BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Korosi adalah proses
perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi
kimia (reaksi elektro kimia) pada permukaan logam. Pada hakikatnya
korosi adalah suatu reaksi dimana suatu logam dioksidasi sebagai akibat
dari serangan kimia oleh lingkungan (uap air,oksigen di atmosfer, oksida
asam yang terlarut dalam air).
Korosi merupakan reaksi redoks
antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang
menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. . 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 dan karbonat. Rumus kimia karat besi
adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah
1.2. Rumusan Masalah
Apakah yang dimaksud dengan korosi?
Apa saja faktor yang menyebabkan terjadinya proses korosi?
Apa saja bentuk-bentuk korosi?
Bagaimana proses terjadinya korosi pada besi?
Apa saja cara yang bisa dilakukan untuk mencegah terjadinya korosi/
1.3. Tujuan Penulisan
Untuk mengetahui pengertian dari korosi
Untuk mengetahui apa saja faktor penyebab korosi
Untuk mengetahui bentuk-bentuk korosi
Untuk mengetahui proses terjadinya korosi pada besi
Untuk mengetahui cara pencegahan terjadinya korosi
1.4. Metode Penulisan
Dalam
penulisan makalah ini menggunakan metode literatur, dimana informasi
diperoleh dari buku-buku, artikel, internet, dan bahan bacaan lainnya.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pengertian Korosi
Korosi
adalah proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh
terjadinya reaksi kimia (reaksi elektro kimia) pada permukaan logam.
Pada hakikatnya korosi adalah suatu reaksi dimana suatu logam dioksidasi
sebagai akibat dari serangan kimia oleh lingkungan (uap air,oksigen di
atmosfer, oksida asam yang terlarut dalam air).
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.
Korosi
merupakan reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di
lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki.
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 dan karbonat. Rumus kimia karat besi
adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
Korosi
atau perkaratan logam juga dikenal sebagai proses oksidasi sebuah logam
dengan udara atau elektrolit lainnya, dimana udara atau elektrolit akan
mengami reduksi, sehingga proses korosi merupakan proses elektrokimia.
2.2. Faktor Penyebab Korosi
Pada umumnya ada beberapa faktor yang menyebabkan timbulnya percepatan korosi, yaitu:
a. 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 proses
korosi.
b. Oksigen
Udara yang banyak mengandung gas oksigen
akan menyebabkan terjadinya korosi. 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.
c. Larutan garam
Elektrolit
(asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan
transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat
diikat oleh oksigen di udara. Air hujan banyak mengandung asam, dan air
laut banyak mengandung garam, maka air hujan dan air laut merupakan
korosi yang utama.
Larutan garam menyerang lapisan mild stell dan
lapisan stainless stell selain itu dapat menyebabkan terjadinya pitting
(kebocoran), crevice (retek / celah), korosi, dan juga pecahnya alooys
(paduan logam yang bersifat tahan karat). Larutan ini biasanya ditemukan
pada campuran minyak-air dalam konsentrasi yang tinggi yang akan
menyebabkan proses korosi. Proses ini disebabkan oleh kenaikan
konduktivitas larutan garam dimana larutan garam lebih konduktif
sehingga menyebabkan laju korosi juga akan lebih tinggi. Sedangkan pada
kondisi kelautan garam dapat mempercepat laju korosi logam karena
larutan garamnya lebih konduktif, sama halnya dengan kecepatan alir dari
air laut yang sebanding dengan peningkatan laju korosi, akibatnya
terjadi gesekan, tegangan dan temperatur yang mendukung terjadinya
korosi.
d. Permukaan logam yang tidak rata
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.
e. Keberadaan Zat Pengotor
Zat
Pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi
tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang teroksidasi. Sebagai
contoh, adanya tumpukan debu karbon dari hasil pembakaran BBM pada
permukaan logam mampu mempercepat reaksi reduksi gas oksigen pada
permukaan logam. Dengan demikian peristiwa korosi semakin dipercepat.
f. Kontak dengan Elektrolit
Keberadaan
elektrolit, seperti garam dalam air laut dapat mempercepat laju korosi
dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Sedangkan konsentrasi
elektrolit yang besar dapat melakukan laju aliran elektron sehingga
korosi meningkat.
g. 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).
h. 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 pada
katode menyebabkan lebih banyak atom logam yang teroksidasi sehingga
laju korosi pada permukaan logam semakin besar.
i. Metalurgi
• 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
• 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° 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.
j. 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.
2.3. Bentuk-Bentuk Korosi
Bentuk-bentuk korosi yang umum ditemukan pada korosi logam di lingkungan laut, yaitu;
a. Korosi merata (uniform attack)
Yaitu korosi yang terjadi pada pada permukaan logam yang berbentuk
pengikisan permukaan logam secara merata sehingga ketebalan logam
berkurang sebagai akibat permukaan terkonvensi oleh produk karat yang
biasanya terjadi pada peralatan-peralatan terbuka, misalnya permukaan
luar pipa.
Bentuk korosi ini adalah sangat umum dan dicirikan
oleh baja yang berkarat dilingkungan udara. Disebut merata karena semua
permukaan metal terexpose diserang dengan laju yang kurang lebih sama,
tetapi metal yang hilang jarang sekali betul-betul merata. Menurut teori
electrochemical mixed potential, proses anodic dan katodik
terdistribusi merata pada seluruh permukaan metal. Dengan demikian agar
bentuk korosi ini terjadi, diperlukan sistem korosi yang menunjukkan
keseragaman (homogenitas) baik pada metal, media (perbedaan konsentrasi)
dan faktor-faktor korosi lainnya.
