Korosi Besi

Korosi

 Selasa, 2 Oktober 2012

I. Tujuan :

-Mengamati perubahan atau perkaratan besi

-Mengamati proses oksidasi dan reduksi yang terjadi pada besi

II.   Dasar teori

      Korosi merupakan proses degradasi, deteorisasi, pengerusakan material yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekelilingnya. Adapun prosesnya yakni merupakan reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat disekelilingnya tersebut. Dalam bahasa sehari-hari korosi disebut dengan perkaratan. Kata korosi berasal dari bahasa latin “corrodere” yang artinya pengrusakan logam atau perkaratan. Jadi jelas korosi dikenal sangat merugikan. Korosi meruapakn system termodinamika logam dengan lingkungannya, yang berusaha untuk mencapai kesetimbangan. System ini dikatakan setimbang bila logam telah membentuk oksida atau senyawa kimia lain yang lebih stabil. Pencengahan korosi merupakan salah satu dari banyak jenis logam yang penggunaannya sangat luas dalam kehidupan sehari-hari. Namun kekurangan dari besi ini adalah sifatnya yang sangat mudah mengalami korosi. Padahal besi yang telah mengalami korosi akan kehilangan nilai jual dan fungsi komersialnya. Ini tentu saja akan merugikan sekaligus membahayakan. Berdasarkan dari asumsi tersebut percobaan ini difokuskan dalam upaya pencengahan terjadinya peristiwa korosi ini khususnya pada besi. Selain itu pada percobaan ini akan diketahui logam-logam apa sajakah yang dapat menghambat terjadinya korosi sesuai dengan sifat-sifat kimianya.

Besi merupakan logam yang menempati urutan kedua dari logam logam yang umum terdapat pada kerak bumi. Besi cukup reaktif, besi bila dibiarkan diudara terbuka untuk beberapa lama mengalami perubahan warna yang lazim disebut perkaratan besi. Proses perubahan besi menjadi berkarat merupakan reaksi redoks yang melihat oksigen:

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. Uadara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat mempercepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut.

Flour, hidrogen, flourida 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 industry. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas keudara. Ammoniak dalam kegiatan  industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku didalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penyimpan amoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara. Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NO_x dan SO_x. dalam batubara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang.

Masalah utama berkaitan dengan peningkatan pengunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen(NO_x) dan oksida belerang(SO_x). walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batu bara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NO_x dan SO_x yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Didalam udara, kedua gas tersebut dapt berubah menjadi asam nitrat (HNO₃) dana asam sulfat(H₂SO₄).

Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut didalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik didalam peralatan elektronik. Jika hala itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi. Korosi yang menyerang piranti maupun komponen-komponen elektronika dapat mengakibatkan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini maka sifat elektrik komponen-komponen elektronika dalam computer,televisi, video, kalkulator, jam didital dan sebagainnya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor pada komponen elektolit.

Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin mudah rusak, bhkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus hubungan pendek yang terjadi pada peralatn elektronika dapat menybabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilanagn atau kerusakan maateri tetapi juga korban nyawa .

           III.   Alat dan Bahan

• Alat : 

         Gelas piala 250 ml

         Cawan petri

         Batang pengaduk

         Penanggas air

         Paku

• Bahan   

        Larutan NaCl

              Agar-agar

              K₃(Fe(CN)₆)

             Fenolftalin

             Larutan HCl

     IV. Cara Kerja

  

