laporan korosi whiwik
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai pada bangunan-
bangunan maupun peralatan yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga,
besi-baja dan sebagainya. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi.
Jembatan dari baja maupun badan mobil juga dapat menjadi rapuh karena korosi.
Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga dapat terjadi pada
komponen-komponen renik peralatan elektronik yang terbuat dari logam.
Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan
lingkungan yang korosif. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak
logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan.
Korosi berbeda dengan karat. Karat adalah lapisan yang terbentuk setelah senyawa
besi bereaksi dengan air dan oksigen, merupakan campuran antara oksida besi dan
oksida air. Karat hanya aterjadi pada besi, sedangkan korosi dapat terjadi pada semua
logam.
Korosi dapat terjadi karena beberapa faktor, diantaranya air dan kelembapan
udara, elektrolit, adanya oksigen, permukaan logam yang tidak rata, serta nilai
potensial reduksi logam. Korosi dapat dicegah dengan beberapa cara seperti
pengecatan, galvanisasi, elektroplating, serta dengan perlindungan katodik.
Berdasarkan pemaparan di atas, dilakukan percobaan tentang korosi terhadap
logam besi. Melalui percobaan korosi yang dilakukan ini dapat ditentukan logam-
logam yang dapat menghambat korosi serta logam yang mempercepat korosi melalui
sifat kimia logam-logam tersebut.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan
1.2.1 Maksud Percobaan
Maksud dari percobaan ini adalah untuk mempelajari korosi besi (dalam
bentuk paku) dengan dan tanpa kontak dengan berbagai logam termasuk Cu, Zn dan
Al.
1.2.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan logam yang dapat
mempercepat korosi besi dan yang menghambat korosi besi.
1.3 Prinsip percobaan
Prinsip dari percobaan ini adalah mengamati proses terjadinya korosi pada
besi dalam hal ini digunakan paku dengan membandingkan paku besi yang tidak
dilapisi dan dengan dilapisi Al dan Cu dengan bantuan larutan indikator PP dan
K3[Fe(CN)6], dimana akan menghasilkan warna merah yang menunjukkan tempat
terjadinya reaksi reduksi dan menghasilkan warna biru yang menunjukkan tempat
terjadinya reaksi oksidasi.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Oksidasi adalah suatu proses yang mengakibatkan hilangnya satu elektron
atau lebih dari dalam zat (atom, ion, atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi,
keadaan oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Suatu zat pengoksidasi
adalah zat yang memperoleh elektron, dan dalam proses itu zat itu direduksi.
Definisi oksidasi ini sangat umum, karena itu berlaku juga untuk proses dalam zat
padat, lelehan, maupun gas. Reduksi sebaliknya adalah suatu proses yang
mengakibatkan diperolehnya satu elektron atau lebih oleh zat (atom, ion, atau
molekul). Bila suatu unsur direduksi, keadaan oksidasi berubah menjadi lebih
negatif (kurang positif). Jadi suatu zat pereduksi adalah zat yang kehilangan
elektron, dalam proses itu zat ini dioksidasi. Definisi reduksi ini juga sangat umum
dan berlaku juga untuk proses dalam zat padat, lelehan, maupun gas. Dari semua
contoh yang dikutip nampak bahwa oksidasi dan reduksi selalu berlangsung dengan
serempak (Svehla, 1985).
Pada mulanya, proses oksidasi dan reduksi diberi batasan sebagai reaksi
pelepasan dan penangkapan oksigen oleh suatu zat. Sekarang, untuk memperjelas
intisari gejala tersebut, telah dikemukakan batasan yang lebih umum, yaitu: oksidasi
adalah proses pelepasan elektron dari suatu zat, sedangkan reduksi adalah proses
penangkapan elektron oleh suatu zat. Pada waktu melepaskan elektron suatu zat
berubah menjadi bentuk teroksidasinya, karena itu zat itu bertindak sebagai zat
pereduksi. Sebaliknya, zat pengoksidasi adalah zat yang menerima elektron dan
karena itu zat tersebut mengalami reduksi (Rivai, 1995).
