kimia

1.         Tujuan Percobaan

Untuk mengetahui proses korosi pada besi dan factor apa saja yang menyebabkan korosi besi.

2.         Landasan teori

                                Korosi merupakan proses perubahan logam menjadi senyawanya, terutama terjadi dalam   lingkungan ayang 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 pereduksi dan oksigen (O2) yang terlarut dalam air bertindak sebagai pengoksidasi. Persamaan reaksi pembentukan karat :
Anode : Fe --> Fe2+ + 2e-
Katode : O2 + 4H+ + 4e- --> 2H2O
Karat disebut sebagai autokatalis karena karat yang terjadi pada logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya. Korosi adalah kerusakan atau degradasi lo g a m akibat reaksi r e d o k s 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 mengalamio k s id a s i, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe₂O₃. nH₂O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Korosi merupakan proses e le k t ro k im ia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai a no d e, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe_(s) → Fe²⁺_(aq) + 2e. Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O_2(g) + 4H_+(aq) + 4e → 2H₂O_(l)

atau

O_2(g) + 2H₂O_(l) + 4e → 4OH^-_(aq)

          Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, , yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia a t a u elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi  adalah kebalikan dari proses e k s t r a k s i logam dari bijih m in e r a ln y a.         Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida a t a u besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan b a ja  a t a u  b a ja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).

            Deret Volta d a n hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda p o t e n s ia l terhadap e le k t ro d a lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

a.         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 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 memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut.

b.         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 hydrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. Untuk contoh korosi logam besi dalam udara lembab

c.          Dampak Dari Korosi

           

Karatan adalah istilah yang diberikan masyarakat terhadap 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 (anoda) dan lingkungannya sebagai penerima electron (katoda). 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 elektronelektron yang tertinggal pada logam. Dampak yang ditimbulkan korosi sungguh luar biasa. Berdasarkan pengalaman pada tahun-tahun sebelumnya, Amerika Serikat mengalokasikan biaya pengendalian korosi sebesar 80 hingga 126 milyar dollar per tahun. Di Indonesia, dua puluh tahun lalu saja biaya yang ditimbulkan akibat korosi dalam bidang indusri mencapai 5 trilyun rupiah. Nilai tersebut member gambaran kepada kita betapa besarnya dampak yang ditimbulkan korosi dan nilai ini semakin meningkat setiap tahunnya karena belum terlaksananya pengendalian korosi secara baik bidang indusri. 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, terjadinya kehilangan produk akibat adanya kerusakan pada kontainer, tanki bahan bakar atau jaringan pemipaan air bersih atau minyak mentah, terakumulasinya produk korosi pada alat penukar panas dan jaringan pemipaannya akan menurunkan efisiensi perpindahan panasnya, 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.

d.      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 dan atau alat-alat kedokteran/kesehatan. Cara
lainnya adalah dengan apa yang diesbut 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. Coba deh lihat menara menara antena, terbuat dari besi kan? Lalu kenapa mereka tidak bisa berkarat? Betul, setiap beberapa waktu selalu di cat ulang, tidak menyisakan tempat bagi udara dan air bertemu dengan permukaan besi membentuk karat.

3.       Alat dan Bahan

Alat :

· Gelas bekas air mineral

· plastic

· karet

4.         Bahan :

·      logam paku 4 buah

·      air suling

·      silica gel

·      kapas

·      air panas

·      minyak tanah

5.       Langkah Kerja

a.    Menyiapkan alat dan bahan

b.    tambahkan 5 mL air suling ke dalam tabung 1.

c.     tambahkan air yang sudah di didihkan ke dalam tabung 3 hingga hampir penuh.

d.    tambahkan kira-kira 10 mL kerosin ke dalam tabung 4.

e.    ampaslah 4 batang paku besi hingga bersih, kemudian masukkan masing-masing satu ke dalam tabung reaksi.

f.     Lalu letakkan masing-masing gabus kedalam rak tabung reaksi

g.    Mengamati kondisi paku dalam tabung reaksi tersebut.

