BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Korosi dalam istilah sehari-hari kita
kenal sebagai peristiwa perkaratan. Korosi ini sebenarnya merupakan peristiwa
oksidasi logam oleh gas oksigen yang ada di udara membentuk oksidanya. Proses
korosi banyak menimbulkan masalah pada barang-barang yang terbuat dari besi
walaupun logam-logam lain (kecuali logam mulia) dapat juga mengalami korosi. 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.
Pencegahan korosi merupakan salah satu masalah penting dalam ilmu pengetahuan
dan teknologi modern.
Besi adalah
salah satu dari banyak jenis logam yang penggunaannya sangat luas dalam
kehidupan sehari-hari. Namun kekurangan dari besi ini adalah sifatnya yang
sangat mudah mengalami korosi. Padahal besi yang telah mengalami korosi akan
kehilangan nilai jual da fungsi komersialnya. Ini tentu saja akan merugikan sekaligus
membahayakan. Berdasarkan dari asumsi tersebut, percobaan ini difokuskan dalam
upaya pencegahan terjadinya peristiwa korosi ini khususnya pada besi.
Proses
perkaratan pada besi dapat berlanjut terus sampai seluruh bagian dari besi
hancur. Hal ini disebabkan oksida-oksida besi yang terbentuk pada peristiwa
awal korosi akan menjadi katalis (otokatalis) pada peristiwa korosi
selanjutnya.
B.
Rumusan
Masalah
Dengan melihat latar belakang yang telah dikemukakan
maka beberapa masalah yang dapat dirumuskan dan akan dibahas dalam laporan ini adalah:
1.
Apa faktor yang
mempengaruhi terjadinya korosi/perkaratan pada besi?
2.
Bagaimana proses
terjadinya perkaratan pada besi?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian dan penulisan laporan ini yaitu:
1.
Untuk
mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi (karat) besi.
2.
Untuk
mengetahui paku yang lebih cepat dan banyak perkaratannya.
D. Manfaat Penelitian
Dengan dilakukannya penelitian ini, maka diharapkan akan diperoleh manfaat
sebagai berikut:
1.
Dapat mengetahui
sifat dari berbagai bahan terhadap besi.
2.
Dapat menambah
informasi mengenai korosi (karat).
3.
Dapat menambah
pengetahuan tentang larutan elektrolit.
4.
Dapat melatih
siswa agar terampil dalam melakukan kegiatan praktikum.
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
A.
Korosi
Korosi adalah
kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu
logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa
yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan.
Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.
Sebagian orang mengartikan korosi
sebagai karat, yakni sesuatu yang hampir dianggap sebagai musuh umum
masyarakat. Karat (rust) adalah sebutan yang belakangan ini hanya dikhususkan
bagi korosi pada besi, padahal korosi merupakan gejala destruktif yang
mempengaruhi hampir semua logam.Walaupun besi bukan logam pertama yang
dimanfaatkan oleh manusia, tidak perlu diingkari bahwa logam itu paling banyak
digunakan, dan karena itu, paling awal menimbulkan masalah korosi serius.
Karena itu tidak mengherankan bila istilah korosi dan karat hampir dianggap
sinonim (Chamberlain, 1991).
Reaksi reduksi oksidasi merupakan reaksi yang disertai pertukaran elektron
antara pereaksi, yang menyebabkan keadaan oksidasi berubah. Dari sejarahnya,
istilah oksidasi diterapkan untuk proses-proses dimana oksigen diambil oleh
suatu zat. Maka reduksi dianggap sebagai proses dimana oksigen diambil dari
dalam suatu zat. Kemudian pengangkapan hidrogen juga disebut reduksi, sehingga
kehilangan hidrogen harus disebut dengan oksidasi. Sekali lagi reaksi-reaksi
lain dimana baiik oksigen maupun hidrogen yang tidak ambil bagian belum bisa
dikelompokkan sebagai oksidasi atau reduksi sebelum definisi oksidasi dan reduksi
yang paling umum, yang didasarkan pada pelepasan dan pengambilan elektron,
disusun orang (Svehla, 1990).
Korosi dapat digambarkan sebagai sel galvanik yang mempunyai hubungan
pendek dimana beberapa daerah permukaan logam bertindak sebagai katoda dan lainnya
sebagai anoda, dan rangkaian listrik dilengkapi oleh aliran electron menuju
besi itu sendiri. Sel elektrokimia terbentuk pada bagian logam dimana terdapat
pengotor atau di daerah yang terkena tekanan (Oxtoby, dkk., 1999).