Korosi adalah istilah yang biasa digunakan untuk kerusakan logam akibat
proses elektrokimia. Kita melihat banyak contoh di sedkitar kita. Karat pada besi,
noda pada perak, dan “patina” hijau yang terbentuk pada tembaga dan kuningan.
Korosi mengakibatkan kerusakan parah pada bangunan, jembatan kapal, dan mobil.
Sejauh ini contoh paling lazim dari korosi ialah pembentukan karat pada besi. Gas
oksigen dan air harus terlibat dalam pembentukan karat pada besi. Meskipun reaksi
yang terlibat sangat rumit dan tidak sepenuhnya dipahami (Chang, 2005).
Korosi logam tidak terbatas hanya pada besi. Kita lihat aluminium, yaitu
logam yang digunakan untuk membuat banyak barang berguna, termasuk pesawat
udara dan kaleng minuman. Aluminium memiliki kecenderungan jauh lebih besar
untuk teroksidasi dibandingkan besi. Aluminium mempunyai potensial reduksi
standar yang lebih negative dibandingkan Fe. Berdasarkan fakta ini saja, kita
mungkin akan memperkirakan bahwa pesawat udara perlahan-lahan akan terkorosi
dalam badai, proses ini tidak akan terjadi karena lapisan alumiium oksida (Al2O3) tak
larut yang terbentuk pada permukaannya ketika logam terpapar ke udara berfungsi
melindungi luminium dibawahnya dari korosi lebih lanjut (Chang, 2005).
Dengan beberapa logam, seperti aluminium, hasil korosi (Al2O3) membentuk
lapisan yang melindungi lapisan logam dari korosi, selanjutnya, tetapi besi oksida
(karat) dapat mengelupas. Sehingga secara tetap permukaan yang baru terbuka dan
mengalami korosi (Petrucci, 1999).
Pencegahan korosi merupakan salah satu masalah penting dalam ilmu
pengetahuan dan teknologi modern. Percobaan ini difokuskan pada korosi besi
karena logam ini digunakan sangat luas dan korosi terhadap logam ini merupakan
masalah utama jika logam digunakan untuk bangunan, maka logam tersebut harus
diproteksi terhadap kondisi-kondisi yang dapat menyebabkan terjadinya korosi
dengan cepat. Pengecetan dan pelapisan bahan lainnya merupakan metode untuk
menghindari korosi. Penggunaan sifat-sifat kimia logam juga merupakan salah satu
metode untuk pencegahan korosi (Taba,dkk, 2012).
Terdapat beberapa teknik untuk mencegah korosi. Pelapisan permukaan
dengan suatu lapisan tak tertembuskan, seperti cat, dapat mencegah masuknya udara
lembab. Sayangnya, perlindungan ini akan gagal dan menimbulkan malapetaka jika
cat menjadi berpori. Jika demikian, maka oksigen dapat masuk ke dalam logam yang
tersingkap, dan korosi terus berlanjut di bawah lapisan cat. Bentuk lain pelapisan
permukaan, dilakukan dengan galvanisasi, yaitu pelapisan benda besi dengan seng.
Karena potensial elektroda seng adalah -0,76V, yang lebih negatif dari pasangan
besi, maka korosi seng dipermudah secara termodinamika, sehingga besi itu bertahan
(seng itu bertahan karena oleh lapisan oksida terhidrasi). Sebagai perbandingan,
pelapisan dengan timah menyebabkan korosi besi yang sangat cepat, begitu
permukaannya tergores dan besinya tersingkap. Beberapa oksida bersifat lambat
secara kinetika, dalam arti bahwa: oksida itu melekat pada permukaan logam dan
membentuk lapisan yang tak trtembuskan pada jarak pH yang cukup lebar. Pasifasi
atau perlindungan kinetika ini, dapat dipandang sebagai suatu cara untuk
menurunkan arus pertukaran, dengan penutupan permukaan. Metode perlindungan
lainnya adalah mengubah potensial objek dengan memompakan elektron, yang
digunakan untuk memenuhi kebutuhan reduksi oksigen, tanpa melibatkan oksidasi
logam (Atkins, 1997).