Pada korosi tipe ini, laju korosi
dapat dinyatakan dalam bentuk kehilangan ke tebalan metal menurut waktu
misalnya mm/tahun atau mikrometer/tahun. Biasanya laju korosi hanya
dinyatakan pada satu muka saja, dan bila kedua metal terserang korosi,
total kehilangan ketebalan metal menjadi dua kali.
b. Korosi setempat (local corrosion)
Dalam
beberapa hal perbedaan antara korosi merata dan korosi setempat tidak
begitu tajam, sungguhpun demikian adalah mungkin untuk memberikan
beberapa bentuk korosi, mulai dari korosi merata sampai korosi yang
menghasilkan sumuran dalam, korosi setempat sulit diduga.
c. Korosi galvanik (galvanik corrosion)
Bentuk
korosi ini terjadi bila dua (atau lebih) logam yang berbeda secara
listrik berhubungan satu sama lainnya berada dalam lingkungan korosif
yang sama. Dalam kasus demikian, logam yang berpotensial paling negatif
(dalam keadaan tidak berhubungan) atau terkorosi, sebaliknya logam lain
(logam mulia dengan potensial korosi tinggi akan kurang terkorosi).
Korosi
galvanik cenderung terlokalisir, kearah pembentukan sumuran, dan dalam
sistem pipa akan terjadi kebocoran-kebocoran. Dia merupakan masalah
perencanaan karena dalam pabrik, sistem pipa dan rangka banyak
melibatkan pemakaian lebih dari satu macam metal.
Bila berbagai macam
paduan digunakan dalam perencanaan dapat diharapkan akan terjadi
masalah-masalah dan masalah tersebut lebih kritis pada lingkungan laut.
Oleh karena itu harus diusahakan pemakaian paduan logam yang
berbeda-beda, haruslah jangan sampai menimbulkan masalah korosi.
d. Korosi sumuran (pitting)
Korosi
sumuran termasuk korosi setempat dimana daerah kecil dari permukaan
metal, terkorosi membentuk sumuran. Biasanya kedalaman sumur lebih besar
dari diameternya. Mekanisme terbentuknya korosi sumuran,sangat kompleks
dan sulit diduga, sungguhpun demikian ada situasi tertentu dimana
korosi sumuran dapat diantisipasi:
1. Pada baja karbon yang dilapisi
oleh mill scale dibawah kondisi tercelup, terutama air laut, akan
terbentuk beda potensial antara mill scale dan baja hingga pecahnya mill
scale mengarah pada situasi anode kecil / katoda besar.
2. Pada
paduan yang mengandalkan pada lapis pasif untuk sifat tahan korosinya
seperti stainless steel, setiap rusaknya (pecah) lapis pasif, cenderung
pembetukan korosi sumuran.
3. Dari segi praktis korosi sumuran
terbentuk didalam air mengandung chloride, oleh karena itu sering
terjadi pada kodisi dilingkungan laut.
e. Korosi erosi
Gerakan
air laut, seperti juga fluida lainnya dapat menimbulkan aksi mekanis
misalnya erosi (pengikisan), dengan korosi yang di timbulkannya tetap
elektrokimia sifatnya. Immpingement attack dan cavitation adalah bentuk
extrem dari tipe korosi ini.
Korosi erosi cenderung mengarah pada
penghilangan lapis protektif dari permukaan metal oleh aksi partikel
abrasive yang ada di dalam air. Umumnya laju serangan korosi membesar
dengan membesarnya kecepatan. Ada lagi bentuk erosi atau mekanisme lain,
misalnya korosi lembaran baja yang terpancang di pantai, dipengaruhi
oleh aksi abrasive dari pasir, dibantu oleh aksi pasang/surut atau
angin. Pada kasus ini lapis protektif di hilangkan.
f. Impingement attack
Seperti
namanya bentuk serangan terjadi ketika larutan menimpa dengan kecepatan
cukup besar pada permukaan metal. Hal ini dapat terjadi pada sistem
pipa dimana perubahan arah tiba-tiba dari aliran pada lengkungan dapat
mengakibatkan kerusakan setempat, bagian lain dari pipa tidak
terpengaruh. Bentuk korosi ini akan terjadi pada setiap situasi dimana
ada impingement (timpa bentur,tekan) air yang biasanya mengandung
gelembung udara pada kecepatan serendah 1 m/s.
g. Perusakan cavitasi
Bentuk
perusakan korosi ini disebabkan oleh terbentuk dan pecahnya gelembung
di dalam air laut, pada permukaan metal. Kondisi pada kecepatan tinggi
dan perubahan tekanan cenderung menimbulkan korosi cavitasi. Serangan
biasanya terlokalisir dan terjadi di daerah tekanan rendah, air
bergejolak (boil) dan terbentuk dari partial vacumm. Bila air kembali ke
tekanan normal, cavity pecah, dengan membebaskan energi. Hal ini
mengarah pada perusakan permukaan paduan logam.
h. Korosi celah (crevice corrosion)
Korosi
ini terbentuk apabila terbentuk celah antara dua permukaan dengan
bagian dalam celah lebih anodic dari permukaan luar. Pada dasarnya
korosi celah timbul dari formasi differensial aeration cell, dimana
metal yang terexpose di luar crivice lebih katodic terhadap metal di
dalam celah. Arus katodic yang besar bekerja pada daerah anodic yang
kecil menghasilkan serangan korosi lokal yang intensif.
2.4. Proses Korosi pada Besi
Proses
perkaratan (korosi) adalah reaksi elektro kimia (redoks). Pada
permukaan besi (Fe) bisa terbentuk bagian anoda dan katoda yang
disebabkan oleh dua hal:
1. Perbedaan konsentrasi oksigen terlarut pada permukaan besi
Tetesan air pada permukaan besi mengandung perbedaan konsentrasi
oksigen terlarut. Pada bagian pinggir mengandung lebih oksigen terlarut,
sehingga di bagian ini bertindak sebagai katoda (reaksi reduksi). Pada
bagian tengah tetesan oksigen terlarut relatif sedikit sehingga bagian
ini bertindak sebagai anoda (reaksi oksidasi).
Fe → Fe2+ + 2e-
Ion
Fe2+ bergerak ke katoda dan teroksidasi lebih lanjut menjadi Fe3+ /
besi (111) dalam senyawa besi (111) oksida terhidrat. Dengan adanya
garam (oksida asam) atau zat elektrolit akan mempercepat reaksi
perkaratan.
