KOROSI PADA PAKU

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

KOROSI

A.      Tujuan

Untuk mengetahui proses perkaratan dan mengetahui paku pada gelas plastik manakah yang menjadi berkarat.

B.       Dasar Teori

1.      Korosi

a.       Pengertian Korosi

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 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) + 2e     

Elektron 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) 

Atau

O2(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 rapatan logam itu.

Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi 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 pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).

Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.    

b.      Penyebab Korosi

Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya.

Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik.

Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta persenyawaan-persenyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara.  

c.       Pengendalian Korosi

1)        Mengecat. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.      

2)        Melumuri dengan oli atau gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak besi dengan air.

3)        Dibalut dengan plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi 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 electroplating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak ada kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi, 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. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elekrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi, hal itu justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.      

5)        Galvanisasi (pelapisan dengan zink).            

Pipa besi, tiang telpon, 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 dengan perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elekrokimia 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 bumper mobil. Cromium 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 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.

2.      Besi

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:         

·         Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar,   

·         Pengolahannya 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 korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi.

C.       Variabel Penelitian

1.      Variable bebas      : larutan yang digunakan

2.      Variabel kontrol    : Gelas plastik yang digunakan, waktu penelitian

3.      Variable terikat     : Perubahan korosi yang terjadi pada paku

D.      Alat dan Bahan

1.    Alat

·      5 buah paku

·      5 buah gelas plastik bening bekas

·      Amplas

·      Label

2.    Bahan

·      Air biasa

·      Air panas

·      Air gula

·      Air garam

E.       Langkah Kerja

1.    Siapkan alat dan bahan yang diperlukan

2.    Siapkan tabel hasil pengamatan

3.    Beri identitas gelas plastik tersebut dari A-E

4.    Gosok paku dengan amplas sehingga berubah menjadi warna putih

5.    Perlakuan paku setiap gelas plastik sebagai berikut :

a.    Gelas plastik A : diisi paku saja dengan keadaan terbuka

b.    Gelas plastik B : diisi paku dengan air biasa

c.    Gelas plastik C : diisi paku dengan air yang sudah panas (mendidih)

d.   Gelas plastik D : diisi paku dengan air serta ditambah gula 2 sendok teh

e.    Gelas plastik E :  diisi paku dengan air serta ditambah garam 2 sendok teh

6.    Setelah semua selesai letakkan ke 5 gelas plastik tersebut di tempat yang baik

7.    Kemudian amati dan catat perubahan yang terjadi

F.        Waktu Pengamatan

Pengamatan dilakukan pada tanggal 13 November 2018 sampai 17 November 2018

G.      Hasil

Dari pengamatan yang saya lakukan, saya memperoleh hasil sebagai berikut

No	Identitas Gelas	Perlakuan	Waktu	Perubahan Yang Terjadi
1	A	Didiamkan	Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-4 Hari ke-5	Belum terjadi perubahan Belum mengalami perubahan Tidak terjadi korosi Tidak terjadi korosi Tidak terjadi korosi
2	B	Air Biasa	Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-4 Hari ke-5	Belum ada perubahan Terjadi perubahan, mulai timbul korosi pada sebagian sisi paku dan warna air menjadi kuning Terjadi perubahan, korosi mulai bertambah dan warna air tambah menguning Terjadi sedikit perubahan pada paku dan sedikit perubahan warna air pada dasar air Terjadi sedikit penambahan karat pada bagian pangkal bawah paku dan warna air terlihat sama seperti hari sebelumnya serta air sedikit berkurang
3	C	Air Panas	Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-4 Hari ke-5	Belum ada perubahan Terjadi perubahan, hampir di beberapa  sisi paku timbul korosi, warna paku mulai menghitam dan warna air sedikit kekuningan Terjadi perubahan, paku berkorosi lebih banyak, paku berwarna hitam dan air menjadi menguning Tidak terjadi perubahan pada paku sama seperti sebelumnya dan warna air semakin menguning serta air sedikit berkurang Terjadi penambahan karat sehingga hampir di semua bagian paku terkena karat dan berwarna hitam, warna air tidak terjadi perubahan serta air semakin berkurang
4	D	Air Gula	Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-4 Hari ke-5	Belum terjadi perubahan Belum mengalami perubahan Belum ada perubahan Tidak terjadi perubahan Tidak terjadi perubahan
5	E	Air Garam	Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-4 Hari ke-5	Belum terjadi perubahan Mulai mengalami perubahan, korosi di sebagai sisi paku dan warna air sedikit kekuningan Air menjadi menguning karena paku berkorosi lebih banyak Terjadi sedikit penambahan karat dan terjadi sangat sedikit perubahan warna air Terjadi penambahan warna karat dan terjadi sangat sedikit pengurangan warna air serta air sedikit berkurang

H.      Kesimpulan

Dari hasil pratikum tersebut saya dapat menyimpulkan bahwa salah satu faktor korosi adanya kontak antara udara dan air. Agar tidak terjadi korosi pada besi, jangan sampai besi terkontaminasi dengan air atau larutan yang dapat menyebabkan oksidasi sehingga besi dapat berkarat. Jika kita menghindarkan besi dari air, maka besi tidak dapat bereaksi dengan oksigen yang  dapat membuatnya berkarat.

Faktor-faktor yang menyebabkan korosi adalah 

1. Air

2. Oksigen

Faktor-faktor yang dapat mempercepat terjadinya korosi

1.  Elektrolit

2. Permukaan Besi

Cara mengatasi korosi adalah

1. Pengorbanan anode

2. Pelapisan dengan kromium

3. Pelapisan dengan zink

4. Pelapisan dengan timah

5. Dibalut dengan plastic

6. Melumuri dengan oli atau minyak

7. Dicat