KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas kehendak-Nyalah
makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Penulisan makalah ini
bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas kimia dengan tema Pengamatan Korosi
pada Besi (paku). Selain itu tujuan ditulisnya makalah ini adalah
untuk mengetahui faktor-faktor yang dapat menyebabkan korosi dengan metode
yang dapat dimengerti oleh para pembaca.
Dengan terselesaikannya makalah ini diharapkan dapat memberi
pengetahuan tentang bahan-bahan yang dapat menimbulkan dan mempercepat
terjadinya korosi (karat), proses terjadinya korosi, kerugian, serta cara
mencegah terjadinya korosi.
Dalam penulisan makalah ini kami banyak mengalami kesulitan.
Oleh karena itu, terselesaikannya makalah ini tentu saja bukan karena kemampuan
penulis semata-mata. Namun, berkat dukungan dan bantuan dari pihak-pihak
terkait.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna.
Untuk itu, kritik serta saran yang membangun dari para pembaca sangat kami
harapkan demi penyempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberi
manfaat bagi para pembaca tentang faktor terjadinya korosi.
Tolitoli, Oktober 2013
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...................................................................................................................ii
DAFTAR
ISI.................................................................................................................................iii
BAB I. PENDAHULUAN..............................................................................................................1
1.1 Dasar Teori.......................................................................................................1
1.2 Tujuan...............................................................................................................4
BAB II. METODOLOGI..............................................................................................................4
2.1 Alat dan Bahan...................................................................................................4
2.2 Cara Kerja..........................................................................................................4
BAB III. HASIL DAN PEMBAHASAN......................................................................................5
3.1 Data dan hasil percobaan...................................................................................5
3.2 Pembahasan/analisis
data...................................................................................8
3.3 Jawaban pertanyaan...........................................................................................8
BAB IV. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan........................................................................................................8
4.2 Saran-saran.........................................................................................................8
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................................................9
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 DASAR TEORI
Menurut
Roberge, Korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi dengan
lingkungannya, sedangkan menurut Gunaltun, korosi adalah fenomena elektrokimia
dan hanya menyerang logam, Korosi adalah teroksidasinya suatu 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.
.Dalam
kehidupan sehari - hari, besi yang teroksidasi disebut dengan karat dengan
rumus Fe2O3·xH2O. Proses perkaratan
termasuk proses elektrokimia, di mana logam Fe yang teroksidasi bertindak
sebagai anode dan oksigen yang terlarut dalam air yang ada pada permukaan besi
bertindak sebagai katode.
Reaksi
perkaratan:
Anode
: Fe → Fe2+ + 2 e–
Katode
: O2 + 2H2O → 4e– + 4 OH–
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 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
kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . xH2O, yaitu karat
besi. Korosi Besi memerlukan oksigen dan air.
a.
Kerugian
Besi ( Paku )
yang terkena korosi akan bersifat rapuh dan tidak ada kekuatan. Ini sangat
membahayakan kalau besi tersebut digunakan sebagai pondasi bangunan atau
jembatan. Senyawa karat juga membahayakan kesehatan, sehingga besi tidak bisa
digunakan sebagai alat-alat masak, alat-alat industri makanan/farmasi/kimia.
b.
Pencegahan
Pencegahan
besi dari perkaratan bisa dilakukan dengan cara berikut.
1) Proses pelapisan
Besi
dilapisi dengan suatu zat yang sukar ditembus oksigen. Hal ini dilakukan dengan
cara dicat atau dilapisi dengan logam yang sukar teroksidasi. Logam yang
digunakan adalah logam yang terletak di sebelah kanan besi dalam deret volta
(potensial reduksi lebih negatif dari besi). Contohnya: logam perak, emas,
platina, timah, dan nikel.
