Laporan penelitian Korosi Besi

KOROSI BESI

A.Tujuan

          Mengamati korosi pada besi

B.Landasan teori

      1.Pengertian Korosi

     Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Korosi atau pengkaratan adalah kerusakan atau degradasi logam akibat bereaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat.rumus kimia karat besi adalah Fe₂O₃.xH₂O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.

Fe(s)                     Fe₂+(aq) + 2e                 E⁰= +0,44  V

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang berlaku sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.

O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e            4OH-(aq)                E⁰= +0,40  V

Atau

O₂(g) + 4H+(aq) + 4e            2H₂O(l)                  E⁰= +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. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor atau perbedaan rapatan logam itu.

        2.Penyebab Korosi

            Factor yang mempengaruhi korosi besi sebagai berikut:

• Kelembaban udara 
• Elektrolit

• Zat terlarut pembentuk asam

• Adanya asam

v Adanya O₂

v Lapisan pada permukaan logam

v Letak logam dalam deret potensial reduksi

3.Cara Mencegah Korosi

Cara mencegah korosi besi didasarkan pada dua sifat:

a)    Perlindungan Mekanis

    Perlindungan mekanis yaitu perlindungan yang dilakukan agar permukaan logam tidak berhubungan dengan oksigen dan air di udara. Perlindungan mekanis dapat dilakukan dengan cara:

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

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

   Dibalut dengan plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastic mencegah kontak besi dengan udara dan air.

   Tin plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak ada kontak dengan oksigen dan air. Namun lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh.

   Galvanisasi (pelapisan dengan zink). Misalnya pipa besi, tiang telpon, badan mobil dilapisi dengan zink.

   Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi la[isan pelindung yang mengkilap seperti untuk bumpe mobil.

   Pembentukan Alloy. Campuran logam dengan logam lain sehingga menghasilkan campuran logam yang lebih kuad dan tahan karat, misalnya stain less steel

b.Perlindungan Elektrokimia

    Perlindungan elektrokimia bertujuan mencegah terjadinya korosi elektrolit (reaksi elektrokimia yang mengoksidasi logam). Perlindungan elektrokimia disebut juga perlindungan katode (proteksi katodik) atau pengorbanan anode (anodeising).Caranya dengan menghubungkan logam pelindung, yaitu logam yang lebih tidak mulia (E⁰-nya lebih kecil)

C.ALAT DAN BAHAN

              ALAT

  Tabung reaksi (4 buah)

  Timbangan/Neraca

  Amplas

  Kapas

BAHAN

  Air suling 5 ml

  CaCl₂

  Air yang sudah dididihkan

  Minyak tanah

  Paku Besi (4 Buah)

d.CARA KERJA

1.    Ambillah 4 tabung reaksi, kemudian :

a)    Tambahkan 5 mL air suling ke dalam tabung 1,

b)    Tambahkan 2 gram Kristal CaCl₂ kemudian kapas kering ke dalam tabung 2,

c)     Tambahkan air yang sudah dididihkan ke dalam tabung 3 hingga hampir penuh,

d)    Tambahkan kira-kira 10 mL kerosin (minyak tanah) kedalam tabung 4.

2.    Amplaslah 4 batang paku besi hingga bersih, kemudian masukkan masing-masing satu kedalam tabung reaksi pada prosedur 1 di atas.

3.    Tutup tabung 2 dan 3 dengan prop (sumbat) karet atau kapas sampai rapat (lihat gambar).

4.    Simpanlah tabung-tabung tersebut selama dua hari, kemudian amati apa yang terjadi. Catat pengamatan Anda.

e.hasil pengamatan

TABEL PENGAMATAN

Hari	Tabung 1 (Air Suling)	Tabung 2 (CaCl2)	Tabung 3 (Air Mendidih)	Tabung 4 (Minyak tanah)
Hari 1	Mulai berkarat	Tidak berkarat	Sedikit berkarat	Tidak berkarat
Hari 2	Berkarat	Tidak berkarat	Mulaiberkarat	Tidak berkarat
Hari 3	berkarat	Tidak berkarat	Berkarat	Tidak berkarat
Hari 4	Banyak berkarat	Tidak berkarat	Bekarat	Tidak berkarat

PEMBAHASAN

Percobaan penelitian ini mengamati proses terjadinya korosi dimana bila dilihat pada table diatas, setiap percobaan dari hari pertama hingga hari ke-4 menunjukkan banyak erbedaan. Pada hari pertama percobaan pada setiap tabung menimbulkan reaksi yang berbeda dimana tabung tabung ke-3 hal itu dikarnakan pada tabunn 1, besi paku yang dicelupkan kedalam air suling itu mendapatkan udara yang cukup da paku besentuhan lansung dengan air sehingga terjadinya korosi lebih cepat dibanding tabung ke-3 yang hanya dipengaruhi oleh faktor air tanpa udara. Dan dibandingkan dengan tabung ke-2dan ke-4 yang tidak terjadi korosi, hal itu disebabkan karena pada tabung ke-2 paku besi tidak bersentuhan dengan CaCl tanpa tidak ada udara yuang masuk sehingga tidak ada faktor yang dapat menyebabkan terjadinya korosi, sedangkan pada tabung ke-4, walaupun ada udara yang masuk kedalam tabung, akan tetapi minyak tanah dapat menghambat terjadinya korosi karena E⁰-nya kecil. Selain itu proses terbentuknya korosi juga memakan waktu yang sedikit lama dimana tampak pada tabel di atas perbandingan antara korosi pada hari pertama yang baru muncul warna kuning keemasan disekitar paku disbanding pada hari ke-5 yang mengakibatkan pada seluruh batang paku yang terkena air membentuk korosi hingga wadahnya pun yang bersentuhan dengan air berubah warna menjadi kuning keemasan.

F. ANALISIS DATA

1.    Apakah tabung dimana paku berkarat terdapat oksigen dan air?

2.    Apakah tabung dimana paku tidak berkarat tidak terdapat oksigen dan air?

Jawab:

1.       Ya

2.       ya

PEMBAHASAN:

1.Paku berkarat (korosi) pada tabung yang terdapat air (H₂O) dan udara (O₂), dimana itu terjadi pada tabung 1 dan 3. 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, dan ini juga mempercepat terjadinya korosi. Sedangkan pada tabung 1, penyebab korosi yang berasal dari lingkungan adalah suhu, kelembapan, udara, dan tingkat keasaman. Pada tabung ini, air dimasukkan begitu saja dan dibiarkan terbuka. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara, dapat mempercepat proses korosi.

      Oleh karena  itu, pada tabung 1 dan tabung 3 terjadi perkaratan                (korosi).

2.Pada tabung 2 dan tabung 4 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. Sedangkan pada tabung 4 yang berisikan minyak tanah/kerosin tidak terjadi peristiwa redoks sehingga tidak dapat membuat paku menjadi berkarat.

g. 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.