2. Tercampur besi oleh karbon atau logam lain yang mempunyai EO red lebih besar dari besi.
Karena
E0red besi lebih kecil dari logam tersebut, maka besi akan teroksidasi
(anoda), hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi atau menghasilkan
karatan besi. Secara keseluruhan perkaratan besi adalah sebagai berikut :
Bila besi bersentuhan dengan oksigen dan air yang bersifat asam, yakni oksida-kosida berikut akan terjadi :
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Reaksi setengah redoksnya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : Fe →Fe2+ + 2e- = + 0,44 volt
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Reaksi di atas berlangsung spontan.
Besi (11) itu seterusnya dioksidasi oleh oksigen membentuk karat besi atau oksida besi (111) terhidrasi. Reaksinya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : 2 Fe2+ → 2Fe3+ + 2e = - 0,77 volt
2 Fe2+ +½ O2 + 2H+ → 2Fe3+ + H2O = + 0,46 volt
Reaksi tersebut merupakan reaksi spontan, selanjutnya :
2 Fe3+ + ( x+3) H2O → Fe2O3.x H2O + 6 H+
Fe2O3.x H2O inilah yang disebut sebagai karat besi dan ion H+ yang dihasilkan dapat mempercepat reaksi korosi selanjutnya.
Ion
Fe di alam akan teroksidasi lagi membentuk Fe2+ atau Fe3+ .
Sedangkan ion OH akan bereaksi dengan elektrolit yang ada di lingkungan
biasanya dengan ion H+ dari reaksi air hujan dan dengan gas-gas pencemar
(SOx, NOx) yang di kenal dengan hujan asam.
Selanjutnya oleh
oksigen di udara besi (II) di oksidasi dan sebagai hasil reaksi akhir
terbentuk Fe2O3.x(H2O). Zat ini dapat bertindak sebagai autokatalis pada
proses perkaratan.Yaitu karat yang dapat mempercepat proses perkaratan
berikutnya. Pada umumnya logam-logam yang mempunyai potensial elektroda
negatif lebih mudah mengalami korosi. Logam mulia, logam yang mempunyai
potensial elektroda positif, sukar mengalami korosi. Kedudukan logam
dalam deret potensial bukan satu-satunya faktor yang menyebabkan korosi.
Faktor lain yang turut juga menentukan ialah lapisan pada permukaan
logam. Alumunium dan seng mudah dioksidasi dalam udara, akan tetapi
lapisan tipis dari oksida yang terbentuk pada permukaan melindungi
bagian bawahnya terhadap korosi selanjutnya.Kedua logam ini, alumunium
dan seng mengalami oksidasi yang kurang sempurna di udara jika
dibandingkan dengan besi yang kurang aktif. Karat yang terbentuk di
permukaan besi merupakan lapisan tipis yang berpori sehingga bagian
bawahnya mudah mengalami korosi
2.5. Cara Mencegah Terjadinya Korosi
Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya mencegah terjadinya korosi, yaitu:
a. Cara pelapisan (coating)
Pelapisan
adalah cara umum dan paling banyak di terapkan dalam istilah tonase
baja, untuk mengendalikan korosi, untuk melindungi/isolasi paduan logam
dari lingkungan yang korosif. Akan tetapi dalam prakteknya timbul banyak
problem dan biasanya kurang perhatian tentang masalah itu. Tersedia
banyak sekali macam pelapis dan yang paling umum adalah cat. Jembatan,
pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara
dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik,
karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
Kontak antara
besi dengan oksigen dan air dapat dicegah dengan melapisi besi dengan
cat atau dengan logam lain. Hal ini dikarenakan jika besi dilapisi
dengan cat atau logam lain yang lebih sukar teroksidasi (logam yang
mempunyai Enol lebih besar). Yang akan bereaksi dengan udara adalah
lapisan luarnya saja sehingga logam tersebut bisa dilindungi oleh logam
tersebut.
Jika logam seperti seng dan timah mengalami korosi, senyawa
yang terbentuk akan melindungi logam di bawahnya dari korosi
selanjutnya. Seng, Zn dan timah dapat digunakan sebagai logam pelapis
untuk melindungi besi dan korosi.
Namun perlu diperhatikan potensial elektrode standar seng dan timah terhadap besi.
Fe2+ (aq) + 2e → Fe(s) EO = - 0,44 volt
Zn2+ (aq) + 2e → Zn(s) EO =- 0,76 volt
Sn2+ (aq) + 2e → Sn(s) EO =- 0,14 volt
Seng lebih mudah di oksidasi daripada besi. Jika besi dilapisi dengan
seng, besi tidak akan berkarat walaupun lapisan seng tersebut berlubang
sekalipun. Besi lebih mudah dioksidasi daripada timah. Jika besi
dilapisi dengan timah, besi tidak akan berkarat.
b. Cara proteksi katodik (katode pelindung)
Cara
ini digunakan terutama untuk logam besi yang di tanam di dalam tanah.
Prinsipnya adalah logam besi di hubungkan denga logam lain yang
bertindak sebagai anode dan besi sebagai katode. Jadi, logam yang
digunakan untuk melindungi besi harus yang lebih mudah teroksidasi
daripada logam besi, yaitu memiliki potensial reduksi yang lebih negatif
daripada besi. Umumnya digunakan logam Magnesium (Mg). Logam alkali
tidak dapat di gunakan karena reaktif.Logam alumunium(Al) dan seng (Zn)
tidak dapat digunakan karena oksida logam tersebut (Al2O3 atau ZnO) akan
menghambat proses oksidasi berikutnya dengan cara menutupi permukaan
logam.