   V.   Hasil Pengamatan

      a.    Tabel pengamatan terhadap paku pada waktu setelah 30 menit

No.	Perlakuan	Jenis paku
		Paku Beton	Paku Payung	Paku besi	Paku Payung Besar	Paku Baut
1.	Agar-agar (kontrol)	-	-	+1	X	-
2.	Kontrol + NaCl	-	-	+1	+1	+1
3.	Kontrol + NaOH	-	-	-	+1	-
4.	Kontrol + HCl	Oks +5	Oks +3	Oks +1	Oks +2	Oks +4
5.	Kontrol + pp	-	-	Red +2	Red +1	Red
6.	Kontrol + K3(Fe(CN)6)	-	Red	+1	+2	-

      b.    Tabel pengamatan terhadap paku pada waktu setelah 1 jam

No.	Perlakuan	Jenis paku
		Paku Beton	Paku Payung	Paku besi	Paku Payung Besar	Paku Baut
1.	Agar-agar (kontrol)	-	-	+1	X	-
2.	Kontrol + NaCl	-	-	Red +3	+2	+1
3.	Kontrol + NaOH	-	-	-	+2	-
4.	Kontrol + HCl	Oks +5	Oks +3	Oks +1	Oks +2	Oks +4
5.	Kontrol + pp	-	-	Red +3	Red +2	Red +1
6.	Kontrol + K3(Fe(CN)6)	-	Red +1	Red +1	+3	-

      c.    Tabel pengamatan terhadap paku pada waktu setelah 2 jam

No.	Perlakuan	Jenis paku
		Paku Beton	Paku Payung	Paku besi	Paku Payung Besar	Paku Baut
1.	Agar-agar (kontrol)	-	+1	+2	X	-
2.	Kontrol + NaCl	-	-	Red +2	+2	+1
3.	Kontrol + NaOH	-	-	-	+2	-
4.	Kontrol + HCl	Oks +5	Oks +3	Oks +1	Oks +2	Oks +4
5.	Kontrol + pp	-	-	Red +3	Red +2	-
6.	Kontrol + K3(Fe(CN)6)	-	Red +1	Red +1	+3	-

     d.    Tabel pengamatan terhadap paku pada waktu setelah 24 jam

No.	Perlakuan	Jenis paku
		Paku Beton	Paku Payung	Paku besi	Paku Payung Besar	Paku Baut
1.	Agar-agar (kontrol)	-	+4	+5	X	-
2.	Kontrol + NaCl	-	+3	+4	+2	+1
3.	Kontrol + NaOH	-	-	-	+2	-
4.	Kontrol + HCl	Oks +5	Oks +3	Oks +1	Oks +2	Oks +4
5.	Kontrol + pp	-	+4	+5	-	Red
6.	Kontrol + K3(Fe(CN)6)	-	Red +2	Red +3	+4	-

  

   keterangan:

-   -     = tidak terjadi korosi

   +n  = tingkat korosi ke-n

   X    = tidak ada jenis paku yang digunakan

   Oks = terjadi oksidasi

   Red = terjadi reduksi

    

   

   VI. Pembahasan

Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan proses korosi besi dengan menggunakan paku beton dengan ukuran sama besar yang diberikan berbagai perlakuan dengan tujuan mengamati perubahan atau perkaratan besi serta mengamati proses oksidasi dan reduksi yang terjadi pada besi. Perlakuan yang diberikan terhadap paku beton ini diantaranya dicelupkan kedalam agar-agar sebagai kontrol, dicelupkan kedalam Fenolftalein, NaOH 0,5, NaCl 0,5 M, K₃(Fe(CN)₆) 0,5 M, dan HCl 0,5 M dengan pengamatan selama 30 menit, 1jam, 2 jam, dan 24 jam.

Terlebih dahulu, dipanaskan 210 mL aquadest dalam gelas piala 250 mL sampai mendidih. Lalu ditambahkan satu bungkus agar-agar putih ke dalamnya sambil diaduk hingga larut. Hal ini dikarenakan agar-agar tidak larut dalam air dingin. Agar-agar yang digunakan pada percobaan ini berfungsi sebagai medium indikator, selain itu juga digunakan untuk mengetahui tempat-tempat reaksi anoda dan katoda terjadi.