2) Proses katode pelindung (proteksi katodik)
Besi
dilindungi dari korosi dengan menempatkan besi sebagai katode, bukan sebagai
anode. Dengan demikian besi dihubungkan dengan logam lain yang mudah
teroksidasi, yaitu logam di sebelah kiri besi dalam deret volta (logam dengan potensial
reduksi lebih positif dari besi).
Hanya
saja logam Al dan Zn tidak bisa digunakan karena kedua logam tersebut mudah
teroksidasi, tetapi oksida yang terbentuk (A12O3/ZnO)
bertindak sebagai inhibitor dengan cara menutup rapat logam yang di dalamnya,
sehingga oksigen tidak mampu masuk dan tidak teroksidasi. Logam-logam alkali,
seperti Na, K juga tidak bisa digunakan karena akan bereaksi dengan adanya air.
Logam yang paling sesuai untuk proteksi katodik adalah logam magnesium (Mg).
Logam Mg di sini bertindak sebagai anode dan akan terserang karat sampai habis,
sedang besi bertindak sebagai katode tidak mengalami korosi.
Pada proses korosi terjadi reaksi antara ion-ion dan juga
antar elektron. Anode adalah bagian dari permukaan logam dimana metal akan larut.
Reaksinya : Fe → 2
Fe2+ + 4e-
Dengan kata lain ion-ion besi Fe++ akan
melarut dan elektron-elektron e- tetap tinggal pada logam. Katode
adalah bagian permukaan logam dimana elektron-elektron 4e- yang
tertinggal akan menuju kesana (oleh logam) dan bereaksi dengan O2
dan H2O.
O2 + H2O + 4e- —–> 4
OH-
Ion-ion 4 OH- di anode bergabung dengan ion 2
Fe2+ dan membentuk 2 Fe(OH)2. Oleh kehadiran zat asam dan
air maka terbentuk karat Fe2O3.
Reaksi perkaratan besi
|
a.
|
Anoda: Fe(s) → Fe2+ + 2e
Katoda: 2 H+ + 2 e- → H2
2 H2O + O2 + 4e- → 4OH-
|
|
b.
|
2H+ + 2H2O + O2 + 3Fe
→ 3Fe2+ + 4OH- + H2
Fe(OH)2 oleh O2 di udara
dioksidasi menjadi Fe2O3 . nH2O
|
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.
Faktor yang mempengaruhi Korosi
Korosi pada permukaan suatu logam dapat dipercepat oleh
beberapa faktor, antara lain:
1.
Oksigen terlarut ( DO = Dissolved oxygen
) → DO berperan dalam sebagian proses korosi, bila konsentrasi DO naik, maka
kecepatan korosi akan naik.
2.
Zat padat terlarut
jumlah (
TDS = total dissolved solid ) → konsentrasi TDS sangatlah penting, karena air
yang mengandung TDS merupakan penghantar arus listrik yang baik dibandingkan
dengan air tanpa TDS. Aliran listrik diperlukan untuk terjadinya korosi pada
pipa logam, oleh karena itu jika TDS naik, maka kecepatan korosi akan naik.
3.
pH dan Alkalinitas → mempengaruhi
kecepatan reaksi, pada umumnya pH dan alkalinitas naik, kecepatan korosi akan
naik. 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
4.
Temperatur → makin tinggi
temperatur, reaksi kimia lebih cepat terjadi dan naiknya temperatur air pada
umumnya menambah kecepatan korosi.
5.
Tipe logam yang digunakan untuk
pipa dan perlengkapan pipa → logam yang mudah memberikan elektron atau yang
mudah teroksidasi, akan mudah terkorosi.
6.
Aliran listrik → Aliran listrik yang
diakibatkan oleh korosi sangat lemah dan isolasi dapat menghalangi aliran
listrik antara logam-logam yang berbeda, sehingga korosi galvanis dapat
dihindari. Bilamana aliran listrik yang kuat melewati logam yang mudah
terkorosi, maka akan menimbulkan aliran nyasar dari sistem pemasangan listrik
di pelanggan yang tidak menggunakan aarde, hal ini menyebabkan korosi cepat
terjadi.
