MAKALAH KIMIA KOROSI

MAKALAH

Praktikum Kimia

Korosi

Disusun untuk memenuhi tugas mata pelajaran kimia tentang korosi (perkaratan) pada besi paku. 

OLEH KELOMPOK 2 :

·      CICI HANDESRI MAHESA

·      DODI WIJAYA

·      MALIK SANDRA

·      PUTI MARGUBAH

·      WIBY OKTAVINDRIA

                                                                   KELAS XII IPA 2

SMA NEGERI 4 KOTA PAYAKUMBUH

TAHUN AJARAN 2015/2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik dan lancar. Shalawat dan salam semoga tetap dilimpahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW. yang telah membawa kedamaian dan rahmat bagi semesta alam.

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah memenuhi tugas dari mata pelajaran kimia tentang korosi pada besi (paku).

Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada:

1.   Allah SWT. Yang telah memgizinkan penulis menyelesaikan makalah ini.

2.   Teman-teman kelas XII IPA 2 yang telah memberikan dukungan kepada penulis dalam penyelesaian penulisan makalah ini.

Dan segala pihak yang telah memberikan dukungan dalam penyusunan makalah ini.                  Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat dalam dunia pendidikan terkhususnya pada mata pelajaran kimia kelas XII IPA.

                                                                                        Payakumbuh,        Oktober 2015

     Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................................................... i

DAFTAR ISI........................................................................................................................... ii

ABSTRAK.............................................................................................................................. 1

BAB I PENDAHULUAN...................................................................................................... 2

1.1. Latar Belakang....................................................................................................................2

1.2. Rumusan Masalah ..............................................................................................................3

1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................................................3     BAB II  PRAKTIKUM............................................................................................................4

2.1. Praktikum............................................................................................................................4

2.2. Pembahasan Tabel Praktikum.............................................................................................4

BAB III PEMBAHASAN........................................................................................................6

KESIMPULAN dan SARAN..................................................................................................7

DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................................7

ABSTRAK

Kata korosi berasal dari bahasa latin “corrodere” yang artinya perkaratan logam. Korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi dengan lingkungannya (Roberge, 1999). Definisi lainnya adlah korosi merupakan rusaknya logam karena adanya zat penyebab korosi, korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang logam (Gunaltun, 2003). Dalam bahasa sehari-hari korosi disebut dengan perkaratan.

Korosi atau perkaratan adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungan yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi. Besi merupakan logam yang mudah berkarat. Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklay kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori.

Korosi pada besi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti: tingkat keasaman/zat terlarut pembentuk asam, kontak langsung dengan senyawa elektrolit, kontak dengan logam lain, kerapatan logam, adanya O₂, letak logam dalam deret potensial reduksi.

Selain ada yang menyababkan terjadinya korosi, ada juga faktor yang dapat mencegah terjadinya korosi pada besi, diantaranya :

1.      Mengusahakan pencampuran zat-zat dalam logam tersebar homogen.

2.      Mengecat untuk mencegah kontak permukaan logam dengan udara.

3.      Melumuri dengan oli atau gemuk untuk mencegah kontak dengan air.

4.      Pelapisan dengan timah (tin plating).

5.      Penyalutan (galvanisasi).

6.      Pelapisan dengan kromium (cromium plating).

7.      Perlindungan katodik/pengorbanan anode (sacrificial protection).

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Korosi merupakan proses degradasi, deteorisasi, pengrusakan material yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekelilingnya. Adapun prosesnya yakni merupakan reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di sekelilingnya tersebut. Dalam bahasa sehari-hari korosi disebut dengan perkaratan.

Kata korosi berasal dari bahasa latin “corrodere” yang artinya pengrusakan logam atau perkaratan. Jadi jelas korosi dikenal sangat merugikan. Korosi merupakan sistem termodinamika logam dengan lingkungannya, yang berusaha untuk mencapai kesetimbangan. Sistem ini dikatakan setimbang bila logam telah membentuk oksida atau senyawa kimia lain yang lebih stabil.

