Eyang-pedia: Laporan Praktikum Penyebab Terjadinya Korosi Pada Besi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Dalam bahasa sehari-hari korosi dikenal dengan perkaratan. Karat adalah sebutan bagi korosi pada besi, padahal korosi merupakan gejala destruktif yang mempengaruhi hampir semua logam. Karena itu tidak mengherankan bila istilah korosi dan karat hampir dianggap sama. Korosi dikenal merugikan karena bersifat merusak logam dan membahayakan.

1.2. Rumusan Masalah

1.2.1. Bagaimana proses terjadinya korosi?
1.2.2. Faktor apa saja yang menyebabkan terjadinya korosi?

1.3. Tujuan Masalah

1.3.1. Mengetahui penyebab terjadinya korosi pada besi (paku)

1.3.2. Mengetahui proses terjadinya korosi pada besi (paku)

1.3.3. Mengamati perubahan perkaratan besi (paku)

1.4. Manfaat

Dengan dilakukannya penelitian ini, maka diharapakan akan diperoleh manfaat sebagai berikut :

1. Dapat mengetahui sifat dari berbagai bahan terhadap besi.

2. Dapat menambah informasi mengenai korosi (karat).

3. Dapat melatih kami agar terampil dalam melakukan kegiatan praktikum.

BAB II

KAJIAN TEORITIS

2.1. Korosi

Korosi merupakan proses perubahan logam menjadi senyawa, terutama terjadi dalam lingkungan yang mengandung air, atau peristiwa teroksidasinya suatu logam oleh gas oksigen di udara.

Salah satu contoh korosi adalah yang terjadi pada besi, atau biasa disebut dengan karat. Besi yang mengalami korosi membentuk karat dengan rumus Fe2O3.XH2O. Pada proses pengamatan, besi (Fe) bertindak sebagai preduksi dan Oksigen (O2) yang terlarut dalam air bertindak sebagai pengoksidasi. Persamaan reaksi pembentukan karat :

Anode : Fe²⁺ + 2e^- → Fe

Katode : 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e^-

Karat disebut sebagai autokatalis karena karat yang terjadi pada logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya. Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. 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.nH₂O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Korosi merupakan proses elektro kimia.Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.

2.2. 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 maupun anorganik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif keudara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat mepercepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta senyawaan-senyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Amoniak (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.

2.3. Proses Terjadinya Korosi

Korosi atau pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan – bahan logam yang pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen. Contoh yang paling umum, yaitu kerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida. Dengan demikian, korosi menimbulkan banyak kerugian. Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi electron tersebut dengan laju yang sama : proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. Untuk contoh korosi logam besi dalam udara lembab.

2.4. Dampak dari Korosi

Karatan adalah logam yang mengalami kerusakan berbentuk keropos. Sedangkan bagian logam yang rusak dan berwarna hitam kecoklatan pada baja disebut Karat. Secara teoritis karat adalah istilah yang diberikan terhadap satu jenis logam saja yaitu baja, sedangkan secara umum istilah karat lebih tepat disebut korosi. Korosi didefenisikan sebagai degradasi material (khususnya logam dan paduannya) atau sifatnya akibat berinteraksi dengan lingkungannya. Korosi merupakan proses atau reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah atau dihentikan sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya. Dilihat dari aspek elektrokimia, korosi merupakan proses terjadinya transfer elektron dari logam ke lingkungannya. Logam berlaku sebagai sel yang memberikan elektron dan lingkungannya sebagai penerima elektron. Reaksi yang terjadi pada logam yang mengalami korosi adalah reaksi oksidasi, dimana atom-atom logam larut kelingkungannya menjadi ion-ion dengan melepaskan elektron pada logam tersebut. Sedangkan dari katoda terjadi reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati logam dan menangkap elektro-elektron yang tertinggal pada logam. Dampak yang ditimbulkan korosi sungguh luar biasa.

