PERCOBAAN I

KOROSI BESI

Selasa, 8 Oktober 2012

I.          TUJUAN

v  Mengamati perubahan/perkaratan besi

v  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 pengkaratan. Jadi jelas korosi dikenal sangat merugikan. Korosi merupakan sistem termodinamika logam dengan lingkungannya, yang berusaha untuk mencapai kesetimbangan. Sistem ini dikatakan setimbang bila logam telah membentuk oksida atau senyawa kimia lain yang lebih stabil.  Pencegahan korosi merupakan salah satu masalah penting dalam ilmu pengetahuan dan teknologi modern. Besi adalah 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 pencegahan 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 besi berkarat merupakan reaksi redoks yang melihat oksigen :

Fe_(s) + O₂ --------> Fe₂O₃

Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur0unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembapan, 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 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. Ammmoniak (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. Ammoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku di dalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penyimpan ammoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara. Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti Nox dan Sox. Dalam batu bara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang.

Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (Nox) dan oksida belerang (SOx). Walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun Nox dan Sox yang merupana senyawa gas dengan bebas naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO₃) dan asam sulfat (H₂SO₄)

Oleh sebab itu,  udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarunya gas-gas asam tersebut di dalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan elektronik. Jika hal 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 komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor pada komponen elektronik.

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

III.      METODEOLOGI PERCOBAAN

a.    Alat :

1.       Gelas piala 250 mL

2.       Cawan petri

3.       Batang pengaduk

4.       Penanggas air

5.       Paku

b.    Bahan :

1.       Larutan NaCl

2.       Agar-agar

3.       K₃(Fe(CN)₆)

4.       Fenolftalin

5.       Larutan HCl

c.     Cara Kerja

IV.      HASIL & PEMBAHASAN

a.    Hasil Percobaan

Tabel perlakuan terhadap paku beton berukuran sama

Waktu	Agar-agar (kontrol)	Kontrol + Fenolftalein (PP)	Kontrol + K3(Fe(CN)6) 0,5 M	Kontrol + NaCl 0,5M	Kontrol + NaOH 0,5 M	Kontrol + HCl 0,5 M
30 menit
1 jam
2 jam
24 jam

Urutan terjadinya tingkat korosi pada paku beton dengan berbagai perlakuan

b.    Pembahasan

Pada percobaan ini, digunakan bahan dasar logam besi, dalam hal ini paku, karena logam ini sangat luas dan korosi pada logam ini sangat utama. Salah satu proses pencegahan korosi pada besi adalah dengan proses pelapisan dengan logam lain berdasarkan sifat-sifat kimia tertentu dari logam yang akan digunakan dalam hal ini adalah Cu, Zn, dan Al. Paku adalah salah satu bahan yang sangat mudah teroksidasi oleh oksigen yang ada di udara bebas. Dimana oksigen akan membentuk lapisan oksida melapisi permukaan logam, teteapi oksida logam besi ini mempunyai pori-pori sehingga mudah ditembus oleh oksigen atau uap air. Dengan demikian, keadaan ini memungkinkan reaksi oksidasi secara berkelanjutan pada bagian awal lapisan oksida yang telah terbentuk sebelumnya. Demikian seterusnya sampai semua logam besi teroksidasi, menyebabkan perubahan bentuk yang gembur dan keropos, yang pada akhirnya akan mengurangi bahkan merusak penampilan dan kekuatan logam besi tersebut.

Dalam percobaan ini kita dapat mengetahui apakah paku besi mengalami korosi atau terlindung dari korosi jika ada dan tidak ada kontak langsung dengan logam lain seperti Cu, Zn, dan Al. Mula-mula, paku besi dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi asam sulfat. Hal ini dilakukan untuk mempercepat korosi, sebagaimana kita ketahui bahwa keasaman tinggi merupakan faktor utama meningkatkan laju korosi. Paku tersebut dibenamkan dalam asam sulfat beberapa menit, kemudian di pindahkan dengan menggunakan pinset bersih. Hal ini dilakukan untuk menghindari adanya pengotor yang melekat pada paku, paku kemudian dimasukkan ke dalam air mendidih, untuk membersihkan paku dari kotoran yang mungkin masih terdapat dalam paku ataupun pinset yang digunakan.

           Pada percobaan ini digunakan agar-agar yang berfungsi sebagai medium indikator, juga digunakan untuk mengetahui tempat-tempat reaksi anoda dan katoda terjadi. Terlebih dahulu, agar-agar dilarutkan dalam air mendidih, karena agar-agar tidak larut dalam air dingin. Camouran kemudian ditambahkan NaCl yang berfungsi sebagai jembatan garam yang dapat dinetralkan. Larutan kemudian ditambahkan dengan indikator PP yang menyebabkan adanya warna merah muda dengan adanya OH^-, warna merah muda dalam gel menunjukkan tempat dimana reduksi. Selanjutnya dilakukan penambahan K₃Fe(CN)₆ yang bertujuan untuk menunjukkan tempat dimana Fe teroksidasi yang ditandai dengan adanya warna biru.

Untuk mengetahui logam mana yang meningkatkan korosi besi atau menghambat korosi, maka dalam percobaan ini digunakan tiga macam logam dalam bentuk foil seperti foil Cu, Zn, dan Al yang dilekatkan pada paku. Selanjutnya keempat paku tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda, kemudian ke dalam tabung reaksi dimasukkan gel dalam keadaan panas, hal ini dilakukan agar gel tersebut tidak meggumpal.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008, Korosi, (online) (http://www.wikipedia.com), diakses 22 April 2009, pukul 21.00.

Hamada, H., dan Tanabe, H., 2004, Analysis of Overheating Rupture in Heat-Transfer Tubes Causing Corrosive High-Temperature Reaction, Journal of Nuclear Science and Technology, 41(6).

Oxtoby, D. W., Gillis, H. P. dan Nachtrieb, N. H., 1999, Kimia Modern, Erlangga, Jakarta

Svehla, G., 1990, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Taba, P., Zakir, Muh., Fauziah, St., 2009, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Laboratorium Kimia Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin, Makassar.

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