MAKALAH KOROSI

 

                                                                             

BAB I

PENDAHULUAN

 

A.    Latar Belakang Masalah

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.

Dalam  kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi baja, dan sebagainya semuanya dapat terserang oleh korosi ini. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga mampu menyerang logam pada komponen-komponen renik peralatan elektronik, mulai dari jam digital hingga komputer serta peralatan canggih lainnya yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat manusia, baik dalam kegiatan industri maupun di dalam rumah tangga.

Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar dibandingkan biaya langsung.

 

B.     Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang dikemukakan di atas, maka penulis  merumuskan permasalahan sebagai berikut :

1. Apa contoh korosi dalam kehidupan sehari-hari?
2. Apa penyebab korosi?
3. Bagaimana cara mencegah terjadinya korosi?

 

 

 

 

C.    Tujuan Penulisan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah:

1. Untuk mengetahui pengertian, penyebab dan cara pencegahan korosi.
2. Untuk menyelesaikan tugas mata pelajaran Kimia.

BAB II

ISI

1. Korosi

Korosi merupakan proses perubahan logam menjadi senyawa, terutama terjadi dalam lingkungan yang mengandung air, atau peristiwa teroksidasinya suatu logam oleh gas oksigen di udara.

Salah satu contoh korosi adalah yang terjadi pada besi, atau biasa disebut dengan karat. Besi yang mengalami korosi membentuk karat dengan rumus Fe₂O₃.XH₂O. Pada proses pengamatan, besi (Fe) bertindak sebagai preduksi dan Oksigen (O₂) yang terlarut dalam air bertindak sebagai pengoksidasi. Persamaan reaksi pembentukan karat :

 

Anode  : Fe²⁺+ + 2e- → Fe

Katode : 2H₂O → O^2- + 4H⁺ + 4e-

Redoks : Fe²⁺ + 2 H₂O → 2 Fe + O₂ + 4 H⁺

 

Karat disebut sebagai autokatalis karena karat yang terjadi pada logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya. Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya 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 umumnya berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Korosi merupakan proses elektro kimia.Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.

Dari data potensial elektrode dapat dihitung bahwa emf standar untuk proses korosi ini adalah E^o_sel = +1,67 V. Reaksi ini terjadi pada lingkungan asam dengan ion H⁺ sebagian dapat diperoleh dari reaksi karbon dioksida atmosfer dengan air membentuk H₂CO₃. Ion Fe²⁺ yang terbentuk di anode kemudian teroksidasi lebih lanjut oleh oksigen membentuk besi(III) oksida:

 

4 Fe²⁺ (aq) + O₂ (g) + (4 + 2x) H₂O (l)  2 Fe₂O₃.x H₂O + 8 H⁺ (aq)

 

Hidrat besi(III) oksida inilah yang dikenal dengan karat besi. Sirkuit listrik dipacu oleh migrasi elektron dan ion. Itulah sebabnya korosi cepat terjadi dalam air garam. Jika proses korosi terjadi dalam lingkungan basa, maka reaksi katodik yang terjadi adalah:

 

O₂ (g) + 2 H₂O (l) + 2 e  4 OH^- (aq)

 

Korosi besi relatif lebih cepat terjadi dan berlangsung terus, sebab lapisan senyawa besi(III) oksida yang terjadi bersifat porous sehingga mudah ditembus oleh udara maupun air. Tetapi, aluminium mempunyai potensial reduksi jauh lebih negatif dibandingakn besi, proses korosi lanjut menjadi terhambat karena hasil oksidasi, Al₂O₃, yang melapisinya tidak bersifat porous sehingga melindungi logam yang dilapisi dari kontak dengan udara luar.

 

B. Penyebab Terjadinya Korosi

1.      Kontak langsung logam dengan H2O dan O2

Korosi pada permukaan logam merupakan proses yang mengandung reaksi redoks. Reaksi yang terjadi ini merupakan sel Volta mini. sebagai contoh, korosi besi terjadi apabila ada oksigen (O2) dan air (H2O). Logam besi tidaklah murni, melainkan mengandung campuran karbon yang menyebar secara tidak merata dalam logam tersebut. Hal tersebut menimbulkan perbedaan potensial listrik antara atom logam dengan atom karbon (C). Atom logam besi (Fe) bertindak sebagai anode dan atom C sebagai katode. Oksigen dari udara yang larut dalam air akan tereduksi, sedangkan air sendiri berfungsi sebagai media tempat berlangsungnya reaksi redoks pada peristiwa korosi. Jika jumlah O2 dan H2O yang mengalami kontak dengan permukaan logam semakin banyak, maka semakin cepat berlangsungnya korosi pada permukaan logam tersebut.

