Persamaan reaksi perkaratan pada besi yang benar adalah...

Loading Preview

Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.

Korosi adalah adalah kerusakan atau kehancuran material akibat adanya reaksi kimia di sekitar lingkungannya. Secara umum, korosi dibedakan menjadi korosi basah dan korosi kering. Korosi disebabkan adanya faktor kimia fisika, metalurgi, elektrokimia dan termodinamika. Korosi dapat digolongkan menjadi delapan, yaitu korosi umum, korosi galvanik, korosi celah, korosi sumur, korosi batas butir, korosi selektif, korosi erosi, dan korosi tegangan.[1] 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 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(II) 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 Persamaan 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 elektrode lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

Korosi pada besi menimbulkan banyak kerugian, karena barang-barang atau bangunan yang menggunakan besi menjadi tidak awet.

Korosi pada besi dapat dicegah dengan membuat besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), namun proses ini membutuhkan biaya yang mahal, sehingga tidak sesuai dengan kebanyakan pengunaan besi

Cara pencegahan korosi pada besi dapat dilakukan sebagai berikut:

Pengecatan

Pengecatan berfungsi untuk melindungi besi dari kontak dengan air dan udara. Cat yang mengandung timbal dan seng akan lebih melindungi besi terhadap korosi. Pengecatan harus sempurna karena jika terdapat bagian yang tidak tertutup oleh cat, maka besi di bawah cat akan terkorosi. Pagar bangunan dan jembatan biasanya dilindungi dari korosi dengan pengecatan.

Dibalut plastik

Plastik mencegah terjadinya kontak besi dengan air dan udara. Peralatan rumah tangga biasanya dibalut plastik untuk menghindari korosi.

Pelapisan dengan krom (Cromium plating)

Krom memberi lapisan pelindung, sehingga besi yang dikrom akan menjadi mengkilap. Cromium plating dilakukan dengan proses elektrolisis. Krom dapat memberikan perlindungan meskipun lapisan krom tersebut ada yang rusak. Cara ini umumnya dilakukan pada kendaraan bermotor, misalnya bumper mobil.

Pelapisan dengan timah (Tin plating )

Timah termasuk logam yang tahan karat. Kemasan kaleng dari besi umumnya dilapisi dengan timah. Proses pelapisan dilakukan secara elektrolisis atau electroplating. Lapisan timah akan melindungi besi selama lapisan itu masih utuh. Apabila terdapat goresan, maka timah justru mempercepat proses korosi karena potensial elektrode besi lebih positif dari timah.

Pelapisan dengan seng (Galvanisasi)

Seng dapat melindungi besi meskipun lapisannya ada yang rusak. Hal ini karena potensial elektrode besi lebih negatif daripada seng, maka besi yang kontak dengan seng akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Seng akan mengalami oksidasi sehingga besi akan lebih awet.

Pengorbanan anode (Sacrificial Anode)

Perbaikan pipa bawah tanah yang terkorosi mungkin memerlukan perbaikan yang mahal biayanya. Hal ini dapat diatasi dengan teknik sacrificial anode, yaitu dengan cara menanamkan logam magnesium kemudian dihubungkan ke pipa besi melalui sebuah kawat. Logam magnesium itu akan berkarat, sedangkan besi tidak karena magnesium merupakan logam yang aktif .

^ Manurung, Vuko A. T. (2016). Ilmu Material untuk Otomotif (PDF). Jakarta: Politeknik Manufaktur Astra. hlm. 74. ISBN 978-602-71320-1-6. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)

(Inggris) http://www.potentiostat.com/
(Inggris) http://www.corrosion-doctors.org/
(Inggris) http://www.lenn-biz.com/cgi-bin/index.pl?node=metalurgi[pranala nonaktif permanen]
(Indonesia) http://www.chem-is-try.org/ Diarsipkan 2004-08-26 di Wayback Machine.
(Indonesia) http://www.murdani.webs.com/

Artikel bertopik kimia ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Korosi&oldid=18624522"

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.
Cari sumber: "Karat" – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR

Karat merupakan hasil korosi, yaitu oksidasi suatu logam. Besi yang mengalami korosi membentuk karat dengan rumus Fe2O3.xH2O. Korosi atau proses pengaratan merupakan proses elektro kimia. Pada proses pengaratan, besi (Fe) bertindak sebagai pereduksi dan oksigen (O2) yang terlarut dalam air bertindak sebagai pengoksidasi. Persamaan reaksi pembentukan karat sebagai berikut:

Sebuah baut berkarat di jembatan yang melintangi sungai.