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.nH2O,
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
Elektron yang dibebaskan di anode
mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana
oksigen tereduksi.
O2 (g) + 4H+ (aq)
+ 4e <--> 2H2O (l)
Atau
O2 (g) + 2H2O
(l) + 4e <--> 4OH-(aq)
Ion besi (II) yang terbentuk pada anode
selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yang kemudian membentuk
senyawa oksida terhidrasi, 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.
Besi yang murni adalah logam yang
berwarna putih perak yang kukuh dan liat. Ia melebur pada suhu 1535oC.
Jarang terdapat besi komersial yang murni, biasanya besi mengandung sejumlah
kecil karbida, silsida, fosfida, dan sulfida dari besi, serta sedikit grafit.
Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi.
Berbeda dengan tembaga, tembaga adalah logam merah muda, yang lunak, dapat
ditempa, dan liat. Melebur pada 1038o+C. Karena potensial elektroda
standarnya positif, ia tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer,
meskipun dengan adanya oksigen ia bisa larut sedikit (Svehla, 1990).
Korosi dapat juga diartikan sebagai
serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau
elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi
adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya,
bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida
atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang
digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja
tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali
menjadi senyawa besi oksida).
Deret Volta dan hukum Nernst akan
membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi
sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida,
karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektrode
lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
B.
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 800 oC, 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.
Mengapa larutan
elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit
tidak dapat menghantarkan arus listrik? Penjelasan tentang permasalahan di atas
pertama kali dikemukakan oleh Svante August Arrhenius (1859–1927) dari Swedia
saat presentasi disertasi PhD-nya di Universitas Uppsala tahun 1884.
Menurut
Arrhenius, zat elektrolit dalam larutannya akan terurai menjadi
partikel-partikel yang berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik yang
dinamakan ion. Ion yang bermuatan positif disebut kation, dan ion yang
bermuatan negatif dinamakan anion.
Peristiwa
terurainya suatu elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi. Ion-ion
zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yang
sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya.Sedangkan zat
nonelektrolit ketika dilarutkan dalam air tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi
tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik.
Hal inilah yang
menyebabkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik. Dari
penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan:
1. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat elektrolit
dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut
selalu bergerak bebas.
2. Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat
nonelektrolit dalam larutannya tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap
dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Zat elektrolit adalah zat
yang dalam bentuk larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena telah
terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik. Zat nonelektrolit adalah zat
yang dalam bentuk larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik karena
tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul.
BAB
III
METODE
PENELITIAN
A. Alat dan Bahan
-
Gelas plastik bening sebanyak 8 buah
-
Paku besi yang tidak berkarat sebanyak 8
buah
-
Plastik bening
-
Karet gelang
-
Larutan HCl
-
Air
B. Cara Kerja
1.
Susunlah rangkaian percobaan dengan 8
buah gelas plastik seperti gambar berikut :
2.
Amati keadaan paku setiap hari selama 2
minggu.
3.
Catatlah setiap perubahan yang terjadi.
4.
Pengkondisian Objek:
Label
gelas
|
Pengkondisian
|
A
|
Paku diletakkan di
dalam gelas terbuka (tanpa air)
|
B
|
Paku diletakkan di
dalam gelas terbuka berisi air dan paku dibiarkan tenggelam sepenuhnya.
|
C
|
Paku diletakkan di
dalam gelas terbuka berisi air, tetapi posisi paku diatur sedemikian rupa
sehingga paku hanya terendam sebagian.
|
D
|
Paku diletakkan
dalam gelas terbuka berisi larutan HCl, dan paku dibiarkan dalam keadaan
tenggelam.
|
E
|
Paku diletakkan
dalam gelas yang tertutup (tanpa air)
|
F
|
Paku diletakkan
dalam gelas tertutup berisi air dan paku dibiarkan tenggelam.
|
G
|
Paku diletakkan
dalam gelas tertutup berisi air, akan tetapi posisi paku diatur sedemikian
rupa sehingga paku hanya terendam sebagian.
|
H
|
Paku diletakkan
dalam gelas tertutup berisi larutan HCl.
|
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
HARI KE-1
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Tidak
terjadi perkaratan pada paku. Tidak terjadi perubahan apapun.
|
G.
B
|
Terjadi
sedikit perkaratan. Sebagian karat menempel pada paku dan sebagian lagi larut
dalam air. Warna air mulai berubah menjadi kuning kecoklatan.
|
G.