 

2.      Keberadaan Zat Pengotor

Zat Pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang teroksidasi. Sebagai contoh, adanya tumpukan debu karbon dari hasil pembakaran BBM pada permukaan logam mampu mempercepat reaksi reduksi gas oksigen pada permukaan logam yang mengakibatkan proses korosi semakin cepat pula.

3.      Kontak dengan Elektrolit

Keberadaan elektrolit, seperti garam dalam air laut dapat mempercepat laju korosi dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Konsentrasi elektrolit yang besar dapat meningkatkan laju aliran elektron sehingga laju korosi meningkat.

4.      Temperatur

Temperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada peristiwa korosi. Secara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin cepat terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif pada reaksi redoks semakin besar dan laju korosi pada logam semakin meningkat. Efek korosi yang disebabkan oleh pengaruh temperatur dapat dilihat pada perkakas-perkakas atau mesin-mesin yang dalam pemakaiannya menimbulkan panas akibat gesekan (seperti cutting tools ) atau dikenai panas secara langsung (seperti mesin kendaraan bermotor).

5.      pH

Peristiwa korosi pada kondisi asam, yakni pada kondisi pH < 7 semakin besar, karena adanya reaksi reduksi tambahan yang berlangsung pada katode yaitu:

2H+(aq) + 2e- → H2

Adanya reaksi reduksi tambahan pada katode menyebabkan lebih banyak atom logam yang teroksidasi sehingga laju korosi pada permukaan logam semakin besar.

 

 

 

6.      Metalurgi

•         Permukaan logam

Permukaan logam yang lebih kasar akan menimbulkan beda potensial dan memiliki kecenderungan untuk menjadi anode yang terkorosi.

•         Efek Galvanic Coupling

Kemurnian logam yang rendah mengindikasikan banyaknya atom-atom unsur lain yang terdapat pada logam tersebut sehingga memicu terjadinya efek Galvanic Coupling , yakni timbulnya perbedaan potensial pada permukaan logam akibat perbedaan E° antara atom-atom unsur logam yang berbeda dan terdapat pada permukaan logam dengan kemurnian rendah. Efek ini memicu korosi pada permukaan logam melalui peningkatan reaksi oksidasi pada daerah anode.

7.      Mikroba

Adanya koloni mikroba pada permukaan logam dapat menyebabkan peningkatan korosi pada logam. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya. Mikroba yang mampu menyebabkan korosi, antara lain: protozoa, bakteri besi mangan oksida, bakteri reduksi sulfat, dan bakteri oksidasi sulfur-sulfida. Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus ferroxidans.

 

C. Pencegahan Korosi

Berdasarkan proses terjadinya korosi, maka ada 2 cara yang dapat dilakukan untuk mencegah korosi, yaitu perlindungan mekanis dan perlindungan elektrokimia.

1.      Perlindungan Mekanis

Perlindungan mekanis ialah mencegah agar permukaan logam tidak bersentuhan langsung dengan udara. Untuk jangka waktu yang pendek, cara ini dapat dilakukan dengan mengoleskan lemak pada permukaan logam. Untuk jangka waktu yang agak lama, dapat dilakukan dengan pengecatan. Salah satu cat pelindung yang baik ialah meni (Pb3O4) karena selain melindungi secara mekanis juga memberi perlindungan elektrokimia. Selain pengecatan, perlindungan mekanis dapat pula dilakukan dengan logam lain, yaitu dengan cara penyepuhan.

Proses penyepuhan untuk perlindungan terhadap korosi harus diperhatikan harga E° dari logam yang akan dilindungi dan logam pelindungnya. Logam yang baik sebagai pelindung harus mempunyai E° lebih kecil dari E° logam yang dilindungi. Sebab bila terjadi goresan pada logam yang dilapisi, maka logam pelindung akan menjadi anode pada “sel volta mini” yang terjadi, sehingga logam yang dilindungi tidak akan teroksidasi selama logam pelindung masih ada.

Untuk perlindungan agar barang-barang yang terbuat dari besi tidak cepat rusak, maka besi (E° = –0,44 volt) lebih baik dilapis dengan seng (E° = –0,76 volt) daripada dilapis dengan timah (E° = –0,14 volt).