 Pencegahan korosi merupakan salah satu masalah penting dalam ilmu pengetahuan dan teknologi modern. Besi adalah salah satu dari banyak jenis logam yang penggunaannya sangat luas dalam kehidupan sehari-hari. Namun kekurangan dari besi ini adalah sifatnya yang sangat mudah mengalami korosi. Padahal besi yang telah mengalami korosi akan kehilangan nilai jual dan fungsi komersialnya. Ini tentu saja akan merugikan sekaligus membahayakan. Berdasarkan dari asumsi tersebut, percobaan ini difokuskan dalam upaya pencegahan terjadinya peristiwa korosi ini khususnya pada besi. Selain itu pada percobaan ini akan diketahui faktor-faktor apa sajakah yang dapat menimbulkan korosi dan faktor-faktor yang dapat  menghambat terjadinya korosi sesuai dengan sifat-sifat kimianya.

1.2. Rumusan Masalah

            1.      Bagaimana proses korosi ?

            2.      Faktor apa saja yang mempengaruhi terjadinya korosi ?

            3.      Faktor apa saja yang dapat menghambat terjadinya korosi ?

1.3. Tujuan

            1.      Untuk mengetahui bagaimana terjadinya proses korosi.

            2.      Untuk mengetahui faktor apa saja yang mempengaruhi terjadinya korosi.

            3.      Untuk mengetahui faktor apa saja yang dapat menghambat terjadinya korosi.

BAB II

PRAKTIKUM

2.1. Praktikum

    §  Jadwal Praktikum

Hari, tanggal                    : Rabu, 30 September 2015

Tempat                             : Labor Kimia SMAN 4 Payakumbuh

Waktu                              : Jam 3-4 pelajaran kimia

Acara                                : Praktikum perkaratan pada besi (paku)

Lama pengamatan            : 5 hari (1– 5 Oktober 2015)

    §  Alat dan Bahan

           1.      7 paku kecil sama besar

           2.      7 tabung reaksi

           3.      Lebel nama

           4.      Minyak tanah

           5.      Air

           6.      NaCl

           7.      NaOH

           8.      Air suling yang telah dididihkan

           9.      Air garam

           10.  2 penutup tabung reaksi

    §  Langkah kerja

1.      Siapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan.

2.      Beri tanda masing-masing tabung reaksi dengan nama yang berbeda, sesuai dengan air yang akan diisikan ( minyak tanah, air yang dibuka, air yang ditutup, NaCl, NaOH, air suling yang dididihkan, dan air garam).

3.      Masukkan jenis air yang sesuai dengan nama pada lebel nama yang telah ditempelkan pada tabung reaksi.

4.      Masukkan sebuah paku ke dalam tiap-tiap tabung reaksi yang telah diisi oleh masing-masing jenis air.

5.      Amati perubahan yang terjadi pada paku selama selang waktu yang telah ditentukan.

6.      Catat semua perubahan yang terjadi pada paku ke dalam tabel data.

7.      Buat kesimpulan dari hasil pengamatan tersebut.

    §  Tabel Hasil Pengamatan

Nomor	Jenis air	Pengamatan hari ke
		1	2	3	4	5
1.	Paku+minyak tanah	-	-	-	-	-
2.	Paku+air dibuka	Mulai ada karatan	Mulai berkarat (sedikit)	Ada karatan bagian bawah  paku	Air mulai menguning	Air menguning dan karat jelas terlihat
3.	Paku+air ditutup	-	Mulai ada karatan	Mulai berkarat (sedikit)	Ada karatan bagian bawah paku	Air mulai menguning
4.	Paku+air suling didihkan	-	Mulai ada karatan	Mulai berkarat (sedikit)	Karat terlihat  pada ujung paku	Air menguning
5.	Paku+air garam	Mulai ada karatan	Mulai berkarat (sedikit)	Karat tampak banyak pada ujung paku	Air mulai menguning	Air kuning dan karaat lebih banyak bagian bawah paku
6.	Paku+NaOH	-	-	-	-	-
7.	Paku+NaCl	Mulai ada karatan	Mulai berkarat (sedikit)	Karat mulai tampak jelas dan banyak	Air berubah warna kekuningan dan karat tampak banyak	Air memerah dan karat terlihat banyak merata

