FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KOROSI

 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KOROSI

Kompetensi Dasar

3.5 Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi dan cara mengatasinya

4.5  Mengajukan gagasan untuk mencegah dan mengatasi terjadinya korosi

              

Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar 

1. Menganalisis   faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi.

2. Membandingkan cepat lambatnya proses  korosi yang terjadi dalam kehidupan sehari hari.

3. Mengajukan gagasan untuk mencegah korosi.

Materi Pembelajaran

Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan senyawa lain yang terdapat di lingkungannya  dan menghasilkan senyawa yang tidak dikehendaki. Peristiwa korosi dikenal dengan  perkaratan. Biasanya logam yang paling banyak mengalami korosi adalah besi. Proses perkaratan pada besi dapat berlanjut terus sampai seluruh bagian dari besi mengalami kerusakan . Hal ini disebabkan oksida-oksida besi yang terbentuk pada peristiwa awal korosi akan menjadi katalis (otokatalis) pada peristiwa korosi selanjutnya.

Coba kalian perhatikan gambar  berikut

 

Pada gambar 1.1 sebagian kontruksi  jembatan berkarat dimulai dari besi bagian bawah  yang langsung kontak dengan air dan gambar 1.2  pada mobil bagian  kolong mobil dan  spakbord paling mudah berkarat hal ini disebabkan saat hujan air dan bercampur dengan pasir dan lumpur mengenai daerah tersebut

Dari peristiwa  di atas, bagaimana proses perkaratan tersebut bisa terjadi? Apa  faktor-faktor  yang mempengaruhi perkaratan? Bagaimana cara mencegah terjadinya perkaratan?

1. Mekanisme proses reaksi perkaratan besi 

    Untuk  memahami proses perkaratan perhatikan  gambar dan penjelasan berikut: 

                                                    Gambar 1.3 Proses reaksi perkaratan besi

    Pada permukaan logam  tidak rata akibatnya terjadi perbedaan tegangan permukaan, sehingga               daerah  tertentu  berpotensi tinggi untuk mengalami perkaratan  dibanding dengan daerah lain.

    Pada daerah permukaan yang bersentuhan dengan air menjadi anoda  dan besi mengalami oksidasi          menjadi Fe²⁺ yang larut dalam air, menurut reaksi:

                Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e–

    Elektron dari hasil oksidasi besi (Fe) akan mengalir menuju daerah katoda  sehingga mereduksi              oksigen tersebut,  menurut reaksi: 

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

                O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e → 4OH^–(aq)

       Reaksi yang terjadi 

        Anode : 2Fe(s)                             → 2Fe²⁺ (aq) + 4e

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

        ---------------------------------------------------------------------------

                    2Fe(s) + O₂(g) + 4H⁺(aq) → 2Fe²⁺ (aq) + 2H₂O(l)

      Selanjutnya ion Fe²⁺ yang larut dalam tetesan air bergerak menuju daerah katode dan bereaksi                dengan OH^- membentuk Fe(OH)₂. Kemudian Fe(OH)₂ yang terbentuk dioksidasi oleh oksigen              membentuk karat menurut reaksi 

          Fe²⁺(aq) + 4OH^–(aq) → Fe(OH)₂(s)

     2Fe(OH)₂(s) + O₂(g) ⎯⎯→ Fe₂O₃.nH₂O(s)

        Reaksi keseluruhan pada korosi besi sebagai berikut 

               4Fe(s) + 3O₂(g) + n H₂O(l) → 2Fe₂O₃.nH₂O(s)

                                                                   Karat ( coklat kemerahan)

2.  Faktor-faktor yang mempengaruhi proses perkaratan besi 

     a.  Air dan oksigen 

          Faktor yang paling penting terjadinya korosi yaitu air dan oksigen   Semakin tinggi kadar uap air            di sekitar logam, semakin mudah logam mengalami korosi. 

     b.  Elektrolit

          Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk terjadinya transfer muatan yang              mengakibatkan elektron lebih mudah diikat oleh oksigen di udara. Air hujan  yang banyak                      mengandung asam, dan  air laut yang banyak mengandung garam merupakan penyebab korosi                yang utama.

     c.  Permukaan logam yang tidak rata

          Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akan                      berperan sebagai anoda dan katoda, sedangkan permukaan logam yang licin dan bersih akan sulit            mengalami  korosi karena  kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anoda dan katoda sulit                    terbentuk.

    d.  Terbentuknya sel elektrokimia/ kontak dengan logam lain yang potensial elektrodanya lebih besar 

          Jika dua logam yang mempunyai potensial berbeda bersinggungan pada lingkungan berair atau              lembab, dapat terbentuk sel elektrokimia secara langsung. Logam yang potensialnya lebih                      rendah akan melepaskan elektron dan  mengalami oksidasi. Akibatnya  korosi akan lebih cepat                terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya tinggi justru              lebih awet. 

3.  Cara Pencegahan korosi 

     Korosi pada besi menimbulkan banyak kerugian, karena barang-barang atau bangunan yang                   menggunakan besi menjadi rapuh dan tidak awet. Oleh karena itu proses korosi logam harus                   dicegah. Cara-cara pencegahan korosi yang dapat  dilakukan sebagai berikut:

     1. Pengecatan. 

         Fungsi pengecatan adalah untuk melindungi besi kontak dengan air dan udara

     2. Dilapisi  dengan  plastik

         Plastik mencegah besi kontak dengan air dan udara sehingga terhindar dari korosi, namun  jika               plastik terkelupas korosi akan mulai terjadi.