Pipa besi misalnya untuk air atau minyak yang ditanam di
dalam tanah harus dilindungi. Untuk mencegah korosi pada pipa-pipa ini
batang logam yang lebih aktif, seperti batang Magnesium (Mg) atau seng
(Zn) ditanam di dekat pipa dan di hubungkan dengan kawat, batang
magnesium akan mengalami oksidasi dan Mg yang rusak dapat diganti dalam
jangka waktu tertentu sehingga dengan demikian pipa yang terbuat dari
besi itu terlindung dari korosi. Korosi besi ini juga dapat dicegah
dengan menghubungkan besi tersebut dengan kutub negatif sumber listrik.
Proteksi katodik juga merupakan teknik penanggulangan korosi komponen
baja jembatan, khususnya pada bagian tiang pancang pipa baja yang berada
dalam lingkungan air dan atau tanah karena pada bagian tersebut relatif
sulit dilakukan teknik penanggulangan korosi dengan teknik yang lebih
murah yaitu pengecatan.
Pada prinsipnya, korosi terjadi karena
adanya aliran elektron dari bagian tiang pancang pipa baja (anoda) yang
diikuti dengan perubahan logam menjadi ion logam (karat) ke bagian tiang
pancang pipa baja lain yang karena kualitas baja atau kondisi
lingkungannya menjadi katoda. Pada proteksi katodik, terjadinya
kerusakan baja akibat aliran elektron dari anoda ke katoda ditanggulangi
dengan memberikan pasokan elektron secukupnya pada seluruh struktur
baja yang dilindungi atau dengan kata lain menjadikan seluruh struktur
baja tersebut menjadi katoda yang kaya akan elektron. Dilihat dari cara
memasok elektron, proteksi katodik terbagi dalam dua cara, yaitu:
a)
Metoda arus terpasang (impressed current) yaitu pasokan elektron
dilakukan dengan cara menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan
katoda pada suatu sumber listrik. Metoda ini menggunakan sumber arus
searah dari luar, misalnya Transformer Rectifier, DC Generator, dan
lain-lain. Arus listrik pada sistem ini dialirkan ke permukaan logam
yang diproteksi melalui anoda pembantu, misalnya Anoda Graphite, Baja,
Platina, dan Besi Tuang. Keuntungan besar dari metoda arus terpasang
adalah bahwa sistem ini dapat menggunakan anoda inert atau anoda yang
tahan karat seperti platina dan karbon.
b) Metoda anoda korban
(sucricifial anoda) yaitu pasokan elektron dilakukan dengan cara
menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan logam lain sebagai anoda
korban yang memiliki potensial lebih rendah. Pada cara ini terjadi
aliran elektron dari logam dengan potensial yang lebih rendah ke tiang
pancang pipa baja yang potensialnya lebih tinggi.
Dengan demikian
maka tiang pancang pipa baja akan terlindung dari korosi namun sebagai
konsekwensinya logam anoda dalam waktu tertentu akan rusak/habis dan
selanjutnya dapat diganti atau diperbaharui. Mengganti anoda lebih
ringan secara teknik maupun ekonomis dibanding mengganti tiang pancang
pipa baja.
c. Perancangan
Dari segi korosi, perancangan
dianggap berkaitan dengan perencanaan yang baik dan pembangunan proyek.
Ia meliputi pemilihan material dan pemilihan cara pengendaliannya dalam
batas perancangan keseluruhan. Perencanaan dan perancangan cara
pengendalian korosi adalah merupakan pemecahan masalah yang baik
terhadap persoalan-persoalan yang di hadapi.
d. Anoda karbon
Cara lain untuk mencegah korosi besi adalah dengan menggunakan anoda
karbon. Dengan membandingkan potensial reduksi standar besi dan
magnesium.
Fe2+ + 2e → Fe(s) EO = -0,41 volt
Mg2+ + 2e → Mg(s) EO =-2,39 volt
Terlihat bahwa Mg2+ lebih sulit direduksi dibandingkan dengan Fe2+
atau sebaliknya, Mg(s) lebih mudah dioksidasi daripada Fe(s). Sepotong
Mg yang terhubung dengan besi akan lebih cenderung dioksidasi
dibandingkan dengan besi, dan sekali terpakai oleh oksidasi harus
diganti. Metode ini biasanya digunakan untuk melindungi lambung kapal,
jembatan, dan pompa air besi dari korosi. Pelat magnesium dihubungkan
dengan interval yang teratur sepanjang potongan pipa yang terkubur, dan
ini jauh lebih mudah untuk menggantikannya secara periodik dari pada
mengganti keseluruhan pipa.
e. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
f. Pembalutan dengan Plastik
Berbagai
macam barang misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan
plastik. Plastic mencegah kontak dengan udara dan air.
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Korosi adalah proses perusakan pada
permukaan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi kimia (reaksi
elektro kimia) pada permukaan logam.
Factor yang menyebabkan
timbulnya percepatan korosi antara lain : uap air, oksigen, larutan
garam, permukaan logam yang tidak rata.
Proses perkaratan pada besi adalah reaksi elektro kimia ( redoks ) yaitu :
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Reaksi setengah redoksnya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : Fe →Fe2+ + 2e- = + 0,44 volt
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Bentuk-bentuk korosi yang umum ditemukan pada korosi logam dilingkungan
laut antara lain korosi merata, korosi setempat, korosi setempat,
korosi galvanic, korosi sumuran, korosi celah, korosi erosi, impingement
attack, perusakan cavitasi.
Cara pencegahan korosi antara lain
dengan cara pelapisan,cara pelapisan katodik, perancangan, anoda karbon,
pelumuran dengan oli atau gemuk, pembalutan dengan plastik.
DAFTAR PUSTAKA
Akhadi,Mukhlis. 2006. Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia
Chandler,K.A. 1985. Marine and Offshone Corrosion. Batter Work
Hermawan, Beni. 2007. Dari http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia
Ismunandar, 2008. Dari http://www2.kompas.com
Oxtoby,David W. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga
Sudarmo, Unggul. 2006. KIMIA SMA. Jakarta: Erlangga
http://www.cosmoeng.co.jp
http://www.diveholidayisle.com
Makalah Korosi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Korosi adalah proses
perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi
kimia (reaksi elektro kimia) pada permukaan logam. Pada hakikatnya
korosi adalah suatu reaksi dimana suatu logam dioksidasi sebagai akibat
dari serangan kimia oleh lingkungan (uap air,oksigen di atmosfer, oksida
asam yang terlarut dalam air).