C
|
Mulai
terjadi perkaratan pada bagian yang terendam air, sedangkan bagian yang tidak
terendam masih dalam kondisi awalnya. Air mulai berubah menjadi kekuningan
|
G.
D
|
Tidak
terjadi perkaratan. Larutan HCl masih dalam keadaan bening.
|
G.
E
|
Tidak
terjadi perkaratan. Paku masih dalam kondisi awalnya.
|
G.
F
|
Mulai
terjadi perkaratan. Sebagian karat menempel pada paku, dan sebagian lagi larut
dalam air. Air mulai berubah menjadi kuning kecoklatan, tetapi warna air
lebih muda jika dibandingkan dengan gelas B
|
G.
G
|
Terjadi
sedikit perkaratan pada bagian yang terendam. Air berubah menjadi bening,
tetapi warna air tersebut lebih muda jika dibandingkan gelang gelas C.
|
G.
H
|
Tidak
terjadi perkaratan. Paku terlihat sangat bersih dan seperti baru. Paku
terlihat lebih bersih daripada paku pada paku pada gelas D.
|
HARI KE-2
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Mulai
terjadi sedikit perkaratan pada paku.
|
G.
B
|
Karat
semakin banyak. Warna air semakin menua (mendekati coklat muda)
|
G.
C
|
Karat
pada bagian yang terendam semakin banyak, tetapi bagian yang terendam belum
mengalami perkaratan.
|
G.
D
|
Paku
terlihat makin bersih dibanding hari sebelumnya.
|
G.
E
|
Mulai
terjadi sedikit perkaratan
|
G.
F
|
Karat
semakin banyak, tetapi karat tersebut lebih banyak yang larut dalam air
dibanding dengan yang menempel di paku. Warna airnya sudah mencapai coklat bahkan lebih coklat
jika dibandingkan dengan warna air pada gelas B.
|
G.
G
|
Hanya
bagian yang terendam yang mengalami perkaratan dan jumlah karat mulai
bertambah dibanding hari sebelumnya. Bagian yang tidak terendam belum
mengalami perkaratan.
|
G.
H
|
Paku
terlihat semakin bersih disbanding hari sebelumnya.
|
HARI KE-3
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Bercak-bercak
karat mulai terlihat semakin jelas pada paku.
|
G.
B
|
Warna
air semakin coklat. Karat pada paku semakin banyak. Terlihat sedikit endapan
karat pada dasar gelas.
|
G.
C
|
Pada
bagian yang terendam karat semakin banyak dan warna air terlihat semakin tua
karena karat yang larut dalam air semakin banyak. Pada bagian yang tidak
terendam mulai tampak sedikit bercak-bercak karat.
|
G.
D
|
Paku
terlihat semakin bersih dan warnanya terlihat sedikit mengalami penuaan
(menjadi abu-abu kehitaman).
|
G.
E
|
Bercak-bercak
karat mulai tampak jelas pada paku.
|
G.
F
|
Karat
semakin bertambah banyak. Karat yang larut di dalam air juga semakin banyak.
Warna air semakin tua dan terlihat sedikit endapan karat pada dasar gelas.
|
G.
G
|
Bagian
yang tidak terendam sudah mulai mengalami sedikit perkaratan. Pada bagian
yang terendam, karat semakin banyak sehingga menyebabkan air semakin berwarna
coklat.
|
G.
H
|
Paku
terlihat semakin bersih dan menghitam.
|
HARI KE-4
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
mulai menyebar hampir keseluruh bagian paku, tetapi masih berupa
bercak-bercak.
|
G.
B
|
Karat
semakin banyak. Warna air semakin coklat. Endapan karat di dasar gelas mulai
bertambah.
|
G.
C
|
Karat
yang menempel pada paku yang terendam maupun karat yang larut dalam air
semakin bertambah banyak. Warna air semakin mencoklat. Pada bagian yang tidak
terendam pertambahan karat juga terjadi.
|
G.
D
|
Paku
terlihat semakin hitam dan bersih. Tak ada ditemukan karat.
|
G.
E
|
Karat
bertambah banyak dan menyebar keseluruh bagian paku. Namun tidak terlalu
jelas terlihat karena masih berupa bercak-bercak.
|
G.
F
|
Air
semakin coklat dan terlihat mulai memekat. Endapan pada dasar gelas juga
semakin banyak.
|
G.
G
|
Pada
bagian yang tidak terendam karat mulai semakin tampak. Pada bagian yang
terendam karat semakin banyak dan karat yang larut dalam air pun juga semakin
banyak, mulai terlihat sedikit endapan karat pada dasar gelas.
|
G.