Dampak yang ditimbulkan korosi dapat berupa kerugian langsung dan kerugian tidak langsung. Kerugian langsung adalah berupa terjadinya kerusakan pada peralatan, permesinan atau stuktur bangunan. Sedangkan kerugian tidak langsung berupa terhentinya aktifitas produksi karena terjadinya penggantian peralatan yang rusak akibat korosi, kehilangan produk akibat adanya kerusakan pada kontainer, tangki bahan bakar atau jaringan pipa air bersih atau minyak mentah, terakumulasinya produk korosi pada alat penukar panas dan jaringan pemipaannya akan menurunkan efisiensi perpindahan panas, dan lain sebagainya. Berdasarkan kondisi lingkungannya, korosi dapat diklasifikasikan sebagai korosi basah yaitu korosi yang terjadi dilingkungan air, korosi atmosferik yang terjadi di udara terbuka dan korosi temperatur tinggi yaitu korosi yang terjadi dilingkungan bertemperatur diatas 500^oC.

2.5. Mencegah Terjadinya Korosi

Prinsip sederhananya adalah ”menutup” jalan masuk dan kontak antara permukaan besi dengan air dan udara. Caranya bisa bermacam-macam, misal dengan cara pengecatan, dan melapisi besi dengan bahan lain misal chrom, nekel (misal pada pelg roda sepeda kamu), penyepuhan atau galvanisasi. Ada juga logam yang dibentuk dari campuran besi sedemikian rupa namun tetap kuat yang disebut dengan STAINLESS STELL atau baja tahan karat, biasanya digunakan untuk pisau, alat dapur atau alat-alat kedokteran/kesehatan. Cara lainnya adalah dengan apa ayang disebut dengan PROTEKSI KATODIK, yaitu melindungi benda besi dari karat dengan menjadikannya benda itu sebagai KATODA, secara sederhana bisa dijelaskan bahwa sebatang besi akan lebih mudah terkena karat dibandingkan tembaga, maka dengan "menempelkan" besi pada sebuah tembaga, maka karat yang muncul akan "terserap" menuju besi, bukannya tembaga. Cara ini biasanya digunakan untuk jalur pipa yang panjang, menara tinggi, dan juga mulai dikembangkan dalam teknologi pencegah karat di kendaraan mobil. misalnya menara menara antena, terbuat dari besi kan. Lalu kenapa mereka tidak bisa berkarat? Itu disebabkan karena setiap beberapa waktu selalu di cat ulang, tidak menyisakan tempat bagi udara dan air bertemu dengan permukaan besi membentuk karat.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Alat dan Bahan

1. 9 gelas plastik air mineral

2. 9 paku

3. Amplas

4. Benang

5. Gunting

6. Kapas

7. Plastik

8. Silika jell

9. Air

10. Air hangat

11. Air garam (larutan NaCl)

12. Cuka

3.2. Prosedur Kerja

1. Menyiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.

2. Kami mengamplas semua paku yang dibutuhkan hingga halus atau berwarna putih.

3. Kami memberi label pada masing-masing gelas plastik air mineral dengan angka 1 sampai 9.

4. Melakukan perlakuan yang berbeda pada setiap gelas, antara lain :

Ø Wadah 1

a. Memasukkan paku ke dalam gelas secara tegak dan mengikatnya agar tidak jatuh.

Ø Wadah 2

a. Memasukkan paku ke dalam gelas secara tegak dan mengikatnya agar tidak jatuh.

b. Memasukkan air hangat kedalam gelas tersebut dan kami usahakan agar tidak terkena paku yang berada didalamnya.

Ø Wadah 3

a. Memasukkan paku ke dalam gelas secara tegak dan mengikatnya agar tidak jatuh.

b. Memasukkan cuka kedalam gelas tersebut dan mengusahakan agar tidak terkena paku yang berada di dalamnya.

Ø Wadah 4

a. Memasukkan paku ke dalam gelas secara tegak dan mengikatnya agar tidak jatuh.

b. Memasukkan air garam (NaCl) kedalam gelas tersebut dan mengusahakan agar tidak terkena paku yang berada di dalamnya.

Ø Wadah 5

a. Membuka kemasan silica jell lalu memasukkannya ke dalam gelas.

b. Menutup silica jell dengan kapas.

c. Menancapkan paku kedalam kapas tersebut dan mengikat paku ke gelas agar paku tidak jatuh.

Ø Wadah 6

a. Melakukan langkah yang sama seperti pada wadah kedua (2).

b. Setelah itu, kami menutup gelas tersebut dengan plastik.