Korosi merupakan reaksi redoks
antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang
menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. . 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 dan karbonat. Rumus kimia karat besi
adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah
1.2. Rumusan Masalah
Apakah yang dimaksud dengan korosi?
Apa saja faktor yang menyebabkan terjadinya proses korosi?
Apa saja bentuk-bentuk korosi?
Bagaimana proses terjadinya korosi pada besi?
Apa saja cara yang bisa dilakukan untuk mencegah terjadinya korosi/
1.3. Tujuan Penulisan
Untuk mengetahui pengertian dari korosi
Untuk mengetahui apa saja faktor penyebab korosi
Untuk mengetahui bentuk-bentuk korosi
Untuk mengetahui proses terjadinya korosi pada besi
Untuk mengetahui cara pencegahan terjadinya korosi
1.4. Metode Penulisan
Dalam
penulisan makalah ini menggunakan metode literatur, dimana informasi
diperoleh dari buku-buku, artikel, internet, dan bahan bacaan lainnya.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pengertian Korosi
Korosi
adalah proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh
terjadinya reaksi kimia (reaksi elektro kimia) pada permukaan logam.
Pada hakikatnya korosi adalah suatu reaksi dimana suatu logam dioksidasi
sebagai akibat dari serangan kimia oleh lingkungan (uap air,oksigen di
atmosfer, oksida asam yang terlarut dalam air).
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.
Korosi
merupakan reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di
lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki.
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 dan karbonat. Rumus kimia karat besi
adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
Korosi
atau perkaratan logam juga dikenal sebagai proses oksidasi sebuah logam
dengan udara atau elektrolit lainnya, dimana udara atau elektrolit akan
mengami reduksi, sehingga proses korosi merupakan proses elektrokimia.
2.2. Faktor Penyebab Korosi
Pada umumnya ada beberapa faktor yang menyebabkan timbulnya percepatan korosi, yaitu:
a. 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 proses
korosi.
b. Oksigen
Udara yang banyak mengandung gas oksigen
akan menyebabkan terjadinya korosi. 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.
c. Larutan garam
Elektrolit
(asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan
transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat
diikat oleh oksigen di udara. Air hujan banyak mengandung asam, dan air
laut banyak mengandung garam, maka air hujan dan air laut merupakan
korosi yang utama.
Larutan garam menyerang lapisan mild stell dan
lapisan stainless stell selain itu dapat menyebabkan terjadinya pitting
(kebocoran), crevice (retek / celah), korosi, dan juga pecahnya alooys
(paduan logam yang bersifat tahan karat). Larutan ini biasanya ditemukan
pada campuran minyak-air dalam konsentrasi yang tinggi yang akan
menyebabkan proses korosi. Proses ini disebabkan oleh kenaikan
konduktivitas larutan garam dimana larutan garam lebih konduktif
sehingga menyebabkan laju korosi juga akan lebih tinggi. Sedangkan pada
kondisi kelautan garam dapat mempercepat laju korosi logam karena
larutan garamnya lebih konduktif, sama halnya dengan kecepatan alir dari
air laut yang sebanding dengan peningkatan laju korosi, akibatnya
terjadi gesekan, tegangan dan temperatur yang mendukung terjadinya
korosi.
d. Permukaan logam yang tidak rata
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.
e. Keberadaan Zat Pengotor
Zat
Pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi
tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang teroksidasi. Sebagai
contoh, adanya tumpukan debu karbon dari hasil pembakaran BBM pada
permukaan logam mampu mempercepat reaksi reduksi gas oksigen pada
permukaan logam. Dengan demikian peristiwa korosi semakin dipercepat.
f. Kontak dengan Elektrolit
Keberadaan
elektrolit, seperti garam dalam air laut dapat mempercepat laju korosi
dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Sedangkan konsentrasi
elektrolit yang besar dapat melakukan laju aliran elektron sehingga
korosi meningkat.
g. 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).
h. 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 pada
katode menyebabkan lebih banyak atom logam yang teroksidasi sehingga
laju korosi pada permukaan logam semakin besar.
i. Metalurgi
• 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
• 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° 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.
j. 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.
2.3. Bentuk-Bentuk Korosi
Bentuk-bentuk korosi yang umum ditemukan pada korosi logam di lingkungan laut, yaitu;
a. Korosi merata (uniform attack)
Yaitu korosi yang terjadi pada pada permukaan logam yang berbentuk
pengikisan permukaan logam secara merata sehingga ketebalan logam
berkurang sebagai akibat permukaan terkonvensi oleh produk karat yang
biasanya terjadi pada peralatan-peralatan terbuka, misalnya permukaan
luar pipa.
Bentuk korosi ini adalah sangat umum dan dicirikan
oleh baja yang berkarat dilingkungan udara. Disebut merata karena semua
permukaan metal terexpose diserang dengan laju yang kurang lebih sama,
tetapi metal yang hilang jarang sekali betul-betul merata. Menurut teori
electrochemical mixed potential, proses anodic dan katodik
terdistribusi merata pada seluruh permukaan metal. Dengan demikian agar
bentuk korosi ini terjadi, diperlukan sistem korosi yang menunjukkan
keseragaman (homogenitas) baik pada metal, media (perbedaan konsentrasi)
dan faktor-faktor korosi lainnya.
