Selasa, 21 Juni 2011

Uji Korosi pada Besi

- Dasar Teori
Korosi atau pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
·         Proses Korosi
Korosi merupakan transformasi logam menjadi senyawanya, terutama terjadi dalam lingkungan yang mengandung air, atau peristiwa teroksidasinya suatu logam oleh gas oksigen di udara. Suatu logam akan mengalami korosi jika pada permukaannya terdapat lapisan yang bertindak sebagai anoda dan lapisan lain sebagai katoda.
·         Faktor-faktor yang mempengaruhi Korosi
Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya.

1.     Oksigen terlarut ( DO = Dissolved oxygen ) DO berperan dalam sebagian proses korosi, bila konsentrasi DO naik, maka kecepatan korosi akan naik.
2.     Zat padat terlarut jumlah ( TDS = total dissolved solid ) konsentrasi TDS sangatlah penting, karena air yang mengandung TDS merupakan penghantar arus listrik yang baik dibandingkan dengan air tanpa TDS. Aliran listrik diperlukan untuk terjadinya korosi pada pipa logam, oleh karena itu jika TDS naik, maka kecepatan korosi akan naik.
3.     pH dan Alkalinitas mempengaruhi kecepatan reaksi, pada umumnya pH dan alkalinitas naik, kecepatan korosi akan naik.
4.     Temperatur makin tinggi temperatur, reaksi kimia lebih cepat terjadi dan naiknya temperatur air pada umumnya menambah kecepatan korosi.
5.     Tipe logam yang digunakan untuk pipa dan perlengkapan pipa logam yang mudah memberikan elektron atau yang mudah teroksidasi, akan mudah terkorosi.
6.     Aliran listrik Aliran listrik yang diakibatkan oleh korosi sangat lemah dan isolasi dapat menghalangi aliran listrik antara logam-logam yang berbeda, sehingga korosi galvanis dapat dihindari. Bilamana aliran listrik yang kuat melewati logam yang mudah terkorosi, maka akan menimbulkan aliran nyasar dari sistem pemasangan listrik di pelanggan yang tidak menggunakan aarde, hal ini menyebabkan korosi cepat terjadi.
7.     B a k t e r i tipe bakteri tertentu dapat mempercepat korosi, karena mereka akan menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S), selama masa putaran hidupnya. CO2 akan menurunkan pH secara berarti sehingga menaikkan kecepatan korosi. H2S dan besi sulfida, Fe2S2, hasil reduksi sulfat (SO42–) oleh bakteri pereduksi sulfat pada kondisi anaerob, dapat mempercepat korosi bila sulfat ada di dalam air. Zat-zat ini dapat menaikkan kecepatan korosi. Jika terjadi korosi logam besi maka hal ini dapat mendorong bakteri besi (iron bacteria) untuk berkembang, karena mereka senang dengan air yang mengandung besi.
Faktor-faktor tersebut saling berinteraksi, satu sama lain dengan material pipa. Kombinasi faktor-faktor dan pengaruhnya terhadap reaksi-reaksi korosi akan membantu menentukan berapa besarnya kecepatan jalannya korosi. Bila faktor berubah, maka kecepatan korosipun berubah.
·         Akibat Korosi
Korosi lebih banyak menimbulkan kerusakan, terutama pada bangunan dan benda-benda yang terbuat dari besi. Korosi merupakan reaksi yang cepat terjadi dan berlangsung terus-menerus karena besi (III) oksida bersifat porous (mudah ditembus oleh oksigen dan air). Sifat porous pada besi inilah yang mempercepat proses pengkaratan selanjutnya, sehingga bangunan atau benda-benda yang terbuat dari besi yang telah berkarat akan semakin rapuh. Karat yang dihasilkan dari korosi besi semakin berbahaya karena mudah larut dan bersifat racun.
·         Pencegahan Korosi
Beberapa tindakan untuk mencegah atau memperlambat korosi yang dapat dilakukan antara lain :
a.       Pada pembuatan logam dalam industri, diusahakan agar zat-zat tercampur sehomogen mungkin dalam logam tersebut. Hal ini untuk menghindari tertumpuknya campuran tersebut di satu bagian, sehingga tidak terjadi perbedaan potensial listrik antar zat yang dapat memicu terjadinya korosi.
b.      Melapisi permukaan logam dengan cat untuk mencegah kontak antara permukaan logam dengan udara yang mengandung oksigen dan uap aur.
c.       Melakukan proses galvanisasi, misalnya besi dilapisi dengan seng (Zn) sehingga terbentuk lapisan tipis ZnO yang mampu melingdungi besi dari oksidasi oleh oksigen di udara
d.      Penggunaan logam pelapis, seperti timah (Sn), tembaga (Cu), atau platina (Pt) pada kaleng. Prinsipnya logam pelapis memiliki potensial elektroda lebih besar daripada logam yang dilapisi, sehingga logam pelapis mampu melindungi dari reaksi oksidasi. Namun bila logam pelapis rusak, korosi yang hebat akan terjadi, karena terbentuknya sel elektrokimia dengan besi sebagai anoda dan logam pelapis sebagai katoda, yang akan menghasilkan karat besi. Oleh karena itulah, proses pencegahan korosi ini biasa disebut “metode pengorbanan”.
Beberapa hal yang berkaitan dengan proses korosi yaitu :
1.      Besi yang terbenam dalam minyak tidak akan berkarat, karena minyak mampu melindungi besi terhadap gas oksigen dan uap air yang ada di udara.
2.      Besi dalam ruang yang kering lebih lambat berkarat, karena tanpa adanya uap air di udara (udara yang lembab) perkaratan sulit terjadi. Kalaupun terjadi akan sangat lambat.
3.      Perkaratan dipercepat oleh pH larutan, adanya suatu garam, kontak dengan logam lain yang memiliki potensial elektroda lebih besar, keadaan logam sendiri.
-   Tujuan
Mengetahui terjadinya korosi pada besi dan factor-faktor yang mempengaruhinya.
-   Alat dan Bahan
-          Gelas aqua                                        -     Asam cuka
-          Karet                                                -     Air garam
-          Kertas tebal                                      -     Akuades
-          Plastic                                               -     Air
-   Cara Kerja
1.      Sediakan 6 gelas bekas aqua, tandai dengan huruf A, B, C, D, E dan F.
2.      Masukkan ke dalam setiap gelas tersebut 1 batang paku besi yang berukuran sama
3.      Rendamlah paku besi pada gelas A, B, C, dan D berturut-turut dengan air, asam cuka, air garam, dan akuades. Sedangkan pada gelas E dan F, paku dibiarkan kering, tetapi pada F ditutup rapat.
4.      Letakkan keenam gelas di tempat yang aman dan biarkan dalam keadaan terbuka
5.      Amati dan catat perubahan yang terjadi setelah 3 – 7 hari.
  -  Hasil Pengamatan
Nama Gelas
Perubahan pada gelas
Ket.
Sebelum
Setelah 7 hari
A
Paku masih mengkilat dan air masih jernih
Paku menghitam dan ada serbuk kuning yang melekat di paku.
Air menjadi berwarna kuning
Paku dalam air
B
Paku menghitam dan ada serbuk kuning yang melekat di paku.
Air tidak berubah warna tetapi menjadi agak keruh
Paku dalam air garam
C
Paku menghitam dan tidak ada serbuk kuning yang melekat di paku.
Air tidak menjadi berwarna kuning dan tetap bening
Paku dalam air cuka
D
Paku menghitam dan ada serbuk kuning yang melekat di paku.
Air menjadi berwarna kuning
Paku dalam aquase
E
Paku masih mengkilat
Tidak ada karat
Paku tetap mengkilat
Paku dibiarkan terbuka
F
Tidak ada karat
Paku tetap mengkilat
Paku ditutup rapat