Cara lain untuk melindungi permukaan besi adalah melapisinya dengan
lapisan tipis logam lain. Besi dapat dilapisi tembaga, melalui pelappis listrik atau
dengan timah hitam dengan mencelupkannya ke dalam logam cair. Melalui kedua
cara ini perlindungan pada pelapisan besi dicapai hanya sepanjang lapisan itu tetap
utuh. Bila lapisan itu pecah, seperti bila kaleng dari timah hitam itu dilekukkan
misalnya, maka lapisan pada besi terbuka dan korosi akan terjadi. Besi yang lebih
aktif dibanding tembaga dan timah hitam lebih mudah teroksidasi, sedangkan reduksi
setengah reaksi terjadi pada lapisan (Petrucci, 1999).
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan Percobaan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah akuades, indikator PP
1,5 mL, larutan K3[Fe(CN)6] 2 mL 0,1 M, 5 g serbuk NaCl, 1 g serbuk agar-agar,
larutan H2SO4 2 M, foil Cu, foil Al, foil Zn, paku besi dan tissu.
3.2 Alat Percobaan
Alat yang diguanakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi, gelas kimia
250 mL, gelas kimia 100 mL, hot plate (pemanas listrik), batang pengaduk, pinset,
tang, dan kertas amplas.
3.3 Prosedur Percobaan
Empat buah paku diamplas. Dituang sekitar 20 mL larutan H2SO4 2 M ke
dalam gelas piala 100 mL. Dimasukkan paku-paku tersebut, dan didiamkan selama
10 menit, kemudian paku dikeringkan dengan tissu setelah itu 3 buah paku masing-
masing dilapisi dengan foil Al, foil Zn dan foil Cu. Keempat paku masing-masing
dimasukkan ke dalam tabung reaksi, selanjutnya dipanaskan 100 mL air hingga
mendidih kemudian ditambahkan 1 gram serbuk agar-agar ke dalam air tersebut dan
diaduk terus sampai larut, lalu ditambahkan 5 gram hablur NaCl ke dalam larutan
agar-agar dan diaduk merata. Setelah itu, ditambahkan 1,5 mL indikator PP dan
2 mL larutan K3[Fe(CN)6] 0,1 M, diaduk dan dihentikan pemanasan. Larutan
didiamkan sampai hangat dan dituang ke dalam 4 tabung reaksi yang telah terisi
paku. Didiamkan dan diamati warna yang terbentuk disekitar ujung paku, tengah
paku, dan pangkal paku.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Tabel Hasil Pengamatan
Sistem
Keberadaan dan lokasi
warna merah muda
Keberadaan dan lokasi warna biru
Persamaan ion reaksi
Reaksi anoda Reaksi katoda
FeKepala dan ujung paku
Badan paku Fe → Fe2+ + 2e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Fe/Al Kepala dan ujung paku
Badan paku Al→ Al3+ + 3e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Fe/ZnKepala dan ujung paku
Badan paku Zn→ Zn2+ + 2e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Fe/Cu Badan pakuKepala dan ujung paku
Cu→ Cu2+ + 2e O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
4.2 Reaksi
a. Fe
Anoda : Fe Fe2+ + 2e x 2
Katoda : O2 + 2H2O + 4e 4 OH- x 1
Reaksi : 2 Fe + O2 + 2H2O 2 Fe2+ + 4 OH-
Reaksi lengkap : 2 Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2
b. Fe/Al
Anoda : Al Al3+ + 3e x 4
Katoda : O2 + 2H2O + 4e 4 OH- x 3
Reaksi : 4 Al + 3 O2 + 6 H2O 4 Al3+ + 12 OH-
Reaksi lengkap : 4 Al + 3 O2 + 6 H2O 4Al(OH)3
c. Fe/Zn
Anoda : Zn Zn2+ + 2e- x 2
Katoda : O2 + 2H2O + 4e- 4OH- x 1
Reaksi : 2Zn + O2 + 2H2O 2Zn2+ + 4OH-
Reaksi lengkap : 2Zn + O2 + 2H2O 2Zn(OH)2
d. Fe/Cu
Anoda : Fe Fe2+ + 2e x 2
Katoda : O2 + 2H2O + 4e 4 OH- x 1
Reaksi : 2Fe + O2 + 2H2O 2 Fe2+ + 4 OH-
Reaksi lengkap : 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2
4.3 Pembahasan
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan
fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan.