Pada korosi tipe ini, laju korosi
dapat dinyatakan dalam bentuk kehilangan ke tebalan metal menurut waktu
misalnya mm/tahun atau mikrometer/tahun. Biasanya laju korosi hanya
dinyatakan pada satu muka saja, dan bila kedua metal terserang korosi,
total kehilangan ketebalan metal menjadi dua kali.
b. Korosi setempat (local corrosion)
Dalam
beberapa hal perbedaan antara korosi merata dan korosi setempat tidak
begitu tajam, sungguhpun demikian adalah mungkin untuk memberikan
beberapa bentuk korosi, mulai dari korosi merata sampai korosi yang
menghasilkan sumuran dalam, korosi setempat sulit diduga.
c. Korosi galvanik (galvanik corrosion)
Bentuk
korosi ini terjadi bila dua (atau lebih) logam yang berbeda secara
listrik berhubungan satu sama lainnya berada dalam lingkungan korosif
yang sama. Dalam kasus demikian, logam yang berpotensial paling negatif
(dalam keadaan tidak berhubungan) atau terkorosi, sebaliknya logam lain
(logam mulia dengan potensial korosi tinggi akan kurang terkorosi).
Korosi
galvanik cenderung terlokalisir, kearah pembentukan sumuran, dan dalam
sistem pipa akan terjadi kebocoran-kebocoran. Dia merupakan masalah
perencanaan karena dalam pabrik, sistem pipa dan rangka banyak
melibatkan pemakaian lebih dari satu macam metal.
Bila berbagai macam
paduan digunakan dalam perencanaan dapat diharapkan akan terjadi
masalah-masalah dan masalah tersebut lebih kritis pada lingkungan laut.
Oleh karena itu harus diusahakan pemakaian paduan logam yang
berbeda-beda, haruslah jangan sampai menimbulkan masalah korosi.
d. Korosi sumuran (pitting)
Korosi
sumuran termasuk korosi setempat dimana daerah kecil dari permukaan
metal, terkorosi membentuk sumuran. Biasanya kedalaman sumur lebih besar
dari diameternya. Mekanisme terbentuknya korosi sumuran,sangat kompleks
dan sulit diduga, sungguhpun demikian ada situasi tertentu dimana
korosi sumuran dapat diantisipasi:
1. Pada baja karbon yang dilapisi
oleh mill scale dibawah kondisi tercelup, terutama air laut, akan
terbentuk beda potensial antara mill scale dan baja hingga pecahnya mill
scale mengarah pada situasi anode kecil / katoda besar.
2. Pada
paduan yang mengandalkan pada lapis pasif untuk sifat tahan korosinya
seperti stainless steel, setiap rusaknya (pecah) lapis pasif, cenderung
pembetukan korosi sumuran.
3. Dari segi praktis korosi sumuran
terbentuk didalam air mengandung chloride, oleh karena itu sering
terjadi pada kodisi dilingkungan laut.
e. Korosi erosi
Gerakan
air laut, seperti juga fluida lainnya dapat menimbulkan aksi mekanis
misalnya erosi (pengikisan), dengan korosi yang di timbulkannya tetap
elektrokimia sifatnya. Immpingement attack dan cavitation adalah bentuk
extrem dari tipe korosi ini.
Korosi erosi cenderung mengarah pada
penghilangan lapis protektif dari permukaan metal oleh aksi partikel
abrasive yang ada di dalam air. Umumnya laju serangan korosi membesar
dengan membesarnya kecepatan. Ada lagi bentuk erosi atau mekanisme lain,
misalnya korosi lembaran baja yang terpancang di pantai, dipengaruhi
oleh aksi abrasive dari pasir, dibantu oleh aksi pasang/surut atau
angin. Pada kasus ini lapis protektif di hilangkan.
f. Impingement attack
Seperti
namanya bentuk serangan terjadi ketika larutan menimpa dengan kecepatan
cukup besar pada permukaan metal. Hal ini dapat terjadi pada sistem
pipa dimana perubahan arah tiba-tiba dari aliran pada lengkungan dapat
mengakibatkan kerusakan setempat, bagian lain dari pipa tidak
terpengaruh. Bentuk korosi ini akan terjadi pada setiap situasi dimana
ada impingement (timpa bentur,tekan) air yang biasanya mengandung
gelembung udara pada kecepatan serendah 1 m/s.
g. Perusakan cavitasi
Bentuk
perusakan korosi ini disebabkan oleh terbentuk dan pecahnya gelembung
di dalam air laut, pada permukaan metal. Kondisi pada kecepatan tinggi
dan perubahan tekanan cenderung menimbulkan korosi cavitasi. Serangan
biasanya terlokalisir dan terjadi di daerah tekanan rendah, air
bergejolak (boil) dan terbentuk dari partial vacumm. Bila air kembali ke
tekanan normal, cavity pecah, dengan membebaskan energi. Hal ini
mengarah pada perusakan permukaan paduan logam.
h. Korosi celah (crevice corrosion)
Korosi
ini terbentuk apabila terbentuk celah antara dua permukaan dengan
bagian dalam celah lebih anodic dari permukaan luar. Pada dasarnya
korosi celah timbul dari formasi differensial aeration cell, dimana
metal yang terexpose di luar crivice lebih katodic terhadap metal di
dalam celah. Arus katodic yang besar bekerja pada daerah anodic yang
kecil menghasilkan serangan korosi lokal yang intensif.
2.4. Proses Korosi pada Besi
Proses
perkaratan (korosi) adalah reaksi elektro kimia (redoks). Pada
permukaan besi (Fe) bisa terbentuk bagian anoda dan katoda yang
disebabkan oleh dua hal:
1. Perbedaan konsentrasi oksigen terlarut pada permukaan besi
Tetesan air pada permukaan besi mengandung perbedaan konsentrasi
oksigen terlarut. Pada bagian pinggir mengandung lebih oksigen terlarut,
sehingga di bagian ini bertindak sebagai katoda (reaksi reduksi). Pada
bagian tengah tetesan oksigen terlarut relatif sedikit sehingga bagian
ini bertindak sebagai anoda (reaksi oksidasi).
Fe → Fe2+ + 2e-
Ion
Fe2+ bergerak ke katoda dan teroksidasi lebih lanjut menjadi Fe3+ /
besi (111) dalam senyawa besi (111) oksida terhidrat. Dengan adanya
garam (oksida asam) atau zat elektrolit akan mempercepat reaksi
perkaratan.
