaan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah akuades, indikator PP

1,5 mL, larutan K3[Fe(CN)6] 2 mL 0,1 M, 5 g serbuk NaCl, 1 g serbuk agar-agar,

larutan H2SO4 2 M, foil Cu, foil Al, foil Zn, paku besi dan tissu.

3.2 Alat Percobaan

Alat yang diguanakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi, gelas kimia

250 mL, gelas kimia 100 mL, hot plate (pemanas listrik), batang pengaduk, pinset,

tang, dan kertas amplas.

3.3 Prosedur Percobaan

Empat buah paku diamplas. Dituang sekitar 20 mL larutan H2SO4 2 M ke

dalam gelas piala 100 mL. Dimasukkan paku-paku tersebut, dan didiamkan selama

10 menit, kemudian paku dikeringkan dengan tissu setelah itu 3 buah paku masing-

masing dilapisi dengan foil Al, foil Zn dan foil Cu. Keempat paku masing-masing

dimasukkan ke dalam tabung reaksi, selanjutnya dipanaskan 100 mL air hingga

mendidih kemudian ditambahkan 1 gram serbuk agar-agar ke dalam air tersebut dan

diaduk terus sampai larut, lalu ditambahkan 5 gram hablur NaCl ke dalam larutan

agar-agar dan diaduk merata. Setelah itu, ditambahkan 1,5 mL indikator PP dan

2 mL larutan K3[Fe(CN)6] 0,1 M, diaduk dan dihentikan pemanasan. Larutan

didiamkan sampai hangat dan dituang ke dalam 4 tabung reaksi yang telah terisi

paku. Didiamkan dan diamati warna yang terbentuk disekitar ujung paku, tengah

paku, dan pangkal paku.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Tabel Hasil Pengamatan

Sistem

Keberadaan dan lokasi

warna merah muda

Keberadaan dan lokasi warna biru

Persamaan ion reaksi

Reaksi anoda Reaksi katoda

FeKepala dan ujung paku

 Badan paku Fe → Fe2+ + 2e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-

Fe/Al Kepala dan ujung paku

Badan paku Al→ Al3+ + 3e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-

Fe/ZnKepala dan ujung paku

Badan paku Zn→ Zn2+ + 2e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-

Fe/Cu  Badan pakuKepala dan ujung paku 

Cu→ Cu2+ + 2e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-

4.2 Reaksi

a. Fe

Anoda : Fe Fe2+ + 2e x 2

Katoda : O2 + 2H2O + 4e 4 OH- x 1

Reaksi : 2 Fe + O2 + 2H2O 2 Fe2+ + 4 OH-

Reaksi lengkap : 2 Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2

b. Fe/Al

Anoda : Al Al3+ + 3e x 4

Katoda : O2 + 2H2O + 4e 4 OH- x 3

Reaksi : 4 Al + 3 O2 + 6 H2O 4 Al3+ + 12 OH-

Reaksi lengkap : 4 Al + 3 O2 + 6 H2O 4Al(OH)3

c. Fe/Zn

Anoda : Zn Zn2+ + 2e- x 2

Katoda : O2 + 2H2O + 4e- 4OH- x 1

Reaksi : 2Zn + O2 + 2H2O 2Zn2+ + 4OH-

Reaksi lengkap : 2Zn + O2 + 2H2O 2Zn(OH)2

d. Fe/Cu

Anoda : Fe Fe2+ + 2e x 2

Katoda : O2 + 2H2O + 4e 4 OH- x 1

Reaksi : 2Fe + O2 + 2H2O 2 Fe2+ + 4 OH-

Reaksi lengkap : 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2

4.3 Pembahasan

Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan

fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan.

Korosi 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. Jadi dilihat

dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion

pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.

Pada percobaan ini digunakan bahan dasar logam besi yaitu paku, karena besi

banyak digunakan secara luas dalam kehidupan sehari-hari. Paku besi sebagai bahan

yang ingin diketahui apakah dapat terkorosi atau terlindungi oleh adanya kontak dan

atau tanpa dengan logam Al, Zn dan Cu.

Paku yang akan digunakan diamplas terlebih dahulu, hal ini bertujuan untuk

membersihkan paku dari kotoran-kotoran yang melekat. Kemudian paku tersebut

direndam dalam larutan H2SO4. Asam sulfat ini berfungsi untuk mempercepat

terjadinya korosi, karena keasaman yang tinggi merupakan faktor yang dapat

meningkatkan laju reaksi. Paku tersebut dibilas dengan air, hal ini bertujuan untuk

membersihkan kelebihan sisa asam sulfat dari paku. Kemudian paku tersebut

dimasukkan dalam air panas, hal ini bertujuan untuk menutup pori-pori paku.