Ø Wadah 7

a. Melakukan langkah yang sama seperti pada wadah kedua (3).

b. Menutup gelas tersebut dengan plastik.

Ø Wadah 8

a. Melakukan langkah yang sama seperti pada wadah kedua (4)

b. Kami menutup gelas tersebut dengan plastik.

Ø Wadah 9

a. Melakukan langkah yang sama seperti pada wadah kedua (5)

b. Setelah itu, kami menutup gelas tersebut dengan plastik.

BAB IV

DATA HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Pengamatan

a. Pengambilan data pertama ( beberapa jam setelah percobaan di buat)

Wadah	Keadaan
1	Tidak terjadi perubahan.
2	Tidak terjadi perubahan.
3	Bagian paku yang dekat dengan permukaan atas cuka mulai berwarna hitam sedangkan bagian atas paku atau bagian yang jauh dari permukaan cuka masih berwarna putih.
4	Air berkeruh.
5	Tidak terjadi perubahan.
6	Tidak terjadi perubahan.
7	Bagian permukaan paku yang tidak terkena cuka berwarna hitam dan permukaan paku yang terkena cuka masih berwarna putih.
8	Air berkeruh.
9	Tidak terjadi perubahan.

b. Pengambilan data kedua (setelah 1 hari)

Wadah	Keadaan
1	Paku masih terlihat sama seperti sebelumnya.
2	Bagian yang terendam air berwarna hitam dan berkarat. Karatannya hamper memenuhi permukaan paku yang terendam tersebut. Warna air menjadi keruh atau kekuning-kuningan.
3	Bagian yang terkena cuka berwarna hitam sedangkan bagian yang tidak terkena cuka hitam dan berkarat.
4	Bagian yang terendam berwarna hitam dan sudah mulai terlihat karatan berwarna cokelat. Air di dalam menjadi keruh.
5	Paku masih terlihat sama seperti sebelumnya.
6	Air menjadi keruh, bagian yang terendam air berwarna hitam dan terlihat ada sedikit karatan pada paku.
7	Bagian yang terendam cuka berwarna sedikit hitam dan bagian yang tidak terkena cuka sangat berkarat.
8	Paku yang terendam berwarna hitam dan terlihat sedikit karatan di paku tersebut. Air menjadi keruh.
9	Paku masih terlihat sama seperti sebelumnya.

c. Pengambilan data ketiga (setelah 2 hari)

Wadah	Keadaan
1	Tida terjadi perubahan.
2	Ujung paku yang terkena air makin berkarat, serbuk karat didalamnya juga makin banyak, dan air makin keruh.
3	Bagian paku yang terkena cuka berwarna hitam sedangkan bagian yang tidak terkena cuka makin berkarat.
4	Paku yang terendam makin berkarat dan bagian yang tidak terendam mulai menghitam. Air makin terlihat berkeruh.
5	Paku mengalami sedikit perkaratan (karatannya berwarna hitam keabu-abuan.
6	Bagian paku yang tidak terkena air mengalami sedikit perkaratan dan yang terkena air makin berkarat.
7	Bagian paku yang terkena cuka berwarna hitam dan yang tidak terkena cuka sangat berkarat.
8	Bagian paku yang terendam makin berkarat dan bagian paku yang tidak terendam mulai berkarat namun sedikit.
9	Tidak ada perubahan.

4.2. Pembahasan

Dari hasil pengamatan tersebut, kami diberikan 5 perlakuan yang berbeda pada paku yaitu paku yang diberi air hangat, cuka, silika jell + kapas, serta tidak diberi sesuatu. Kami juga memberikan 2 perlakuan berbeda pada gelas plastic air mineral yaitu ditutup dan tidak ditutup.