7.
B a k t e r i → tipe bakteri tertentu
dapat mempercepat korosi, karena mereka akan menghasilkan karbon dioksida (CO2)
dan hidrogen sulfida (H2S), selama masa putaran hidupnya. CO2 akan
menurunkan pH secara berarti sehingga menaikkan kecepatan korosi. H2S
dan besi sulfida, Fe2S2, hasil reduksi sulfat (SO42–)
oleh bakteri pereduksi sulfat pada kondisi anaerob, dapat mempercepat korosi
bila sulfat ada di dalam air. Zat-zat ini dapat menaikkan kecepatan korosi.
Jika terjadi korosi logam besi maka hal ini dapat mendorong bakteri besi (iron
bacteria) untuk berkembang, karena mereka senang dengan air yang mengandung
besi.
1.2 TUJUAN
Untuk mengetahui faktor-faktor penyebab
terjadinya korosi dan faktor-faktor apa saja yang dapat mempercepat korosi
BAB II
METODOLOGI
2.1 ALAT DAN BAHAN
·
6 buah tabung reaksi
·
6
buah paku ukuran 5 cm
·
Kapas
·
Pipet
tetes
·
Amplas
kasar
·
Air
yang sudah di didihkan
·
Aquades
·
Larutan
H2SO4
·
Larutan
NaCl
·
Minyak
tanah
·
Plastik
·
Karet
·
Kertas
tempel
2.2 CARA KERJA
a)
Sediakan
6 tabung reaksi dan beri label tabung 1,tabung 2,tabung 3,tabung 4,tabung 5,
dan tabung 6.
b)
Pada
tabung 1 masukkan paku kemudian tambahkan akuades di bawah leher paku
c)
Pada
tabung 2 masukkan kapas kering terlebih dahulu kemudian masukkan paku dan
segera tutup menggunakan plastic dan ikat menggunakan karet sampai rapat
d)
Pada
tabung 3 masukkan paku kemudian isi dengan air yang telah di didihkan hingga
melewati paku kemudian tutup menggunakan plastic dan ikat menggunakan keret
sampai rapat
e)
Pada
tabung 4 masukkan paku kemudian isi dengan meinyak tanah hingga melewati paku
f)
Pada
tabung 5 masukkan paku kemudian beri larutan H2SO4 di
bawah leher paku
g)
Pada
tabung 6 masukkan paku kemudian beri larutan NaCl sampai di bawah leher paku
paku
Pertanyaan
1.
Apakah
tabung dimana paku berkarat terdapatoksigen dan air?
2.
Apakah
tabung dimana paku tidak berkarat tidak terdapat oksigen atau air?
3.
Tariklah
kesimpulan pada percobaan ini?
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel Perlakuan Terhadap 6 Jenis Paku yang Berbeda
3.1
Hasil Pengamatan
Hari ke-1
|
Nama
Tabung
|
Perubahan
pada tabung
|
Ket.
|
|
|
Sebelum
|
Setelah
|
||
|
1
|
Paku masih mengkilat dan air masih
jernih
|
Belum ada perkaratan
|
Paku dalam aquades(bening)
(terbuka)
|
|
2
|
Belum ada perkaratan
|
Paku terdapat kapas
( tertutup)
|
|
|
3
|
Belum ada perkaratan
|
Paku dalam air panas ( tertutup )
|
|
|
4
|
Belum ada perkaratan
|
Paku dalam minyak tanah ( terbuka)
|
|
|
5
|
Paku masih mengkilat
|
Terdapat gelembung-gelembung di
sekitar paku,sedangkan bagian atas paku yang tidak terendam larutan terdapat
sedikit serbuk kuning
|
Paku dalam larutan H2SO4 ( terbuka)
|
|
6
|
Paku masih mengkilat
|
Belum ada perkaratan
|
Paku dalam larutan NaCl ( terbuka)
|
Hari ke-2
|
Nama
Tabung
|
Perubahan
pada tabung
|
Ket.
