LAPORAN HASIL PENGAMATAN Korosi Kimia

KOROSI

1.      Tujuan

Untuk mengetahui peritiwa korosi pada paku.

2.      Dasar Teori

            Korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi dengan lingkungannya. Definisi lainnya adalah korosi merupakan rusaknya logam karena adanya zat penyebab korosi, korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang logam.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi

            Ada beberapa faktor yang mempengaruhi suatu logam dapat terkorosi dan kecepatan laju korosi suatu logam. Suatu logam yang sama belum tentu mengalami kasus korosi yang sama pula pada lingkungan yang berbeda. Begitu juga dua logam pada kondisi lingkungan yang sama tetapi jenis materialnya berbeda, belum tentu mengalami korosi yanga sama. Dari hal tersebut, maka dapat dikatakan bahwa terdapat dua faktor yang dapat mempengaruhi korosi suatu logam, yaitu faktor metalurgi dan faktor lingkungan.

1.        Faktor Metalurgi

      Faktor metalurgi adalah pada material itu sendiri. Apakah suatu logam dapat tahan terhadap korosi, berapa kecepatan korosi yang dapat terjadi pada suatu kondisi, jenis korosi apa yang paling mudah terjadi, dan lingkungan apa yang dapat menyebabkan terkorosi, ditentukan dari faktor metalurgi tersebut.

Yang termasuk dalam faktor metalurgi antara lain :

a.       Jenis logam dan paduannya

                Pada lingkungan tertentu, suatu logam dapat tahan tehadap korosi. Sebagai contoh, aluminium dapat membentuk lapisan pasif pada lingkungan tanah dan air biasa, sedangkan Fe, Zn, dan beberapa logam lainnya dapat dengan mudah terkorosi.

b.       Morfologi dan homogenitas

                Bila suatu paduan memiliki elemen paduan yang tidak homogen, maka paduan tersebut akan memiliki karakteristik ketahanan korosi yang berbeda-beda pada tiap daerahnya.

c.        Perlakuan panas

                Logam yang di-heat treatment akan mengalami perubahan struktur kristal atau perubahan fasa. Sebagai contoh perlakuan panas pada temperatur 500-800 0C terhadap baja tahan karat akan menyebabkan terbentuknya endapan krom karbida pada batas butir. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi intergranular pada baja tersebut. Selain itu, beberapa proses heat treatment menghasilkan tegangan sisa. Bila tegangan sisa tesebut tidak dihilangkan, maka dapat memicu terjadinya korosi retak tegang.

d.      Sifat mampu fabrikasi dan pemesinan

                Merupakan suatu kemampuan material untuk menghasilkan sifat yang baik setelah proses fabrikasi dan pemesinan. Bila suatu logam setelah fabrikasi memiliki tegangan sisa atau endapan inklusi maka memudahkan terjadinya retak.

2.       Faktor Lingkungan

Faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi korosi antara lain:

a.       Komposisi kimia

Ion-ion tertentu yang terlarut di dalam lingkungan dapat mengakibakan jenis korosi yang berbeda-beda. Misalkan antara air laut dan air tanah memiliki sifat korosif yang berbeda dimana air laut mengandung ion klor yang sangat reaktif mengakibatkan korosi. Gambar berikut menunjukkan pengaruh komposisi elemen paduan terhadap ketahan korosi terhadap paduan tembaga.

b.      Konsentrasi

Konsentrasi dari elektrolit atau kandungan oksigen akan mempengaruhi kecepatan korosi yang terjadi. Pengaruh konsentrasi elektrolit terlihat pada laju korosi yang berbeda dari besi yang tercelup dalam H2SO4 encer atau pekat, dimana pada larutan encer, Fe akan mudah larut dibandingkan dalam H2SO4 pekat. Pengaruh konsentrasi terhadap laju korosi dapat dilihat pada gambar berikut.

        Suatu logam yang berada pada lingkungan dengan kandungan O2 yang berbeda akan terbagi menjadi dua bagian yaitu katodik dan anodik. Daerah anodik terbentuk pada media dengan konsentrasi O2 yang rendah dan katodik terbentuk pada media dengan konsentrasi O2 yang tinggi.

c.       Temperatur

Pada lingkungan temperatur tinggi, laju korosi yang terjadi lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur rendah, karena pada temperatur tinggi kinetika reaksi kimia akan meningkat.

Gambar berikut menunjukkan pengaruh temperatur terhadap laju korosi pada Fe. Semakin tinggi temperatur, maka laju korosi akan semakin meningkat, namun menurunkan kelarutan oksigen. Sehingga pada suatu sistem terbuka, diatas suhu 800C, laju korosi akan mengalami penurunan karena oksigen akan keluar sedangkan pada suatu sistem tertutup, laju korosi akan terus menigkat karena adanya oksigen yang terlarut.

d.    Gas, cair atau padat

          Kandungan kimia di medium cair, gas atau padat berbeda-beda. Misalkan pada gas, bila lingkungan mengandung gas asam, maka korosi akan mudah terjadi (contohnya pada pabrik pupuk). Kecepatan dan penanganan korosi ketiga medium tersebut juga dapat berbeda-beda. Untuk korosi di udara, proteksi katodik tidak dapat dilakukan, sedangkan pada medium cair dan padat memungkinkan untuk dilakukan proteksi katodik.

e.       Kondisi biologis

        Mikroorganisme seperti bakteri dan jamur dapat menyebabkan terjadinya korosi mikrobial terutama sekali pada material yang terletak di tanah. Keberadaan mikroorganisme sangat mempengaruhi konsentrasi oksigen yang mempengaruhi kecepatan korosi pada suatu material.