2.2.Pembahasan Tabel Hasil Pengamatan

1.    Paku+minyak tanah       : Pada hari pertama sampai hari ke lima tidak terlihat terjadinya                                                     perkaratan, dengan bukti tidak berubahnya warna pada paku dan                                                   minyak tanah.

2.    Paku+air dibuka             : Pada hari pertama sudah terlihat tanda-tana perkaratan pada ujung                                                paku, pada hari kedua sampai ke lima selalu terlihat perubahan                                                     hingga akhirnya warna air ikut berubah menguning dan karat                                                         menjadi jelas pada hari kelima.

3.    Paku+air ditutup            : Pada hari pertama belum terlihat perubahan pada paku dan air, pada                                             hari kedua baru terlihat bercak-bercak karat,dan pada hari ke lima air                                           baru terlihat menguning.

4.    Paku+air suling dididihkan :Pada hari pertama belum terlihat perubahan, pada hari kedua baru                                               terliat sedikit berkarat, dan pada hari ketiga karat mulai banyak                                                     terlihat, dan pada hari kelima warna air suling mulai menguning.

5.    Paku+air garam              : Pada hari pertama sudah muncul bercak-bercak karat kuning pada                                                bagian bawah paku, pada hari kedua dan ketiga banyak karat yang                                                terlihat, pada hari keempat air sudah mulai menguning, dan pada                                                  hari kelima air sedikit mulai memerah dan karat sudah terlihat                                                      banyak.

6.    Paku+NaOH                  : Pada hari pertama sampai pada hari kelima tidak ada tanda-tanda                                                 adanya karatan pada paku.

7.    Paku+NaCl                    : Pada hari pertama sudah ada muncul karat pada bagian bawah paku,                                             pada hari kedua karat mulai tampak jelas, pada hari ketiga karat                                                   mulai banyak terlihat pada paku, pada hari keempat warna NaCl                                                   mulai menguning, dan pada hari kelima warna NaCl sudah berubah                                             menjadi agakm kemerahan dengan karatan yang banyak pada paku.           

BAB III

PEMBAHASAN

A. Pengertian Korosi

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.

B. Proses Terjadinya Korosi

Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, 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 elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku

sebagai anode, 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.

O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e <–> 2H₂O(l)

atau

O₂(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 atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan.

Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida). Deret Volta dan 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 potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi.  Besi merupakan logam yang mudah berkarat.  Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori.  Rumus kimia dari karat besi adalah Fe₂O₃.xH₂O.  Bila dibiarkan, lama kelamaan besi akan habis menjadi karat. Dampak dari peristiwa korosi bersifat sangat merugikan.  Contoh nyata adalah keroposnya jembatan, bodi mobil, ataupun berbagai konstruksi dari besi lainnya.

Proses tejadinya korosi pada besi melalui siklus berikut:

1.      Logam besi yang kontak dengan udara dioksidasi menjadi ion Fe²⁺

2.      Ion Fe²⁺ larut dalam air dan bergerak ke katode melalui tetesan air

3.      Elektron bergerak ke katode melalui logam.

4.      Elektron  mereduksi oksigen dari udara dan menghasilkan air.

5.      Sebagian oksigen yang larut dalam air mengoksidasi Fe²⁺ menjadi Fe³⁺ yang membentuk karat pada besi

C. Faktor-Faktor yang Menyebabkan Terjadinya Korosi

       1.      Uap air

       →    Dilihat dari reaksi yang terjadi pada korosi, air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembab), akan mempercepat berlangsungnya korosi.