 


 -    Kesimpulan
Dari percobaan atau pengamatan tersebut bisa kita dapatkan bahwa paku yang paling cepat berkarat adalah paku yang di dalam gelas yang di isi air tanpa di tutup, karena perkaratan pada paku tersebut di pengaruhi oleh Oksigen dan Air. Paku yang tidak dapat berkarat adalah paku yang dibiarkan kering terbuka dan tertutup.
Urutan paku yang cepat berkarat adalah sebagai berikut :
1.      Paku dalam gelas yang di isi air tanpa di tutup
2.      Paku dalam gelas yang di isi air dan di tutup
3.      Paku dalam gelas kosong yang terbuka
4.      Paku dalam gelas berisi asam cuka tanpa di tutup
5.      Paku dalam gelas yang berisi minyak tanpa di tutup
6.      Paku dalam gelas yang berisi asam cuka, minyak dan gelas kosong yang di tutup tidak berkarat
Besi yang cepat berkarat adalah besi yang di dalam air yang terbuka artinya pengaruh oksigen dan air sangat kuat. Faktor penyebab besi berkarat adalah O2, H2O, dan pH. Bila konsentrasi O2, H2O, dan pH naik, maka kecepatan korosi akan naik. Agar tidak terjadi perkaratan yang tidak kita kehendaki seperti pada pagar besi, maka kita harus melapisi pagar besi dengan cat atau logam yang tahan korosi agar tidak di pengaruhi oleh O2 dan H2O.





2 komentar:

Anonim mengatakan...

wow keren thanx

Ayu mengatakan...

Keren baget... Aku kira yang paling cepat paku yang ada di air garam, ternyata paku yang ada di air biasa lebih cepat berkarat..

Poskan Komentar