     Setelah mendidih dituangkan agar-agar tersebut kedalam cawan petri yang telah diisi paku beton ukuran sama besar sebanyak 35 mL dimasing-masing cawan petri sampai paku tercelup seluruh permukaannya dengan 3,6 mL Fenolftalein, NaOH 0,5, NaCl 0,5 M, K₃(Fe(CN)₆) 0,5 M, dan HCl 0,5 dimasing-masing cawan petri.

         Berdasarkan hasil pengamatan, korosi pada paku yang paling cepat terjadi pada cawan petri ke-4
yang ditambahan larutan HCl. Hal ini terjadi karena besi akan lebih mudah teroksidasi dalam suasana asam. Larutan yang bersifat basa juga dapat mengakibatkan korosi tetapi prosesnya lebih lambat. Proses korosi pada besi dalam suasana asam:

    

 

Proses korosi besi dalam suasana basa

Harga potensial reduksi dalam suasana asam lebih besar sehingga proses korosi lebih cepat.
        Larutan garam (dalam percobaan ini adalah NaCl) juga dapat mengakibatkan terjadinya korosi. Hal ini disebabkan karena garam NaCl,  Na⁺   +   Cl^- merupakan garam dari hasil asam kuat dan basa kuat. Cl- membuat sifatnya yang korosif, menimbukan perkaratan pada paku. Cawan yang diisi dengan indikator penolptalein juga mengalai proses korosi dan menimbulkan warna keunguan di beberapa paku, warna tersebut menunjukkan tempat terjadinya reaksi reduksi.

Setelah 24 jam

VII.   Kesimpulan

·        
  a. Proses korosi terjadi ketika apabila ada oksigen dari sistem maupun lingkungan dan air.

·             b. Proses korosi yang paling cepat terjadi pada cawan petri yang ditambahkan HCl.

·             c. Harga potensial reduksi yang lebih besar mengakibatkan proses korosi lebih cepat.

·             d. Faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi diantaranya : tingkat keasaman, kontak dengan   elektrolit, keadaan logam besi itu sendiri, keaktifan logam, dan kontak dengan logam lain.

·              e. Fungsi NaCl berfungsi sebagai jembatan garam.

VIII.      Daftar Pustaka

Chalid,Sri Yadial.2007.Penuntun Praktikum Kimia Anorganik.Jakarta : Fakultas Sains dan       

        Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Svehla, G., 1990, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta : PT.

         Kalman Media Pustaka .

Trethewey, K. R., dan Camberlain, J., 1991, Korosi. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

http://id.wikipedia.org  diakses pada 08 Oktober 2012 pukul 20.56 WIB.

http://www.chem-is-try.org diakses pada 08 Oktober 2012 pukul 21.20 WIB.

http://www.scribd.com diakses pada 08 Oktober 2012 pukul 22.03 WIB.

IX.      Lampiran

 PERTANYAAN

1. Apa tanda-tanda telah terjadi proses redoks pada percobaan ini?

2. Tuliskan reaksi redoks yang terjadi!

3. Sebutkan reagen-reagen apa saja yang dapat meleburkan logam Fe?

4. Senyawa apa saja yang terdapat pada besi komersial?

Jawaban 

     1.      Besi berubah menjadi besi (III) oksida yaitu merupakan karat besi

    

    2.      Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e (x2)

            O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e → 2H₂O(l)

 

            4 Fe²⁺(aq)+ O₂ (g) + (4 + 2x) H₂O(l) → 2 Fe₂O₃x H2O + 8 H⁺(aq)

                                                      

    3.      Reagen yang dapat meleburkan logam Fe adalah K₃Fe(CN)_6, HCl dan NaCl

    4.      Besi komersial merupakan campuran besi dan karbon. tambahan unsur Karbon ( C ) sampai dengan 1.67% (maksimal).  Dimana kandungan karbon ( C ) mempengaruhi kekerasan baja, Disamping itu, baja mengandung unsure campuran lain yang disebut paduan, misalnya Mangan ( Mn ), Tembaga (Cu), Silikon ( Si ), Belerang ( S ), dan Posfor ( P )