percobaan korosi pada besi (catatan tugas waktu SMA)

I.            Judul : Korosi Besi

II.       Hari/Tanggal : Sabtu, 26 Oktomber 2013 -  Senin, 28 Oktomber 2013

III.     Tujuan : Mengetahui faktor-faktor penyebab terjadinya korosi dan faktor-faktor apa saja yang dapat mempercepat korosi.

IV.      Landasan Teori :

Korosi adalah 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 atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe₂O₃.xH₂O , suatu zat padat yang bewarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.

Fe_(s) ↔ Fe²⁺_(aq) + 2e                            E^o= +0,44 V

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.

O_2(g) + 2H₂O_(l) + 4e ↔ 4OH^-_(aq)                 E^o= +0,40 V

Atau

O_2(g) + 4H⁺_(aq) + 4e ↔ 2H₂O_(l)                     E^o= +1,23 V

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe₂O₃.xH₂O , 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.

·         Penyebab 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. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik.

·         Faktor yang mempengaruhi Korosi

Korosi pada permukaan suatu logam dapat dipercepat oleh beberapa faktor, antara lain:

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 kecepaan reaksi, pada umumnya pH dan alkalinitas naik, kecepatan korosi akan naik. 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

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 (SO₄^2–) 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.

V.        Metode Penelitian :

Tempat dan waktu praktikum:

Praktikum dilaksanakan dikelas XII IPA 3, pada tanggal 23 Oktomber 2013

Alat:

1.           Amplas

2.          Termos listrik

3.          Sterofom

4.          Tabung reaksi dan Rak tabung

5.          Gelas ukur

Bahan:

1.           Minyak tanah

2.          Air suling

3.          Kristal CaCl2

4.          Minyak tanah

5.          Air yang sudah dididihkan

6.          Paku besi (harus besi)

7.          Kapas kering

Cara Kerja:

1.     Ambilah empat tabung reaksi kemudian:

a.            Tambahkan 5 ml air suling ke tabung reaksi ke-1

b.            Tambahkan 2 gram Kristal CaCl2  kemudian dilapisi kapas kering ke  

            dalam tabung reaksi ke-2

c.            Tambahkan air yang sudah di didihkan ke dalam tabung ke-3

d.            Tambahkan 10 ml minyak tanah ke dalam tabung reaksi ke-4

2.    Amplaslah empat batang paku besi hingga bersih, kemudian masukkan masing-

masing satu ke dalam tabung reaksi pada cara kerja no. 1 di atas.

3.    Tutup tabung reaksi ke-2 dan 3 dengan disumbat dengan sterofom sampai

tidak ada celah udara keluar-masuk.

4.    Simpanlah tabung-tabung tersebut selama dua hari kemudian amati dan

catat perubahan yang terjadi.

VI.      Hasil pengamatan :

Hari ke-1 : 26 Oktomber 2013

Tabung Ke-	Perlakuan	Keadaan	Hasil
1	Paku + 5 ml air suling + dibiarkan udara masuk	(Ada air dan ada Oksigen)	Paku masih mengkilat dan air masih jernih
2	Paku + 2 gram Kristal CaCl2 + tidak dibiarkan udara masuk	(Tidak ada air dan tidak ada oksigen)	Paku masih mengkilat
3	Paku + air mendidih + tidak dibiarkan udara masuk	(Ada air dan tidak ada oksigen)	Paku masih mengkilat dan air masih jernih
4	Paku + 10 ml minyak tanah + dibiarkan udara masuk	(Tidak ada air dan ada oksigen)	Paku masih mengkilat

Hari ke-2 : 28 Oktomber 2013

Tabung Ke-	Perlakuan	Keadaan	Hasil
1	Paku + 5 ml air suling + dibiarkan udara masuk	(Ada air dan ada Oksigen)	Paku menghitam dan ada serbuk kuning yang melekat di paku. Air menjadi berwarna kuning
2	Paku + 2 gram Kristal CaCl2 + tidak dibiarkan udara masuk	(Tidak ada air dan tidak ada oksigen)	Kaca tetap kering dan paku tidak berkarat
3	Paku + air mendidih + tidak dibiarkan udara masuk	(Ada air dan tidak ada oksigen)	Sedikit serbuk kuning di dalam air
4	Paku + 10 ml minyak tanah + dibiarkan udara masuk	(Tidak ada air dan ada oksigen)	Tidak ada karat

Catatan :

·         Kalsium klorida anhidrat (CaCl₂) adalah zat yang bersifat higroskopis (menyerap air), sehingga udara dalam tabung yang mengandung zat itu akan bersifat kering (bebas air).

·         Air yang sudah dididihkan kehilangan oksigen terlarut.

·         Minyak tanah adalah zat cair tetapi memiliki unsur yang berbeda dengan air.

VII.    Pembahasan

Hasil Pengamatan      :

1.    Paku yang dimasukkan kedalam wadah yang berisi air bening yang terbuka mengalami korosi karena adanya O₂ dan H₂O.

2.    Paku yang dimasukkan ke dalam wadah yang berisi kalsium klorida anhidrat dan tertutup   tidak mengalami korosi karena tidak terdapat O₂ dan H₂O.

3.   Paku yang dimasukkan kedalam wadah yang berisi air panas dalam keadaan tertutup mengalami korosi karena terdapat H­₂O.

4. Paku yang dimasukkan ke dalam wadah yang berisi minyak dalam keadaan terbuka tidak mengalami korosi karena tidak ada O_2.

Korosi yang terjadi pada Paku

Pembahasan        :

1.     Paku yang paling mudah mengalami korosi terdapat pada tabung reaksi ke-1 yang berisi air dan paku serta wadah yang terbuka.

2.    Selanjutnya paku yang mengalami korosi terdapat pada tabung reaksi ke-3 yang berisi air panas dan paku dengan wadah yang tertutup.

3.    Paku  dalam wadah minyak tidak mengalami korosi karena tidak ada air dan oksigen.

4.   Paku yang jelas tidak terjadi apa-apa terdapat pada tabung reaksi ke-2 karena tidak ada air dan oksigen.

VIII. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilaksanakan, dapat ditarik suatu kesimpulan jika KOROSI terjadi karena adanya satu pengaruh lingkungan terhadap suatu benda, dan adanya beberapa faktor yang menyebabkan korosi terjadi , adapun faktor itu adalah :

  Udara – O₂ : Korosi terjadi lebih mudah jika suatu logam berekasi dengan udara disekitarnya, jadikorosi akan lebih cepat terjadi jika oksigen bereaksi dengan mengoksidasi logam tertentu yang cukup reaktif, seperti besi (Fe).

  Air – H₂O : Korosi juga akan terjadi jika pereduksinya adalah air (H₂O) , sehingga jika lebih mudah suatu logam cukup reaktif jika telah berinteraksi dengan air (O₂ )

  Jenis Pereduksi : tidak semua pereduksi mampu menyebabkan korosi, contohnya HCl, dan larutan lainya dari asam halida.

  Jenis Logam : Logam yang sangat reaktif dapat mencegah logam lain untuk bereduksi sehingga kejadian korosi dapat dicegah

  Ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.I

IX.   Daftar Pustaka

·         Purba Michael. 2007. Kimia. Jakarta: Erlangga

·         http://www.google.com