PENGERTIAN, SEBAB AKIBAT KOROSI

KOROSI

 A. Pengertian korosi 
      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 dan karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) ↔ Fe2+(aq) + 2e Eº = +0.44 V

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

O2(g) + 2H2O(l) + 4e ↔ 4OH-(aq) Eº = +0.40 V

Atau  O2(g) + 4H+(aq) + 4e ↔ 2H2O(l) Eº = +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.

B.      Faktor-Faktor Yang Menyebabkan Korosi Besi

    Korosi dapat terjadi jika ada udara (khususnya gas O₂) dan air. Jika hanya ada air atau gas O₂ saja, korosi tidak terjadi. Adanya garam terlarut dalam air akan mempercepat proses korosi. Hal ini disebabkan dalam larutan garam terdapat ion-ion yang membantu mempercepat hantaran ion-ion Fe²⁺ hasil oksidasi.

Kekerasan karat meningkat dengan cepat oleh adanya garam sebab kelarutan garam meningkatkan daya hantar ion-ion oleh larutan sehingga mempercepat proses korosi. Ion-ion klorida juga membentuk senyawa kompleks yang stabil dengan ion Fe³⁺. Faktor ini cenderung meningkatkan kelarutan besi sehingga dapat mempercepat korosi.

C.      Pengaruh Logam Lain Terhadap Korosi Besi

Dari kehidupan sehari-hari kita ketahui bahwa besi yang dilapisi dengan zink “tahan karat”, sedangkan besi yang kontak dengan tembaga berkarat lebih cepat.

D.      Cara-cara Pencegahan Korosi Besi

Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal ini terjadi karena beberapa hal, diantaranya:

a.     Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar

b.     Pengolahan relatif mudah dan murah

c.     Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai 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.

v  Cara-cara pencegahan korosi besi, yaitu :

a.      Pengecetan. 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.

b.      Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.]

c.       Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.

d.      Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila 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 (Eº Fe = -0,44 volt; Eº Sn = -0,44 volt). Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

e.      Galvanisasi (pelapisan dengan zink). Pipa besi, tiang telpon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi. Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.

f.        Chromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Chromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

g.      Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam 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.

      E.      Korosi aluminium

Aluminium, zink, dan juga kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika demikian, mengapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu melekat kuat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut.

Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisis, proses yang disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih mudah dicat dan member warna yang lebih terang.

F.      Kerugian Akibat Korosi

Logam yang menderita korosi akan menjadi keropos, sehingga kekuatannya berkurang. Gedung-gedung, mesin-mesin, jembatan, mengkonsumsi besi sebagai penopang utama rangkanya. Sehingga keroposnya besi dapat menyebabkan robohnya bangunan dan tidak berfungsinya mesin-mesin.

Barang-barang rumah tangga yang tidak dijaga dengan baik menjadi cepat rusak akibat korosi. Meubel-meubel yang terbuat dari besi atau logam lain menjadi terlihat kusam bila terkena karat.

    G.       Cara Pencegahan Korosi

Agar tidak timbul banyak kerugian dari akibat peristiwa korosi, maka diperlukan suatu cara-cara pencegahan. Model pertama yang digunakan adalah bagaimana menghindari atau menghilangkan kontak langsung antara logam dengan udara atau oksigen dan air sebagai penyebab utama terjadinya korosi.

Secara mekanis permukaan logam yang hendak dilindungi ditutup dengan bahan tertentu misalnya dengan cat. Selain itu metode lain yang digunakan adalah perlindungan katodik, dimana logam yang hendak dilindungi dihubungkan dengan logam lain yang memiliki potensial elektroda lebih kecil.

Metode atau cara yang umum digunakan antara lain sebagai berikut:

1) Pengecatan

2) Pelumuran dengan Oli atau Gemuk

3) Perlindungan Katodik

4) Pelapisan Timah

5) Pelapisan Aluminium

6) Pelapisan dengan Kromium

7) Galvanisasi

8) Pencampuran logam

9) Pelapisan dengan plastik

Galvanisasi adalah pelapisan logam besi atau baja dengan logam lain yang lebih mudah teroksidasi. Logam pelapis yang biasa digunakan adalah seng atau zink. Di bidang industri, perkaratan pada pipa-pipa untuk mengalirkan minyak yang biasanya berada di dalam tanah dicegah dengan perlindungan katodik. Pipa-pipa dihubungkan dengan logam pelindung yang potensial elektrodanya lebih kecil. Pada mesin-mesin kendaraan atau mesin pabrik, pemberian oli selain untuk mengurangi gesekan juga berfungsi utama sebagai pencegah terjadinya karat.

Faktor-faktor yang Mempercepat Peristiwa Korosi.

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi cepat lambatnya peristiwa korosi diantaranya adalah:

Kelembaban udara, kandungan oksigen di udara, keberadaaan air, ketersediaan ion H+ yang dapat berasal dari asam, dan juga keberadaan garam.

Memperlambat Terjadinya Korosi

Selain cara-cara pencegahan korosi pada daftar di atas, beberapa perlakuan dapat memperlambat terjadinya korosi. Saat menyimpan benda yang terbuat dari besi, paku atau jarum misalnya, tempatkan di lingkungan yang kering dan tidak lembab. Usahakan untuk menutup tempat tersebut, dan tambahkan bahan-bahan yang bersifat dapat meyerap uap air yang terbentuk dalam wadah, semisal kapas atau kain yang kering. Di industri banyak digunakan silika gel sebagai bahan pengering untuk menyerap kelembaban.