Dari hasil pengamatan selama 4 kali pengambilan data (selama 3 hari) kami mendapati bahwa pada medium gelas terbuka pada wadah 1 (tanpa air) paku tidak berkarat, pada wadah 2 (air hangat) paku berkarat dan membuat air pada paku tersebut berubah warnanya menjadi kuning serta terdapat semacam serbuk-serbuk karat di dasar gelas, pada wadah 3 (cuka) paku berkarat berwarna hitam, pada wadah 4 (larutan garam) paku berkarat dan membuat air pada gelas berubah warnanya menjadi kuning serta terdapat serbuk-serbuk karat di dasar gelas, dan pada wadah 5 (silica jell dan kapas) paku mengalami hanya sedikit karatan.Kami juga melakukan pangamatan pada medium gelas tertutup dan kami mendapati bahwa wadah 6 (air hangat) paku berkarat dan warna air menjadi lebih kuning dan terdapat serbuk-serbuk di dasar gelas, sedangkan pada wadah 7 (air cuka) paku terjadi korosi secara keseluruhan dengan keadaan paling cepat terjadinya korosi di bandingkan dengan keadaan lain tetapi paku berwarna hitam, pada wadah 8 (air garam) terjadi perkaratan pada paku dan membuat air pada paku tersebut berubah warnanya menjadi kuning serta terdapat serbuk-serbuk karat di dasar gelas, dan pada wadah 9 (silika jell dan kapas) paku tidak mengalami perubahan.

Setelah di bandingkan ternyata secara keseluruhan paku yang tidak terkena air tidak mengalami korosi. Perbedaan juga terjadi antara paku di air biasa/ air panas / air garam dengan paku di air cuka. Korosi yang terjadi pada paku yang diletakkan di air biasa/ air panas / air garam berwarna kuning dan air juga berubah menjadi kuning, karena korosi tersebut terjadi oleh oksidasi oksigen. sedangkan korosi yang terjadi pada paku yang diletakkan di air cuka berwarna hitam, korosi tersebut terjadi karena asam pada cuka. Asam lebih cepat menyebabkan korosi.

Pada wadah 1, 2, 3, 4, dan 5 wadahnya terbuka sehingga terdapat oksigen. Oksigen berperan dalam proses korosi karena oksigen mengalami reduksi pada bagian besi yang bertindak sebagai katode. Berdasarkan hal ini, maka semakin banyak oksigen di suatu tempat maka akan semakin cepat korosi besi di dalamnya terjadi. Pada wadah 1 dan 5 tidak terjadi apa-apa, menurut kami meskipun terdapat oksigen namun jika kelembaban pada lingkungan tersebut kurang maka korosi akan terhambat. Kami melakukan percobaan ini pada musim panas dan pada wadah 5 kami berika silica jell dan kapas yang dapat menyerap kelembaban udara atau kadar air.

Pada wadah 2 dan 6 paku berkarat namun karatannya lebih sedikit. Hal ini dikarenakan air pada saat didihkan akan kehilangan oksigen terlarut, sehingga hanya sedikit kandungan oksigen yang tersisa pada air tersebut. Dengan sedikitnya kandungan oksigen pada air yang telah didihkan membuat korosi berjalan lambat dan memerlukan waktu yang relatif lebih lama. Namun, jika semakin sering logam (besi) terkena air, maka akan semakin cepat logam tersebut mengalami korosi.

Pada wadah 3 dan 7 paku berkarat berwarna hitam. Hal ini disebabkan karena asam lebih cepat menyebabkan korosi.

Padah wadah 4 dan 8 paku mengalami karatan. Hal ini disebabkan karena ion Cl^- bereaksi dengan Fe membentuk larutan FeCl₂ yang berwarna kuning. Dan larutan ini akan lebih memudahkan oksigen mengikat Fe sehingga proses pengkaratan paku yang terkena larutan NaCl berlangsung cepat.

Pada wadah 5 paku mengalami sedikit karatan karena terdapat oksigen yang disebabkan gelas dibiarkan terbuka. Sedangkan pada wadah 9 paku tidak mengalami karatan karena gelas tertutup sehingga memungkinkan tidak terdapat oksigen. Silika jell dan kapas pada gelas berfungsi untuk menyerap kelembaban udara atau kadar air di lingkungan. Dalam hal ini, udara yang banyak mengandung uap air (udara yang lembab) akan mempercepat korosi

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan maka dapat di simpulkan bahwa faktor-faktor yang dapat mempengaruhi korosi adalaha oksigen, air dan kelembaban, serta pH.

5.2. Saran

1. Sediakan alat dan bahan dengan lengkap.

2. Jangan lalai dengan kewajibannya untuk mengamati dan mencatat perubahan yang terjadi pada gelas setiap hari.

3. Ikuti petunjuk yang berlaku.