Materi Kimia Korosi kelas X

Korosi

Dalam kehidupan sehari-hari, bila kita mengamati benda-benda logam yg terdapat di lingkungan kita, contohnya pagar page, pisau, paku, kawat, kerangka gedung bertingkat, kapal, & aneka macam jenis kendaraan, tampak adanya kecenderungan kerusakan dalam logam tersebut. Proses perusakan pada permukaan logam yg disebabkan sang reaksi kimia dianggap oleh korosi. Pada musim hujan kita seringkali melihat indera-alat yg terbuat menurut besi cenderung buat gampang berkarat. Hal ini menandakan bahwa air adalah zat yang ikut bertanggung jawab terhadap kerusakan logam besi tersebut. Demikian juga zat-zat yg terdapat paa laboratorium sekolah, seperti asam dan basa.

Perkaratan besi pada bodi mobil

Menurut hasil penelitian, zat-zat kimia yang ada di lingkungan seperti H20 dan O2 dapat menyebabkan kerusakan atau korosi pada logam. Ironisnya gas-gas hasil pembakaran minyak bumi seperti CO2 dan SO2 dalam keadaan lembab atau hujan dapat membentuk asam karbonat atau asam sulfit yang juga dapat mempercepat korosi pada logam.

Residu pembakaran BBM yg bisa meningkatkan kecepatan korosi

Pengertian Korosi

Korosi (Perkaratan) merupakan reaksi redoks spontan antar logam dengan zat yang ada di sekitarnya dan menghasilkan senywa yang tidak dikehendaki biasanya berupa oksida logam atau logam karbonat. Korosi terjadi karena sebagian besar logam mudah teroksidasi dengan melepas oksigen di udara dan membentuk oksida logam. Mudah tidaknya suatu logam terkorosi dapat dipahami dari deret Volta ataupun nilai potensial elektrode standarnya, Eo .

Sebagai contoh, logam besi (Fe) dengan potensial elektrode sebesar -0,44 lebih mudah terkorosi dibandingkan dengan logam emas yang memiliki potensial elektrode standar Eo sebesar +1,50.

Secara umum korosi logam melibatkan beberapa reaksi menjadi berikut:

1. Reaksi oksidasi logam pada anode:

L → L n+ + ne-

dua. Reaksi reduksi dalam katode yang mungkin terjadi adalah:

•   Reduksi O2 menjadi ion OH- (kondisi netral atau basa)

O2(aq) + H2O(I) + 2e- → 2OH- (aq)

•   Reduksi O2menjadi H2O (kondisi asam)

O2(aq) + 4H+ (aq) + 4e- → 2H2O(I)

•   Evolusi/Pembentukan H2

2H+ (aq) + 2e- → H2(g)

•   Reduksi Ion Logam

L3+ (aq) + e- → L2+ (aq)

•   Deposisi Logam

L+ (aq) + e- → L(s)

logam besi yg belum terkorosi

logam besi yg sudah terkorosi

Perhatikan contoh reaksi korosi yang terjadi dalam logam besi berikut:

Pada kondisi netral atau basa, ion Fe2+ dan OH- selanjutnya membentuk endapan Fe(OH)2. Di udara, Fe(OH)2 tidak stabil dan membenrtuk Fe2O3 xH2O. Inilah yang disebut karat. Pada kondisi asam, banyaknya ion H+ memicu terjadinya reaksi reduksi lainnya yang juga berlangsung, yakni evolusi atau oembentukan hidrogen menurut persamaan reaksi: 2H+ (aq) + 2e- → H2(g). Adanya 2 reaksi di katode pada kondisi asam menyebabkan lebih banyak logam besi yang teroksidasi. Hal ini menjelaskan mengapa korosi paku besi pada kondisi asam lebih besar daripada korosi dalam air.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi

Korosi pada permukaan suatu logam bisa dipercepat sang beberapa faktor, antara lain:

1. Kontak Langsung logam dengan H2O dan O2

Korosi pada permukaan logam merupakan proses yang mengandung reaksi redoks. Reaksi yang terjadi ini merupakan sel Volta mini. sebagai contoh, korosi besi terjadi apabila ada oksigen (O2) dan air (H2O). Logam besi tidaklah murni, melainkan mengandung campuran karbon yang menyebar secara tidak merata dalam logam tersebut. Akibatnya menimbulkan perbedaan potensial listrik antara atom logam dengan atom karbon (C). Atom logam besi (Fe) bertindak sebagai anode dan atom C sebagai katode. Oksigen dari udara yang larut dalam air akan tereduksi, sedangkan air sendiri berfungsi sebagai media tempat berlangsungnya reaksi redoks pada peristiwa korosi. Semakin banyak jumlah O2 dan H2O yang mengalami kontak denan permukaan logam, maka semakin cepat berlangsungnya korosi pada permukaan logam tersebut. Perhatikan animasi. berikut: animasi korosi besi

2. Keberadaan Zat Pengotor

Zat Pengotor di permukaan logam bisa menyebabkan terjadinya reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam yg teroksidasi. Sebagai model, adanya tumpukan debu karbon berdasarkan output pembakaran BBM dalam permukaan logam sanggup meningkatkan kecepatan reaksi reduksi gas oksigen dalam bagian atas logam. Dengan demikian peristiwa korosi semakin dipercepat.

Pengotor yang mempercepat korosi pada bagian atas logam

3. Kontak dengan Elektrolit

Keberadaan elektrolit, misalnya garam pada air laut bisa meningkatkan kecepatan laju korosi dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Sedangkan konsentrasi elektrolit yg akbar bisa melakukan laju genre elektron sebagai akibatnya korosi semakin tinggi.

Bangkai kapal pada dasar bahari yang sudah terkorosi oleh kandungan garam yg tinggi

4. Temperatur

Temperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada peristiwa korosi. Secara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin cepat terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif pada reaksi redoks semakin besar. Dengan demikian laju korosi pada logam semakin meningkat. Efek korosi yang disebabkan oleh pengaruh temperatur dapat dilihat pada perkakas-perkakas atau mesin-mesin yang dalam pemakaiannya menimbulkan panas akibat gesekan (seperti cutting tools ) atau dikenai panas secara langsung (seperti mesin kendaraan bermotor).

Knalpot tunggangan bermotor yg mudah terkorosi dampak temperatur tinggi

lima. PH

Peristiwa korosi pada kondisi asam, yakni pada kondisi pH < 7 semakin besar, karena adanya reaksi reduksi tambahan yang berlangsung pada katode yaitu:

2H+ (aq) + 2e- → H2

Adanya reaksi reduksi tambahan dalam katode menyebabkan lebih poly atom logam yg teroksidasi sehingga laju korosi pada bagian atas logam semakin besar .

korosi pada kondisi asam lebih cepat terjadi logam besi yg belum terkorosi pada kondisi netral

6. Metalurgi

? Permukaan logam

Permukaan logam yg lebih kasar akan menimbulkan beda potensial & memiliki kecenderungan buat menjadi anode yang terkorosi.

Bagian atas logam yg kasar cenderung mengalami korosi

• Efek Galvanic Coupling

Kemurnian logam yang rendah mengindikasikan banyaknya atom-atom unsur lain yang terdapat pada logam tersebut sehingga memicu terjadinya efek Galvanic Coupling , yakni timbulnya perbedaan potensial pada permukaan logam akibat perbedaan antara atom-atom unsur logam yang berbeda dan terdapat pada permukaan logam dengan kemurnian rendah. Efek ini memicu korosi pada permukaan logam melalui peningkatan reaksi oksidasi pada daerah anode.

7. Mikroba

Adanya koloni mikroba pada permukaan logam dapat menyebabkan peningkatan korosi pada logam. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya. Mikroba yang mampu menyebabkan korosi, antara lain: protozoa, bakteri besi mangan oksida, bakteri reduksi sulfat, dan bakteri oksidasi sulfur-sulfida. Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus ferroxidans.