|
|
|
Sebelum
|
Setelah
|
||
|
1
|
Paku masih mengkilat dan air masih
jernih
|
Mulai berkarat,ada sedikit serbuk
kuning pada paku
|
Paku dalam aquades (bening) (terbuka)
|
|
2
|
Belum ada perkaratan
|
Paku terdapat kapas
( tertutup)
|
|
|
3
|
Sudah mengalami perkaratan pada
dasar tabung,tetapi pada paku belum
|
Paku dalam air panas ( tertutup )
|
|
|
4
|
Belum ada perkaratan
|
Paku dalam minyak tanah ( terbuka)
|
|
|
5
|
Paku masih mengkilat
|
Mulai ada perkaratan pada paku
yang terendam larutan,ada sedikit serbuk kuning pada paku
|
Paku dalam larutan H2SO4
( terbuka)
|
|
6
|
Paku masih mengkilat
|
Sudah mengalami perkaratan pada
paku yang terendam larutan,ada sedikit serbuk kuning
|
Paku dalam larutan NaCl ( terbuka)
|
Hari ke-3
|
Nama
Tabung
|
Perubahan
pada tabung
|
Ket.
|
|
1
|
Paku yang tercelup dan tidak
tercelup air semakin mengalami perkaratan sehingga air menjadi keruh dan
serbuk kuning semakin banyak
|
Paku dalam aquades (bening) (terbuka)
|
|
2
|
Mengalami perkaratan tetapi
prosesnya sangat lambat sehingga sehingga hanya terdapat sedikit serbuk
kuning
|
Paku terdapat kapas ( tertutup)
|
|
3
|
Terdapat perkaratan tetapi tidak
melekat pada paku,hanya larut dalam air dan mengendap di dasar tabung. (Warna
air keruh)
|
Paku dalam air panas ( tertutup )
|
|
4
|
Sama sekali tidak mengalami korosi
|
Paku dalam minyak tanah ( terbuka)
|
|
5
|
Paku yang tidak terendam larutan
sudah terdapat perkaratan dan ada serbuk kuning
|
Paku dalam larutan H2SO4
( terbuka)
|
|
6
|
Terjadi perkaratan pada paku yang
terendam maupun yang tidak terendam, ada serbuk kuning yang melekat di
paku.(Warna air keruh)
|
Paku dalam larutan NaCl ( terbuka)
|
Hasil
pengamatan
Tabung
1 :
Dalam percobaan yang telah diamatii,
kita dapat melihat bahwa paku yang ada dalam gelas semuanya mengalami
perkaratan kecuali pada hari pertama. Walaupun pada hari pertama belum
mengalami perkaratan namun paku yang terendam mulai terdapat serbuk kuning.
Kita telah mengetahui bahwa korosi terjadi karena permukaan logam kontak
langsung dengan lingkungan berair dan oksigen. Maka percobaan di gelas air
membuktikan kebenaran teori.
Tabung
2 :
Pada hari pertama dan kedua
percobaan, paku belum mengalami perkaratan. Namun pada hari ketiga terjadi
sedikit perkaratan pada paku yang berisi kapas,tapi sebenarnya tidak terjadi korosi karena
pada tabung 2 yang di tambahkan pula kapas kering ini ditutup sehingga udara
tidak mengalami perputaran. Karena tabung ditutup, udara tidak dapat
menguap dan mengalami pelepasan ke udara yang lebih bebas. Namun karena pada
percobaan kami terjadi sedikit korosi,ini mungkin karena pada saat melakukan
percobaan saat menutup tabung kami terlalu lama sehingga udara masuk.