6.       Data dan Hasil Pengamatan

             Berdasarkan logam yang telah kami uji, kami mendapatkan hasil sebagai berikut:

Tabung	Bahan	Hasil	Keterangan
1	Air suling	Berkarat	Logam beroksidasi  dengan oksigen dan uap air
2	Silicia gel	Tidak berkarat	Oksigen di tabung terserap oleh silicia gel sehingga tidak mengalami korosi
3	Air panas	Sedikit berkarat	Sebagian besar oksigen menguap ke udara sehingga yang beroksidasi  dengan logam hanya sedikit
4	Minyak tanah	Tidak berkarat	Oksigen tidak mampu menembus minyak tanah sehingga tidak mampu beroksidasi dengan logam

7.       Pembahasan

            Berdasarkan pengamatan kami, logam dapat berkarat atau mengalami korosi jika logam bercampur dengan oksigen dan uap air. Peristiwa korosi tersebut terjadi karena logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen mengalami reduksi.

       Dari percobaan yang telah kami lakukan, logam yang dimasukan kedalam tabung yang berisi air suling, dan air panas yang tertutup akan mengalami korosi dan logam yang dimasukan kedalam tabung yang berisi silica gel yang tertutup  dan minyak tanah tidak mengalami korosi.

       Logam yang dimasukan kedalam tabung yang berisi air suling, dan air panas yang tertutup  akan mengalami korosi, itu semua disebabkan karena logam yang berada didalam tabung berisi air suling, dan air panas yang tertutup dapat mengalami oksidasi, karena didalam air suling dan air panas terdapat oksigen dan uap air. Logam yang berada di dalam air panas lebih sedikit mengalami korosi daripada logam yang berada di air suling, karena oksigen yang berada di air panas sebagian besar sudah menguap keudara, jadi kandungan oksigen di air panas tersebut hanya sedikit sekali.

       Sedangkan logam yang dimasukan kedalam tabung yang berisi silica gel dan minyak tanah tidak mengalami korosi. Logam yang dimasukan kedalam tabung yang berisi silica gel tidak mengalami korosi karena oksigen yang terkandung dalam tabung tersebut diserap oleh silica gel, sehingga logam tidak dapat beroksidasi dengan oksigen. Sedangkan logam yang dimasukan kedalam minyak tanah tidak mengalami korosi, karena oksigen tidak dapat menembus minyak tanah sehingga logam tidak dapat beroksidasi dengan oksigen dan uap air.

8.        Analisis data

a.    Pertanyaan

1) Apakah gelas dimana paku berkarat terdapat oksigen dan air?

2) Apakah gelas dimana paku tidak berkarat tidak terdapat oksigen dan air?

b.    Jawab pertanyaan

1)    Ya, pada gelas yang ada pakunya berkarat terdapat oksigen dan air. Karena logam yang berada di dalam gelas berisi air suling, dan air panas yang tertutup dalam mengalami oksidasi, karena di dalam air suling dan air panas terdapat oksigen dan uap air. Logam yang berada di air suling , karena oksigen yang berada pada air panas sebagian besar sudah menguap ke udara, jadi kandungan oksigen di air panas tersebut hanya sedikit.

2)    Ya, gelas yang pakunya tidak berkarat tidak terdapat oksigen dan air. Karena oksigen yang terkandung dalam gelas tersebut di serap oleh silica gel, sehingga logam yang tidak berkarat dapat beroksidasi dengan oksigen. Sedangkan logam yang di masukkan ke dalam minyak tanah tidak mengalami korosi, karena oksigen tidak dapat menembus minyak tanah sehingga logam tidak dapat beroksidasi dengan oksigen dan uap air.

9.         Kesimpulan

·       Korosi adalah peristiwa perusakan logam oleh zat lain secara kimia, misalnya pengkaratan besi. Ia merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.

·       Logam yang dimasukan kedalam tabung yang berisi air suling, dan air panas yang tertutup akan mengalami korosi dan logam yang dimasukan kedalam tabung yang berisi silica gel yang tertutup  dan minyak tanah tidak mengalami korosi.

·       Logam dapat berkarat atau mengalami korosi jika logam bercampur dengan oksigen dan uap air

·       Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu :  Air dan kelembapan udara, Elektrolit, Adanya oksigen, Permukaan logam, Letak logam dalam deret potensial reduksi.

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

·       Keasaman tinggi merupakan faktor utama meningkatkan laju korosi

laporan hasil pengamatan