Anode: Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e-
Katode: O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l)

Karat yang terbentuk pada logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya. Oleh sebab itu, karat disebut juga dengan autokatalis. Mekanisme terjadinya korosi adalah logam besi yang letaknya jauh dari permukaan kontak dengan udara akan dioksidasi oleh ion Fe2+. Ion ini larut dalam tetesan air. Tempat terjadinya reaksi oksidasi di salah satu ujung tetesan air ini disebut anode. elektron yang terbentuk bergerak dari anode ke katode melalui logam. Elektron ini selanjutnya mereduksi oksigen dari udara dan menghasilkan air. Ujung tetesan air tempat terjadinya reaksi reduksi ini disebut katode. Sebagian oksigen dari udara larut dalam tetesan air dan mengoksidasi Fe2+ menjadiFe3+ yang membentuk karat besi (Fe2O3.H2O).

Besi atau logam yang berkarat bersifat rapuh, mudah larut, dan bercampur dengan logam lain, serta bersifat racun. Hal ini tentu berbahaya dan merugikan. Jika berkarat, besi yang digunakan sebagai fondasi alau penyangga jembatan menjadi rapuh sehingga mudah ambruk. Alat-alat produksi dalam industri makanan dan farmasi tidak boleh menggunakan menggunakan logam yang mudah berkarat. Hal ini disebabkan karat yang terbentuk mudah larut dalam makanan, obat-obatan, atau senyawa kimia yang diproduksi. Oleh sebab itu, untuk kepentingan industri biasanya menggunakan peralatan stainless yang antikarat.

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Rust.

Kerugian yang cukup besar akibat proses pengaratan mengharuskan adanya upaya-upaya pencegahan terjadinya karat. Prinsip pencegahan nya dengan cara melindungi besi dan penyebab terjadinya karat. dilihat dari faktor-faktor yang memengaruhi proses pengaratan besi, banyak cara pencegahan yang dapat dilakukan, seperti modifikasi lingkungan, modifikasi besi, proteksi katodik, dan pelapisan.

Cara modifikasi lingkungan. Oksigen (O2) dan kelembaban udara merupakan faktor penting dalam proses pengaratan, mengurangi kadar oksigen atau menurunkan kelembaban udara dapat memperlambat proses pengantaraan. Sebagai contoh, kelembaban di dalam gudang dapat dikurangi dengan mendinginkan gudang menggunakan pengondisi udara (Air Conditioner / AC).
Cara modifikasi besi. Ketika besi membentuk aloi (logam campuran) dengan unsur-unsur tertentu, besi akan lebih tahan terhadap pengaratan. Baja (aloi dari besi) mengandung sebelas persen hingga dua belas persen kromium dan sedikit mengandung karbon, disebut stainless steel. Baja ini ini tahan karat dan sering digunakan dalam industri, untuk bahan kimia, dan di rumh tangga.
Cara proteksi katodik. Jika logam besi dihubungkan dengan seng, besi tersebut akan sukar mengalami korosi. Hal ini disebabkan seng lebih mudah teroksidasi dibandingkan dengan besi. Potensi reduksi seng adalah E°Zn2+|Zn = -0.76V, lebih negatif daripada potensi reduksi besi, yaitu sebesar E°Fe2+|Fe = -0.44V. Seng akan beraksi dengan oksigen dan air dalam lingkungan yang mengandung karbon dioksida. Seng karbonat yang terbentuk berfungsi melindungi seng itu sendiri dari korosi. Cara perlindungan logam seperti ini disebut cara proteksi katodik (Katode Pelindung). Selain seng (Zn), logam magnesium (Mg) yang termasuk alkali tanah, banyak digunakan untuk keperluan ini.
Cara pelapisan. Jika logam besi dilapisi tembaga atau timah, besi akan terlindung dari korosi. Sebab logam Cu (E°Cu2+|Cu = +0.34V) dan Sn( E°Sn2+|Sn =-0.14V) memiliki potensi reduksi yang lebih positif daripada besi (E°Fe2+|Fe = -0.44V). Namun, bila lapisan ini bocor, sehingga lapisan tembaga atau timah terbuka, besi akan mengalami korosi yang lebih cepat. Selain dengan tembaga dan timah, besi juga dapat dilapisi dengan logam lain yang sulit teroksidasi. Logam yang dapat digunakan adalah yang memiliki potensial reduksi lebih positif dibandingkan besi, seperti perak, emas, nikel, timah, tembaga, dan platina. Selain senyawa logam, pelapisan dapat pula menggunakan senyawa nonlogam. Proses pelapisan logam besi ini dapat dengan cara membersihkan besi terlebih dahulu, kemudian melapis dengan suatu zat yang sukar ditembus oleh oksigen, misalnya cat, gelas, plastik, atau vaselin (gemuk). Perlu diperhatikan, seluruh permukaan besi harus terlapis sempurna untuk menghindarkan kontak dengan oksigen. Proses pelapisan yang tidak sempurna dapat lebih berbahaya dibandingkan besi tanpa pelapis. Pengaratan dapat terjadi pada bagian yang tertutup sehingga tidak terdeteksi.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Karat&oldid=21148453"