Korosi dalam bagian atas logam yang disebabkan sang mikroba

koloni bakteri Thiobacillus ferrooxidans dalam bagian atas logam besi yg terkorosi

koloni bakteri Thiobacillus thiooxidans yang dapat menyebabkan korosi pada logam

Dampak Korosi

Korosi adalah proses atau reaksi elektrokimia yg bersifat alamiah dan berlangsung spontan, sang karenanya korosi nir bisa dicegah atau tidak boleh sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses kerusakannya. Korosi pada logam mengakibatkan kerugian yang tidak sedikit. Hasil riset yg berlangsung tahun 2002 di Amerika Serikat memperkirakan kerugian akibat korosi yg menyerag permesinan industri, infrastruktur, samapai perangkat transportasi pada negara adidaya tadi mencapai 276 miliar dollar Alaihi Salam.

Jembatan yang runtuh akibat korosi yang terjadi pada tiang penahannya

Dampak yang disebabkan korosi bisa berupa kerugian langsung & kerugian tidak langsung. Kerugian langsung berupa terjadinya kerusakan pada peralatan, permesinan atau struktur bangunan. Sedangkan kerugian nir langsung berupa terhentinya aktivitas produksi, lantaran terjadinya pergantian peralatan yang rusak akibat korosi, bahkan kerugian nir pribadi bisa berupa terjadinya kecelakaan yg menimbulkan korban jiwa, misalnya peristiwa runtuhnya jembatan dampak korosi, terjadinya kebakaran akiba kebocoran pipa gas lantaran korosi, dan meledaknya pembangkit energi nuklir dampak terjadinya korosi pada pipa uapnya

korosi yang menyebabkan kebocoran dalam pipa yg terbuat dari logam

Pencegahan Korosi

Kerusakan dan penanganan korosi pada benda-benda yang terbuat dari logam telah menelan biaya yang sangat besar, untuk itu diperlukan upaya pencegahan untuk meminimalisir dampak negatif yang ditimbulkan oleh korosi. Pecegahan terhadap korosi dapat dilakukan dengan perlindungan mekanis dan perlindungan elektrokimia. Perlindungan mekanis dilakukan dengan mencegah agar permukaan logam tidak bersentuhan dengan udara dan air, misalnya dengan pengecatan dan pelapisan dengan logam lain (penyepuhan). Contoh lapisan pelindung yang digunakan untuk mencegah kontak langsung dengan H2O adalah lapisan cat, lapisan oli dan gemuk, lapisan plastik, dan lapisan dengan logam lain, seperti Cr, Zn, dan Sn. Perhatikan tabel berikut!

Perlindungan elektrokimia dilakukan buat mencegah terjadinya korosi elektrolik (reaksi elektrokimia yg mengoksidasi logam). Perlindungan tersebut dianggap pula proteksi katode (proteksi katodik) atau proteksi anode.

A. Perlindungan Katode

Perlindungan katode dapat dilakukan dengan 2 metode, yaitu:

1.  Menggunakan Logam Lain yang Lebih Reaktif Sebagai Anode Korban

Penggunaan logam lain yang lebih reaktif akan menempatkan logam menjadi penyuplai e- atau bertindak sebagai anode dalam sel elektrokimia korosi. Untuk memahami hal ini, ambil model penggunaan logam MG (E? = -2.37V).Untuk proteksi logam Fe (E? = -0.44V). Mg akan bertindak menjadi anode yg teroksidasi, sedangkan Fe akan menjadi katode dimana reduksi oksigen berlangsung.

Anode          : Mg → Mg2+ + 2e-

Katode (Fe)  : ½ O2(aq)2 + H2O(I) + 2e- → 2OH- (aq)

pencegahan korosi pipa baja memakai metode perlindungan katodik

dengan anode korban batang Mg

2.  Menyuplai Listrik dari Luar

Suatu sumber listrik dihubungkan ke tangki bawah tanah yang akan dilindungi dan ke anode inert, seperti grafit. Elektron akan mengalir dari sumber listrik ke anode inert. Reaksi oksidasi yang terjadi akan melepas e-, yang akan mengalir melalui elektrolit tanah menuju ke tangki yang bertindak sebagai katode. Metode ini disebut juga Impressed current cathodic protection (ICCP).

Pipa minyak diproteksi memakai metode ICCP

rectifier , yang berfungsi untuk menstabilkan arus listrik yang disuplai ke anode inert

Semoga berita ini sangat berguna bagi sahabat sekalian. Sumber Klikdisini

Post a Comment

Previous Post Next Post