2. Tercampur besi oleh karbon atau logam lain yang mempunyai EO red lebih besar dari besi.
Karena
E0red besi lebih kecil dari logam tersebut, maka besi akan teroksidasi
(anoda), hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi atau menghasilkan
karatan besi. Secara keseluruhan perkaratan besi adalah sebagai berikut :
Bila besi bersentuhan dengan oksigen dan air yang bersifat asam, yakni oksida-kosida berikut akan terjadi :
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Reaksi setengah redoksnya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : Fe →Fe2+ + 2e- = + 0,44 volt
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Reaksi di atas berlangsung spontan.
Besi (11) itu seterusnya dioksidasi oleh oksigen membentuk karat besi atau oksida besi (111) terhidrasi. Reaksinya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : 2 Fe2+ → 2Fe3+ + 2e = - 0,77 volt
2 Fe2+ +½ O2 + 2H+ → 2Fe3+ + H2O = + 0,46 volt
Reaksi tersebut merupakan reaksi spontan, selanjutnya :
2 Fe3+ + ( x+3) H2O → Fe2O3.x H2O + 6 H+
Fe2O3.x H2O inilah yang disebut sebagai karat besi dan ion H+ yang dihasilkan dapat mempercepat reaksi korosi selanjutnya.
Ion
Fe di alam akan teroksidasi lagi membentuk Fe2+ atau Fe3+ .
Sedangkan ion OH akan bereaksi dengan elektrolit yang ada di lingkungan
biasanya dengan ion H+ dari reaksi air hujan dan dengan gas-gas pencemar
(SOx, NOx) yang di kenal dengan hujan asam.
Selanjutnya oleh
oksigen di udara besi (II) di oksidasi dan sebagai hasil reaksi akhir
terbentuk Fe2O3.x(H2O). Zat ini dapat bertindak sebagai autokatalis pada
proses perkaratan.Yaitu karat yang dapat mempercepat proses perkaratan
berikutnya. Pada umumnya logam-logam yang mempunyai potensial elektroda
negatif lebih mudah mengalami korosi. Logam mulia, logam yang mempunyai
potensial elektroda positif, sukar mengalami korosi. Kedudukan logam
dalam deret potensial bukan satu-satunya faktor yang menyebabkan korosi.
Faktor lain yang turut juga menentukan ialah lapisan pada permukaan
logam. Alumunium dan seng mudah dioksidasi dalam udara, akan tetapi
lapisan tipis dari oksida yang terbentuk pada permukaan melindungi
bagian bawahnya terhadap korosi selanjutnya.Kedua logam ini, alumunium
dan seng mengalami oksidasi yang kurang sempurna di udara jika
dibandingkan dengan besi yang kurang aktif. Karat yang terbentuk di
permukaan besi merupakan lapisan tipis yang berpori sehingga bagian
bawahnya mudah mengalami korosi
2.5. Cara Mencegah Terjadinya Korosi
Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya mencegah terjadinya korosi, yaitu:
a. Cara pelapisan (coating)
Pelapisan
adalah cara umum dan paling banyak di terapkan dalam istilah tonase
baja, untuk mengendalikan korosi, untuk melindungi/isolasi paduan logam
dari lingkungan yang korosif. Akan tetapi dalam prakteknya timbul banyak
problem dan biasanya kurang perhatian tentang masalah itu. Tersedia
banyak sekali macam pelapis dan yang paling umum adalah cat. Jembatan,
pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara
dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik,
karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
Kontak antara
besi dengan oksigen dan air dapat dicegah dengan melapisi besi dengan
cat atau dengan logam lain. Hal ini dikarenakan jika besi dilapisi
dengan cat atau logam lain yang lebih sukar teroksidasi (logam yang
mempunyai Enol lebih besar). Yang akan bereaksi dengan udara adalah
lapisan luarnya saja sehingga logam tersebut bisa dilindungi oleh logam
tersebut.
Jika logam seperti seng dan timah mengalami korosi, senyawa
yang terbentuk akan melindungi logam di bawahnya dari korosi
selanjutnya. Seng, Zn dan timah dapat digunakan sebagai logam pelapis
untuk melindungi besi dan korosi.
Namun perlu diperhatikan potensial elektrode standar seng dan timah terhadap besi.
Fe2+ (aq) + 2e → Fe(s) EO = - 0,44 volt
Zn2+ (aq) + 2e → Zn(s) EO =- 0,76 volt
Sn2+ (aq) + 2e → Sn(s) EO =- 0,14 volt
Seng lebih mudah di oksidasi daripada besi. Jika besi dilapisi dengan
seng, besi tidak akan berkarat walaupun lapisan seng tersebut berlubang
sekalipun. Besi lebih mudah dioksidasi daripada timah. Jika besi
dilapisi dengan timah, besi tidak akan berkarat.
b. Cara proteksi katodik (katode pelindung)
Cara
ini digunakan terutama untuk logam besi yang di tanam di dalam tanah.
Prinsipnya adalah logam besi di hubungkan denga logam lain yang
bertindak sebagai anode dan besi sebagai katode. Jadi, logam yang
digunakan untuk melindungi besi harus yang lebih mudah teroksidasi
daripada logam besi, yaitu memiliki potensial reduksi yang lebih negatif
daripada besi. Umumnya digunakan logam Magnesium (Mg). Logam alkali
tidak dapat di gunakan karena reaktif.Logam alumunium(Al) dan seng (Zn)
tidak dapat digunakan karena oksida logam tersebut (Al2O3 atau ZnO) akan
menghambat proses oksidasi berikutnya dengan cara menutupi permukaan
logam.
Pipa besi misalnya untuk air atau minyak yang ditanam di
dalam tanah harus dilindungi. Untuk mencegah korosi pada pipa-pipa ini
batang logam yang lebih aktif, seperti batang Magnesium (Mg) atau seng
(Zn) ditanam di dekat pipa dan di hubungkan dengan kawat, batang
magnesium akan mengalami oksidasi dan Mg yang rusak dapat diganti dalam
jangka waktu tertentu sehingga dengan demikian pipa yang terbuat dari
besi itu terlindung dari korosi. Korosi besi ini juga dapat dicegah
dengan menghubungkan besi tersebut dengan kutub negatif sumber listrik.