Pada percobaan ini, digunakan agar sebagai medium indikator. Medium agar

ini digunakan untuk melihat perubahan warna yang terjadi akibat reaksi oksidasi dan

reduksi sehingga dapat diamati dengan jelas. Pada medium indikator ini,

ditambahkan NaCl berfungsi untuk menggaramkan atau sebagai jembatan garam

yang nantinya tempat terjadi peristiwa transfer elektron. Selain NaCl dalam agar-

agar juga ditambahkan indikator PP sebagai indikator adanya OH- dengan timbul

warna merah muda yang menandakan terjadi reaksi reduksi, dimana adanya OH - dari

reduksi yang melibatkan O2 dan H2O. Dan larutan K3Fe(CN)6 yang berfungsi untuk

berfungsi untuk mendeteksi terjadinya reaksi oksidasi, terjadi kenaikan bilangan

oksidasi Fe dari 0 menjadi 2+ dengan indikasi warna biru. Untuk mengetahui logam

mana yang dapat meningkatkan korosi dan menghambat korosi, digunakan tiga

macam logam yaitu Al, Zn dan Cu. Lempeng-lempeng logam ini dililitkan pada paku

agar nantinya nampak perlindungan dan percepatan korosi pada paku.

Pada percobaan ini selanjutnya, paku yang telah dililit oleh logam Al, Zn, dan

Cu serta paku yang tidak dililit dimasukkan ke dalalam empat tabung reaksi berbeda,

kemudian kedalam masing-masing tabung reaksi dituangkan gel indikator dalam

keadaan hangat. Perlakuan ini dimaksudkan untuk mengamati peristiwa korosi yang

terjadi pada paku dalam gel indikator yang akan menunjukkan tempat terjadinya

reaksi reduksi dan oksidasi.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil untuk paku

yang tidak terkontak dengan logam terdapat warna biru di sepanjang paku sedangkan

warna merah muda hanya tampak sedikit pada ujung dan kepala paku. Hal ini

menunjukkan bahwa paku besi dengan mudah mengalami korosi dengan

teroksidasinya logam besi.

Untuk Paku yang dibungkus foil Al, hasilnya diperoleh warna merah pada

kepala paku disekitar bungkusan foil Al, meskipun logam Al mudah dioksidasi,

namun lapisan oksidanya memiliki kerapatan yang tinggi, sehingga setelah terbentuk

lapisan oksida dipermukaan logam, oksidasi logam pun terhenti. Warna biru yang

terbentuk sangat sedikit pada badan paku, kemungkinan dihasilkan oleh

teroksidasinya logam besi, namun tidak terjadi berkelanjutan sebab logam Al lebih

dahulu membentuk lapisan oksidanya. Oksida Al memiliki pori-pori yang kecil,

sehingga dapat melindungi logam Al untuk teroksidasi.

Untuk paku yang terbungkus foil Zn terdapat sedikit warna merah muda yang

kemudian berangsur-angsur menghilang, dan pada bagian badan paku hanya terdapat

sedikit warna biru karena logam Zn terlebih dahulu membentuk lapisan oksidanya.

Untuk paku yang terbungkus foil Cu diperoleh hasil terdapatnya warna biru pada

kepala dan ujung paku, dan bagian tengah paku disekitar foil Cu terdapat warna

merah. Hal ini menunjukkan bahwa logam Cu tidak dapat menghambat korosi pada

besi, sebab masih adanya ion besi (II) yang terbentuk. Kenyataan ini terjadi oleh

karena pada paku yang dibungkus dengan foil Cu, Logam Fe lebih cenderung

teroksidasi dari pada logam Cu sebab logam Cu memiliki potensial oksidasi yang

lebih kecil daripada logam Fe. Seperti halnya pada deret volta nampak bahwa logam

Cu berada lebih kiri dari logam Fe. Sehingga keberadaan foil Cu yang kontak

dengan logam Fe akan mendorong Fe teroksidasi.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat di tarik dari percobaan ini,bahwa logam yang dapat

meningkatkan korosi pada besi adalah logam Cu dan logam yang dapat menghambat

korosi besi adalah logam Zn dan Al.

5.2 Saran

Saran untuk asisten, cukup dipertahankan keramahannya terhadap praktikan

karena hal itu dapat menambah semangat praktikan. Selain itu, tetap perhatikan cara

kerja kerja praktikan, agar tidak terjadi kesalahan.

Saran untuk praktikum, mohon diperhatikan agar alat-alat laboratorium

diperiksa terlebih dahulu agar tidak mengangu proses percobaan. Selain itu,

sebaiknya bahan yang digunakan dalam percobaan ditambah.

Saran untuk laboratorium, sebaiknya fasilitas yang ada dilaboratorium lebih

diperhatikan kebersihannya. Dan sebaiknya alat dan bahan yang digunakan dalam

keadaan baik agar kesalahan dalam praktikum dapat diminimalisir.

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P. W., 1997, Kimia Fisika, edisi keempat jilid kedua, diterjemahkan oleh Irma I. Kartohadiprodjo, Erlangga, Jakarta.

Chang, R., 2005, Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti, edisi ketiga jilid kedua, Erlangga, Jakarta.

Petrucci, R. H., 1999, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, edisi keempat jilid ketiga, diterjemahkan oleh Suminar Achmadi, Erlangga, Jakarta.

Rivai, H., 1994, Asas pemeriksaan Kimia, UIP, Jakarta.

Svehla, G., 1979, Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, diterjemahkan oleh Setiono, L. dan Pudjaatmaka, H.A., PT Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Taba, P., Zakir, M., Kasim, H., dan Fauziah, S., 2012, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Universitas Hasanuddin, Makassar.