Korosi yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau
dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat
dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion
pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Pada percobaan ini digunakan bahan dasar logam besi yaitu paku, karena besi
banyak digunakan secara luas dalam kehidupan sehari-hari. Paku besi sebagai bahan
yang ingin diketahui apakah dapat terkorosi atau terlindungi oleh adanya kontak dan
atau tanpa dengan logam Al, Zn dan Cu.
Paku yang akan digunakan diamplas terlebih dahulu, hal ini bertujuan untuk
membersihkan paku dari kotoran-kotoran yang melekat. Kemudian paku tersebut
direndam dalam larutan H2SO4. Asam sulfat ini berfungsi untuk mempercepat
terjadinya korosi, karena keasaman yang tinggi merupakan faktor yang dapat
meningkatkan laju reaksi. Paku tersebut dibilas dengan air, hal ini bertujuan untuk
membersihkan kelebihan sisa asam sulfat dari paku. Kemudian paku tersebut
dimasukkan dalam air panas, hal ini bertujuan untuk menutup pori-pori paku.
Pada percobaan ini, digunakan agar sebagai medium indikator. Medium agar
ini digunakan untuk melihat perubahan warna yang terjadi akibat reaksi oksidasi dan
reduksi sehingga dapat diamati dengan jelas. Pada medium indikator ini,
ditambahkan NaCl berfungsi untuk menggaramkan atau sebagai jembatan garam
yang nantinya tempat terjadi peristiwa transfer elektron. Selain NaCl dalam agar-
agar juga ditambahkan indikator PP sebagai indikator adanya OH- dengan timbul
warna merah muda yang menandakan terjadi reaksi reduksi, dimana adanya OH - dari
reduksi yang melibatkan O2 dan H2O. Dan larutan K3Fe(CN)6 yang berfungsi untuk
berfungsi untuk mendeteksi terjadinya reaksi oksidasi, terjadi kenaikan bilangan
oksidasi Fe dari 0 menjadi 2+ dengan indikasi warna biru. Untuk mengetahui logam
mana yang dapat meningkatkan korosi dan menghambat korosi, digunakan tiga
macam logam yaitu Al, Zn dan Cu. Lempeng-lempeng logam ini dililitkan pada paku
agar nantinya nampak perlindungan dan percepatan korosi pada paku.
Pada percobaan ini selanjutnya, paku yang telah dililit oleh logam Al, Zn, dan
Cu serta paku yang tidak dililit dimasukkan ke dalalam empat tabung reaksi berbeda,
kemudian kedalam masing-masing tabung reaksi dituangkan gel indikator dalam
keadaan hangat. Perlakuan ini dimaksudkan untuk mengamati peristiwa korosi yang
terjadi pada paku dalam gel indikator yang akan menunjukkan tempat terjadinya
reaksi reduksi dan oksidasi.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil untuk paku
yang tidak terkontak dengan logam terdapat warna biru di sepanjang paku sedangkan
warna merah muda hanya tampak sedikit pada ujung dan kepala paku. Hal ini
menunjukkan bahwa paku besi dengan mudah mengalami korosi dengan
teroksidasinya logam besi.