Proteksi katodik juga merupakan teknik penanggulangan korosi komponen
baja jembatan, khususnya pada bagian tiang pancang pipa baja yang berada
dalam lingkungan air dan atau tanah karena pada bagian tersebut relatif
sulit dilakukan teknik penanggulangan korosi dengan teknik yang lebih
murah yaitu pengecatan.
Pada prinsipnya, korosi terjadi karena
adanya aliran elektron dari bagian tiang pancang pipa baja (anoda) yang
diikuti dengan perubahan logam menjadi ion logam (karat) ke bagian tiang
pancang pipa baja lain yang karena kualitas baja atau kondisi
lingkungannya menjadi katoda. Pada proteksi katodik, terjadinya
kerusakan baja akibat aliran elektron dari anoda ke katoda ditanggulangi
dengan memberikan pasokan elektron secukupnya pada seluruh struktur
baja yang dilindungi atau dengan kata lain menjadikan seluruh struktur
baja tersebut menjadi katoda yang kaya akan elektron. Dilihat dari cara
memasok elektron, proteksi katodik terbagi dalam dua cara, yaitu:
a)
Metoda arus terpasang (impressed current) yaitu pasokan elektron
dilakukan dengan cara menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan
katoda pada suatu sumber listrik. Metoda ini menggunakan sumber arus
searah dari luar, misalnya Transformer Rectifier, DC Generator, dan
lain-lain. Arus listrik pada sistem ini dialirkan ke permukaan logam
yang diproteksi melalui anoda pembantu, misalnya Anoda Graphite, Baja,
Platina, dan Besi Tuang. Keuntungan besar dari metoda arus terpasang
adalah bahwa sistem ini dapat menggunakan anoda inert atau anoda yang
tahan karat seperti platina dan karbon.
b) Metoda anoda korban
(sucricifial anoda) yaitu pasokan elektron dilakukan dengan cara
menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan logam lain sebagai anoda
korban yang memiliki potensial lebih rendah. Pada cara ini terjadi
aliran elektron dari logam dengan potensial yang lebih rendah ke tiang
pancang pipa baja yang potensialnya lebih tinggi.
Dengan demikian
maka tiang pancang pipa baja akan terlindung dari korosi namun sebagai
konsekwensinya logam anoda dalam waktu tertentu akan rusak/habis dan
selanjutnya dapat diganti atau diperbaharui. Mengganti anoda lebih
ringan secara teknik maupun ekonomis dibanding mengganti tiang pancang
pipa baja.
c. Perancangan
Dari segi korosi, perancangan
dianggap berkaitan dengan perencanaan yang baik dan pembangunan proyek.
Ia meliputi pemilihan material dan pemilihan cara pengendaliannya dalam
batas perancangan keseluruhan. Perencanaan dan perancangan cara
pengendalian korosi adalah merupakan pemecahan masalah yang baik
terhadap persoalan-persoalan yang di hadapi.
d. Anoda karbon
Cara lain untuk mencegah korosi besi adalah dengan menggunakan anoda
karbon. Dengan membandingkan potensial reduksi standar besi dan
magnesium.
Fe2+ + 2e → Fe(s) EO = -0,41 volt
Mg2+ + 2e → Mg(s) EO =-2,39 volt
Terlihat bahwa Mg2+ lebih sulit direduksi dibandingkan dengan Fe2+
atau sebaliknya, Mg(s) lebih mudah dioksidasi daripada Fe(s). Sepotong
Mg yang terhubung dengan besi akan lebih cenderung dioksidasi
dibandingkan dengan besi, dan sekali terpakai oleh oksidasi harus
diganti. Metode ini biasanya digunakan untuk melindungi lambung kapal,
jembatan, dan pompa air besi dari korosi. Pelat magnesium dihubungkan
dengan interval yang teratur sepanjang potongan pipa yang terkubur, dan
ini jauh lebih mudah untuk menggantikannya secara periodik dari pada
mengganti keseluruhan pipa.
e. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
f. Pembalutan dengan Plastik
Berbagai
macam barang misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan
plastik. Plastic mencegah kontak dengan udara dan air.
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Korosi adalah proses perusakan pada
permukaan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi kimia (reaksi
elektro kimia) pada permukaan logam.
Factor yang menyebabkan
timbulnya percepatan korosi antara lain : uap air, oksigen, larutan
garam, permukaan logam yang tidak rata.
Proses perkaratan pada besi adalah reaksi elektro kimia ( redoks ) yaitu :
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Reaksi setengah redoksnya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : Fe →Fe2+ + 2e- = + 0,44 volt
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O
Bentuk-bentuk korosi yang umum ditemukan pada korosi logam dilingkungan
laut antara lain korosi merata, korosi setempat, korosi setempat,
korosi galvanic, korosi sumuran, korosi celah, korosi erosi, impingement
attack, perusakan cavitasi.
Cara pencegahan korosi antara lain
dengan cara pelapisan,cara pelapisan katodik, perancangan, anoda karbon,
pelumuran dengan oli atau gemuk, pembalutan dengan plastik.
DAFTAR PUSTAKA
Akhadi,Mukhlis. 2006. Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia
Chandler,K.A. 1985. Marine and Offshone Corrosion. Batter Work
Hermawan, Beni. 2007. Dari http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia
Ismunandar, 2008. Dari http://www2.kompas.com
Oxtoby,David W. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga
Sudarmo, Unggul. 2006. KIMIA SMA. Jakarta: Erlangga
http://www.cosmoeng.co.jp
http://www.diveholidayisle.com
.gif)
klo lupa klik tombol ini.... 
.gif)
.gif)
.gif)
Fig.3. Tafel polarization curves of mild steel
measured in 5 % HCl at 60°C in presence
.gif){kind=link}
.gif){kind=link}