Tabung
3 :
Pada hari
pertama paku belum mengalami perkaratan,namun pada hari kedua dan ketiga yang
dimasukkan kedalam wadah yang berisi air yang telah di didihkan dan tertutup
mengalami korosi Karena
pada tabung 3, ketika air mendidih dimasukkan lalu ditutup, maka penguapan air
terkumpul dan tidak melayang-layang ke udara, sehingga logam dengan cepat
berinteraksi dengan uap air. Setelah air tersebut dingin, maka air itu akan
kehilangan oksigen terlarut,sehingga yang tersisa hanya uap air(H2SO4)
dan ini juga mempercepat terjadinya korosi.
Tabung
4 :
Dari hari
pertama sampai hari ketiga paku yang dimasukkan kedalam wadah yang berisi air
panas dalam keadaan tertutup tidak mengalami korosi karena tidak ada O2
Tabung
5 :
Paku yang
dimasukkan ke dalam wadah yang berisi larutan H2SO4 dalam
keadaan terbuka pada hari pertama korosi mulai terjadi dan sampai hari terakhir
korosi(perkaratan) semakin banyak. Hal ini karena larutan H2SO4 adalah asam
kuat,sehingga cepat bereaksi dengan udara,karena udara adalah salah satu faktor
penyebab korosi.
Tabung
6:
Pada hari
pertama belum terjadi koroi,namun pada hari kedua dan ketiga,paku yang
dimasukkan ke dalam wadah yang berisi air garam yang terbuka mengalami korosi
karena larutan air garam terdapat O2 dan H2O.
3.2 Pembahasan
1.
Paku yang paling mudah mengalami
korosi terdapat pada gelas( I ) yang berisi air dan paku serta wadah yang
terbuka
2.
Selanjutnya paku yang lebih cepat
mengalami korosi terdapat pada gelas ( V
) yang berisi larutan H2SO4.
3.
Kemudian pada gelas ( VI ) yang berisi larutan NaCl
yang terbuka karena faktor yang terlibat H2SO4 dan O2
4.
Kemudian pada gelas (III) yang
berisi air yang telah di didihkan
5.
Kemudian yang mengalami sedikit
korosi terdapat pada wadah ( II) karena
pengaruh ion-ion
6.
Paku
dalam wadah minyak tanah (IV)
tidak mengalami korosi karena tidak ada air dan oksigen.
3.3
JAWABAN
1.YA
2.YA
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1.
Kesimpulan
Korosi merupakan proses perusakan suatu materi yang terjadi
secara perlahan-lahan dan dalam waktu yang lama oleh suatu proseskimia yang
disebabkan oleh air dan udara. Dan dapat dicegah dengan proteksi katodik
pembentukan aloi dan perlindungan pada permukaan logam/besi.
Besi yang cepat berkarat adalah besi
yang di dalam air yang terbuka artinya pengaruh oksigen dan air sangat kuat.
Faktor penyebab besi berkarat adalah O2, H2O, dan pH.
Bila konsentrasi O2, H2O, dan pH naik, maka kecepatan
korosi akan naik. Agar tidak terjadi perkaratan yang tidak kita kehendaki
seperti pada pagar besi, maka kita harus melapisi pagar besi dengan cat atau
logam yang tahan korosi agar tidak di pengaruhi oleh O2 dan H2O.
4.2
Saran
Dalam melakukan suatu percobaan ilmiah kita
harus menjaga kekompakan dan harus selalu berhati-hati karena dalam melakukan
percobaan pasti ada bahaya yang akan di hadapi,apalagi dalam larutan ada
larutan yang berbahaya bagi kita,serta dalam melakukan percobaan ridak boleh
bermain-main dengan alat atau bahan yang di gunakan.
Daftar Pustaka
Chalid,Sri Yadial.2007.Penuntun Praktikum Kimia
Anorganik.Jakarta : Fakultas Sains
dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
Oxtoby,
D. W., Gillis, H. P. dan Nachtrieb, N. H., 1999, Kimia
Modern. Jakarta: Erlangga