Untuk Paku yang dibungkus foil Al, hasilnya diperoleh warna merah pada
kepala paku disekitar bungkusan foil Al, meskipun logam Al mudah dioksidasi,
namun lapisan oksidanya memiliki kerapatan yang tinggi, sehingga setelah terbentuk
lapisan oksida dipermukaan logam, oksidasi logam pun terhenti. Warna biru yang
terbentuk sangat sedikit pada badan paku, kemungkinan dihasilkan oleh
teroksidasinya logam besi, namun tidak terjadi berkelanjutan sebab logam Al lebih
dahulu membentuk lapisan oksidanya. Oksida Al memiliki pori-pori yang kecil,
sehingga dapat melindungi logam Al untuk teroksidasi.
Untuk paku yang terbungkus foil Zn terdapat sedikit warna merah muda yang
kemudian berangsur-angsur menghilang, dan pada bagian badan paku hanya terdapat
sedikit warna biru karena logam Zn terlebih dahulu membentuk lapisan oksidanya.
Untuk paku yang terbungkus foil Cu diperoleh hasil terdapatnya warna biru pada
kepala dan ujung paku, dan bagian tengah paku disekitar foil Cu terdapat warna
merah. Hal ini menunjukkan bahwa logam Cu tidak dapat menghambat korosi pada
besi, sebab masih adanya ion besi (II) yang terbentuk. Kenyataan ini terjadi oleh
karena pada paku yang dibungkus dengan foil Cu, Logam Fe lebih cenderung
teroksidasi dari pada logam Cu sebab logam Cu memiliki potensial oksidasi yang
lebih kecil daripada logam Fe. Seperti halnya pada deret volta nampak bahwa logam
Cu berada lebih kiri dari logam Fe. Sehingga keberadaan foil Cu yang kontak
dengan logam Fe akan mendorong Fe teroksidasi.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat di tarik dari percobaan ini,bahwa logam yang dapat
meningkatkan korosi pada besi adalah logam Cu dan logam yang dapat menghambat
korosi besi adalah logam Zn dan Al.
5.2 Saran
Saran untuk asisten, cukup dipertahankan keramahannya terhadap praktikan
karena hal itu dapat menambah semangat praktikan. Selain itu, tetap perhatikan cara
kerja kerja praktikan, agar tidak terjadi kesalahan.
Saran untuk praktikum, mohon diperhatikan agar alat-alat laboratorium
diperiksa terlebih dahulu agar tidak mengangu proses percobaan. Selain itu,
sebaiknya bahan yang digunakan dalam percobaan ditambah.
Saran untuk laboratorium, sebaiknya fasilitas yang ada dilaboratorium lebih
diperhatikan kebersihannya. Dan sebaiknya alat dan bahan yang digunakan dalam
keadaan baik agar kesalahan dalam praktikum dapat diminimalisir.
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P. W., 1997, Kimia Fisika, edisi keempat jilid kedua, diterjemahkan oleh Irma I. Kartohadiprodjo, Erlangga, Jakarta.
Chang, R., 2005, Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti, edisi ketiga jilid kedua, Erlangga, Jakarta.
Petrucci, R. H., 1999, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, edisi keempat jilid ketiga, diterjemahkan oleh Suminar Achmadi, Erlangga, Jakarta.
Rivai, H., 1994, Asas pemeriksaan Kimia, UIP, Jakarta.
Svehla, G., 1979, Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, diterjemahkan oleh Setiono, L. dan Pudjaatmaka, H.A., PT Kalman Media Pustaka, Jakarta.
Taba, P., Zakir, M., Kasim, H., dan Fauziah, S., 2012, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Universitas Hasanuddin, Makassar.