1)      Besi yang dilapisi seng

Apabila terjadi goresan atau  di permukaan. Adanya uap air, gas CO2 di udara dan partikel-partikel lain, terjadilah sel volta mini dengan Zn sebagai anodenya dan Fe sebagai katodenya. Zn akan teroksidasi terlebih dahulu karena harga E°-nya lebih kecil daripada Fe, sehingga korosi elektrolitik (reaksi elektrokimia yang mengoksidasi logam) tidak terjadi.

Reaksi yang terjadi:

Anode (–): Zn(s) —> Zn2+(aq) + 2 e–

Katode (+): 2 H2O(l) + 2 e– —> H2(g) + 2 OH–(l)

2)      Besi yang dilapisi timah

Apabila terjadi goresan atau lapisan mengelupas kedua logam akan muncul di permukaan. Adanya uap air, gas CO2 di udara dan partikel-partikel lain terjadilah sel volta mini. Di sini Fe akan bertindak sebagai anode karena E0 Fe lebih kecil daripada E° Sn, hingga Fe akan teroksidasi lebih dulu. Di sini akan terjadi proses korosi elektrolitik. Oleh karena itu, pelat besi yang dilapisi timah akan cepat berlubang-lubang daripada besi Galvani. Hanya dari segi keindahan, besi yang dilapisi dengan NiCr dan Sn tampak lebih bagus daripada besi yang dilapisi Zn.

Reaksi yang terjadi:

Anode (–) : Fe(s) —> Fe2+(aq) + 2 e–

Katode (+) : 2 H2O(l) + 2 e– —> H2(g) + 2 OH–(l)

 

 

2.      Perlindungan Elektrokimia

Perlindungan elektrokimia ialah mencegah terjadinya korosi elektrolistik (reaksi elektrokimia yang mengoksidasi logam).Perlindungan elektrokimia ini juga disebut perlindungan katode (proteksi katodik) atau pengorbanan anode (anodaising). Cara ini dilakukan dengan menghubungkan logam pelindung, yaitu logam yang lebih tidak mulia (E°-nya lebih kecil). Logam pelindung ini ditanam di dalam tanah atau air dekat logam yang akan dilindungi. Di sini akan terbentuk “sel volta raksasa” dengan logam pelindung bertindak sebagai anode.

Contoh-contoh proteksi katodik

1) Untuk mencegah korosi pada pipa di dalam tanah, di dekatnya ditanam logam yang lebih aktif, misalnya Mg,

yang dihubungkan dengan kawat. Batang magnesium akan mengalami oksidasi dan Mg yang rusak dapat

diganti dalam jangka waktu tertentu, sehingga pipa yang terbuat dari besi terlindung dari korosi.

2) Untuk melindungi menara-menara raksasa dari pengkaratan, maka bagian kaki menara dihubungkan dengan lempeng magnesium yang ditanam dalam tanah. Dengan demikian menara besi akan menjadi katode magnesium dan lempeng Mg sebagai anodenya.

 

 

BAB III

PENUTUP

 

1. Kesimpulan

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan.

1. Contoh korosi terjadi pada bahan-bahan logam atau besi.
2. Penyebab terjadinya korosi ada beberapa hal, antara lain:
3. Kontak Langsung logam dengan H2O dan O2
4. Keberadaan Zat Pengotor
5. Kontak dengan Elektrolit
6. Temperatur
7. Ph
8. Metalurgi
9. Mikroba
10. Berdasarkan proses terjadinya korosi, maka ada 2 cara yang dapat dilakukan untuk mencegah korosi, yaitu perlindungan mekanis dan perlindungan elektrokimia.
11. Pencegahan korosi didasarkan pada dua prinsip, yaitu: Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air dan Perlindungan katoda (pengorbanan anoda).

 

DAFTAR PUSTAKA

 

1. https://www.google.com/search?q=contoh+korosi&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=6SlLU87jAsfh8AWck4G4Cw&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1366&bih=615
2. https://www.google.com/search?q=contoh+korosi&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=6SlLU87jAsfh8AWck4G4Cw&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1366&bih=615#q=contoh+korosi+di+kehidupan+&tbm=isch
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Korosi
4. http://heriut.blogspot.com/2011/05/makalah-korosi.html
5. http://fasdilahali.blogspot.com/2012/05/peptida-dan-ikatan-peptida.html
6. http://renideswantikimia.wordpress.com/kimia-kelas-xii-3/semester-i/2-reaksi-redoks-dan-elektrokimia/5-korosi/