       2.      Oksigen

          →    Udara yang banyak mengandung gas oksigen akan menyebabkan terjadinya korosi. 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 dengan permukaan logam, maka semakin cepat berlangsungnya korosi pada permukaan logam tersebut.

         3.      Larutan Garam

        →    Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Air hujan banayak mengandung asam, dan air laut banyak mengandung garam, maka air hujan dan air laut merupakan korosi yang utama.

         4.      Permukaan Logam

          →    Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.

         5.      Keberadaan Zat Pengotor

      →    Zat pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam teroksidasi.

         6.      Kontak dengan Elektrolit

     →    Keberadaan elektrolit, seperti garam dalam air laut dapt mempercepat laju korosi dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Sedangkan konsentrasi elektrolit yang besar dapat melakukan laju aliran elektron sehingga korosi meningkat.

         7.      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 pertikel 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 atau dikenai panas secara langsung (seperti mesin kendaraan bermotor).

         8.      Tingkat Keasaman (Ph).

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

2H⁺_(aq)+2e^-→H₂

Adanya reaksi reduksi tambahan pada katode menyebabkan lebih banyak atom logam yang teroksidasi sehingga laju korosi pada permukaan logam semakin besar.

         9.      Metalurgi

          →  A. Permukaan Logam

  Permukaan logam yang lebih kasar akan menimbulkan beda potensial dan memiliki kecenderungan untuk menjadi anode yang terkorosi. Permukaan logam yang kasar cenderung mengalami korosi.

  B. 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 E^o 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.

          10.  Mikroba

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

D. Cara-cara mencegah korosi

        1.      Mengusahakan pencampuran zat-zat dalam logam tersebar homogen.

        2.      Mengecat untuk mencegah kontak permukaan logam dengan udara. Cat yang biasa digunakan            adalah cat yang mengandung timbal dan seng.

        3.      Melumuri dengan oli atau gemuk untuk mencegah kontak dengan air.

        4.      Pelapisan dengan timah (tin plating). Pelapisan dilakukan pada besi-besi yang utuh ( tidak                  cacat) secara elektrolisis yang disebut electroplating.

        5.      Penyalutan (galvanisasi). Besi disalut dengan lapisan tipis seng. E^o seng lebih kecil dari besi              sehingga seng teroksidasi membentuk lapisan ZnO pada permukaan besi.

        6.      Pelapisan dengan kromium (cromium plating). Kromium dapat memberi lapisan pelindung                  yang mengkilap, walaupun lapisan kromium ada yang rusak.

        7.      Perlindungan katodik/pengorbanan anode (sacrificial protection). Magnesium merupakan                    logam yang lebih aktif (mudah berkarat) dari pada besi. Jika logam magnesium dikontakkan               dengan besi, magnesium akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini banyak digunakan pada                     perlindungan pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Pada praktikum yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa dari ketujuh macam air yang digunakan (minyak tanah, air garam,air tertutup, air terbuka, air suling dididihkan, NaCl, NaOH) paku sangat cepat mengalami perkaratan dalam air NaCl dan paku yang di masukkan kedalam minyak tanah dan NaOH tidak mengalami korosi (perkaratan).

Urutan kecepatan berkaratnya paku, dari yang terccepat dapat di simpulkan dengan :

1.      Paku dalam NaCl

2.      Paku dalam air garam

3.      Paku dalam air yang terbuka

4.      Paku dalam air suling yang dididihkan

5.      Paku dalam air yang ditutup

Saran

Penulis menyarankan kepada seluruh pelajar agar lebih dalam lagi mempergunakan ilmunya untuk memanfaatkan apa yang sudah ada dan mengembangkan lagi bagaimana agar korosi tidak hanya merugikan bagi kehidupan, namun mungkin bisa lebih menguntungkan di kehidupan ini.

*Semoga Bermanfaat dan Happy Learning :)