     3. Dilapisi dengan minyak atau oli

         Lapisan oli bisa mencegah kontak langsung besi dengan oksigen dan air dan harus  dioleskan                  secara berkala , biasanya untuk mesin.

     4. Pelapisan dengan krom (Cromium plating) 

         Krom (Cr) memberi lapisan pelindung, sehingga besi yang dikrom akan mengkilap. Pelapisan                 dengan krom ini dilakukan dengan proses elektrolisis. Krom juga dapat memberikan                               perlindungan  meskipun lapisan krom tersebut ada yang rusak. Cara ini umumnya dapat                           dilakukan  pada kendaraan bermotor, misalnya  bumper mobil. 

     5. Pelapisan dengan timah (Tin plating) 

         Timah (Sn) termasuk logam yang tahan karat. Kaleng kemasan yang terbuat dari besi umumnya             yang dilapisi dengan timah. Proses pelapisan  dilakukan secara elektrolisis atau elektroplating.                Lapisan timah ini akan melindungi besi selama lapisan itu masih utuh. Apabila terdapat goresan,            maka timah ini justru mempercepat terjadinya  korosi,  disebabkan  potensial elektrode timah                  lebih positif dari besi. .

     6. Pelapisan dengan Seng (Galvanisasi) 

         Seng (Zn)  dapat melindungi besi walaupun  lapisannya ada yang rusak. Hal ini disebabkan                     potensial pada elektrode besi lebih negatif daripada seng, maka  besi yang kontak dengan seng               akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode dan seng mengalami oksidasi                     sehingga besi akan terlindungi 

     7. Pengorbanan anoda (Sacrificial Anode)

         Cara ini  dapat dilakukan dengan menggunakan logam lain yang lebih reaktif sebagai anoda.                   Yaitu logam-logam yang mempunyai potensial reduksi lebih kecil dari logam besi.  Perbaikan                 pada pipa bawah tanah yang mengalami korosi mungkin memerlukan biaya yang mahal.  Oleh               karena itu diperlukan suatu   teknik sacrificial anode, yaitu dengan cara menanamkan logam                   magnesium atau aluminium yang dihubungkan ke pipa besi melalui sebuah kawat. Logam                       magnesium atau aluminium tersebut  akan berkarat, sedangkan besi tidak karena magnesium atau           aluminium merupakan suatu logam yang reaktif (lebih mudah berkarat)

 Gambar 3.1 Pengorbanan anoda Aluminium 

                                               (Sumber https://www.researchgate.net/)

     8.  Paduan logam (alloy)                                                                                                           

          Paduan logam merupakan upaya pengendalian korosi dengan cara memadukan atau                                mencampurkan logam satu dengan logam lainnya. Contoh perunggu merupakan paduan dari                  logam tembaga dengan logam lain seperti timah, mangan, alumunium atau silikon.

     9.  Menggunakan arus paksa (Impressed current) 

          Pada sistem arus paksa atau Impressed current protection cathode menggunakan sumber arus                  searah  atau  DC agar aliran listrik dapat diarahkan . Benda yang akan diproteksi dihubungkan                dengan power (rectifier penyearah arus) ke arah arus negatif sedangkan anoda pembantu                          dihubungkan dengan DC power ke arus positif. Arus  proteksi bergerak didalam tanah.Arus                    mengalir dari anoda pembantu yang bermuatan positif kea rah benda yang diproteksi yang                       bermuatan negatif.

Gambar 3.2 Arus paksa (Impressed current)

                                         (Sumber https://docplayer.info /95030129

Gambar 3.3 Aliran elektron arus paksa

                                            (Sumber https://ardra.biz/sain teknologi/metalurgi/) 

DAFTAR PUSTAKA

Sudarmo, Unggul. 2014, Kimia untuk SMA /MA kelas III, Surakarta, Erlangga

Wiyati, Arni, S.Pd. 2020, Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas XI, Kemendikbud

Sutresna, Nana.2016, Aktif dan Kreatif Belajar Kimia Untuk Sekolah Menegah Atas/Madrasah Aliyah Kelas XII peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam, Bandung, Grafindo Media Pratama.

Utami. Budi dkk,  2009. Kimia  Untuk Untuk SMA dan MA Kelas XII.Ilmu Pengetahuan Alam , Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. 

Partana. Crys Far dan Wiyarsi, Antunidkk,  2009. Mari Belajar Kimia  Untuk Untuk SMA dan MA Kelas XII, Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.  

https://www.beritajakarta.id/read/34546/konstruksi-jembatan-cinta-segera-diperbaiki#.YM6pLVQzbDc(diakses 20 Juni 2021)

https://cintamobil.com/perawatan-dan-service/rawat-mobil-anda-7-bagian-mobil-berkarat-paling-mudah-aid1075(diakses 20 Juni 2021)

https://www.ruangguru.com/blog/pengertian-korosi-dan-faktor-penyebabnya(diakses 20 Juni 2021)

https://bisakimia.com/2020/01/29/korosi-pada-logam-mekanisme-dan-cara-perlindungannya/(diakses 20 Juni 2021)

https://ardra.biz/sain-teknologi/metalurgi/korosi-corrosion/pengendalian-korosi-proteksi-katodik-arus-dipaksakan/(diakses 20 Juni 2021)