 Pengendalian korosi       

Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel). Akan tetapi, proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.    
           Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Kemudian, kita ketahui bahwa berbagai jenis logam dapat melindungi besi terhadap korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.          

1. Mengecat. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.       
2. Melumuri dengan oli atau gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak besi dengan air.
3. Dibalut dengan plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi dengan udara dan air.       
4. Tin plating (pelapisan dengan timah).            
Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electroplating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak ada kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi, lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elekrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi, hal itu justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.       
5. Galvanisasi (pelapisan dengan zink).            
Pipa besi, tiang telpon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal itu terjadi karena suatu mekanisme yang disebut dengan perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elekrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian, besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi.    
6. Cromium plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak           
7. Sacrificial protection (pengorbanan anode).             
Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

3.      Alat dan bahan

a. Alat             : -Gelas aqua 8 buah    -Larutan Garam           -Larutan Cuka

                          -Paku 8 buah             -Air                              -Oli

4.      Cara Kerja

            a.    Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.

            b.    Siapkan tabel hasil pengamatan seperti berikut.

Aqua gelas	Perubahan yang terjadi pada paku hari ke-
	1	2	3	4	5	6	7	8
A
B
C

            c.      Beri identitas aqua gelas tersebut dari A-H

            d.      Perlakuan paku setiap aqua gelas sebagai berikut:

                Pada aqua gelas A: diisi paku dan air biasa

                Pada aqua gelas B: diisi paku dengan keadaan terbuka

            Pada aqua gelas C: diisi paku dan larutan cuka

            Pada aqua gelas D: diisi paku dan larutan garam

            Pada aqua gelas E: diisi paku yang diolesi oli

            Pada aqua gelas F: diisi paku yang diolesi oli dimasukan ke larutan cuka

            Pada aqua gelas G: diisi paku yang diolesi oli dimasukan ke larutan air garam

            Pada aqua gelas H: diisi paku yang diolesi oli dimasukan air biasa

            f.      Kemudian amati dan catat perubahan yang terjadi selama 1 minggu

5.      Pengamatan

Aqua gelas	Perubahan yang terjadi pada paku hari ke-
	1	2	3	4	5	6	7	8
A	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	paku terlihat mulai berkarat	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	paku sangat berkarat
B	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	paku terlihat mulai berkarat	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	paku sangat berkarat
C	paku terlihat mulai berkarat	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	paku sangat berkarat
D	Belum terlihat berkarat	paku terlihat mulai berkarat	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	karat semakin banyak	paku sangat berkarat
E	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	karat sudah terlihat	paku berkarat
F	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	karat sudah terlihat	paku mulai berkarat	karat semakin banyak
G	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	karat sudah terlihat	paku mulai berkarat	karat semakin banyak
H	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	Belum terlihat berkarat	karat sudah terlihat	karat semakin banyak

5.       

6.      Pembahasan

            Dari teori yang ada, kentang mengalami perubahan ukuran tetapi pada hasil percobaan ukuran kentangnya tidak kami ukur. Hal ini terjadi kerena sifat larutan yang hipertonis maupun hipotonis terhadap kentang.

            Pada gelas 1 (larutan  ) berat kentang menjadi lebih ringan disebabkan karena kentang yang hipotonis terhadap larutan garam. Sehingga air yang ada pada kentang keluar dari sel – sel kentang menuju larutan glukosa.

            Pada gelas 2 (larutan  ) berat kentang juga menjadi ringan namun tidak sama seperti kentang pada gelas 1. Ini dikarenakan sifat hipotonis dari kentang pada gelas 2 lebih rendah jika dibandingkan dengan kentang pada gelas 1. Sehingga intensitas air yang keluar dari sel – sel kentang pada media ini tak sebesar pada kentang di gelas 1.

            Pada gelas 3 (air) berat kentang bertambah berat dan ml larutan menjadi lebih tinggi. Ini disebabkan karena air larutannya masuk kedalam kentang dan kentang menjadi lebih berat.

Data pengamatan pertama kami sesuai dengan teori namun data yang kedua tidak sesuai. Faktor ketidaksesuaian data kedua kami dengan teori mungkin salahnya pada saat menimbang atau kentang yang sudah terkena basah air.

7.      Kesimpulan

            Osmosis merupakan difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah dimana air lebih banyak ke daerah dengan air yang lebih sedikit . 

            Dari data yang didapat, dapat  disimpulkan bahwa kentang yang mengalami penambahan berat terjadi karena larutan bersifat hipotonis terhadap kentang. Sedangkan jika terjadi pengurangan berat karena larutan bersifat hipertonis terhadap kentang. Keras lunaknya kentang bergantung pada konsentrasi larutan. Semakin hipertonis larutannya, maka semakin lembek kentangnya, juga semakin banyak pengurangan beratnya.