H
|
Paku
semakin menghitam. Tidak ditemukan adanya karat.
|
HARI KE-5
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
terlihat semakin jelas dan semakin banyak
|
G.
B
|
Karat
semakin banyak. Warna air semakin coklat dan air mulai terlihat memekat.
endapan pada dasar gelas semakin banyak.
|
G.
C
|
Karat
pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam semakin bertambah
banyak. Air mulai sedikit memekat. Warna air semakin coklat. Endapan pada
dasar gelas sudah terlihat.
|
G.
D
|
Paku
semakin menghitam. Tidak ditemukan adanya karat. Larutan HCl tetap bening,
namun HCl terlihat mengalami penguapan.
|
G.
E
|
Karat
mulai bertambah dan terlihat semakin jelas.
|
G.
F
|
Karat
semakin bertambah banyak. Warna air semakin coklat. Air mulai terlihat
memekat. Endapan pada dasar gelas semakin bertambah.
|
G.
G
|
Pertambaha
karat terjadi pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam. Air
semakin coklat dan endapan pada dasar gelas mulai semakin tampak. Air mulai
sedikit memekat.
|
G.
H
|
Paku
terlihat makin hitam. Tak ada karat.
|
HARI KE-6
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
semakin banyak
|
G.
B
|
Karat
semakin bertambah banyak. Warna air semakin coklat dan air mulai terlihat
semakin memekat. Andapan pada dasar gelas juga semakin banyak.
|
G.
C
|
Karat
pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam semakin bertambah
banyak. Air mulai semakin memekat. Warna air semakin coklat dan terlihat
kotor. Endapan pada dasar gelas mulai bertambah.
|
G.
D
|
Paku
semakin menghitam dan bertambah bersih.
|
G.
E
|
Karat
semakin jelas dan bertambah pada seluruh bagian paku
|
G.
F
|
Karat
semakin bertambah banyak. Warna air semakin coklat dan terlihat kotor. Air
mulai memekat. Endapan pada dasar gelas semakin bertambah.
|
G.
G
|
Perkaratan
semakin bertambah pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam. Air
semakin coklat. Endapan juga terlihat semakin banyak. Air memekat.
|
G.
H
|
Paku
terlihat semain bersih dan semakin hitam.
|
HARI KE-7
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
terlihat semakin banyak pada seluruh permukaan paku, tetapi karat yang
terbentuk ini masih berupa lapisan tipis.
|
G.
B
|
Karat
semakin bertambah banyak dan warna air semakin coklat serta air mulai
terlihat semakin memekat. Andapan pada dasar gelas juga semakin banyak.
Selain itu, paku mulai terlihat keropos.
|
G.
C
|
Karat
pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam semakin bertambah
banyak. Air semakin memekat. Warna air semakin coklat dan tampak kotor. Endapan
pada dasar gelas semakin bertambah.
|
G.
D
|
Paku
terlihat semakin bersih dan warnanya juga menjadi semakin hitam
|
G.
E
|
Paku
semakin terlihat jelas dan juga bertambah banyak
|
G.
F
|
Karat
semakin bertambah banyak. Warna air semakin coklat dan terlihat kotor. Air
mulai memekat. Endapan pada dasar gelas semakin bertambah. Paku terlihat
mulai keropos.
|
G.
G
|
Perkaratan
semakin bertambah pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam. Air
semakin coklat dan nampak kotor. Endapan juga terlihat semakin banyak. Air
semakin pekat.
|
G.
H
|
Paku
mengitam dan tak ditemukan karat.
|
HARI KE-8
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
terlihat semakin banyak dan membentuk lapisan yang cukup tebal pada beberapa
bagian paku
|
G.
B
|
Karat
semakin bertambah banyak. Warna air semakin coklat dan air semakin pekat.
Endapan karat pada dasar gelas juga bertambah tebal. Paku terlihat semakin
keropos.
|
G.
C
|
Karat
pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam semakin bertambah banyak
dari hari sebelumnya. Air terlihat semakin pekat. Warna air semakin coklat
dan tampak kotor. Endapan pada dasar gelas semakin bertambah banyak dan
tebal. Paku semakin keropos.
|
G.
D
|
Warna
paku terlihat semakin hitam dari hari sebelumnya. Tak ada karat.
|
G.
E
|
Karat
pada paku semakin banyak dan membentuk lapisan yang agak tebal pada beberapa
bagian paku
|
G.
F
|
Karat
semakin bertambah banyak pada bagian yang terendam maupun yang tidak
terendam. Warna air semakin coklat dan kotor. Endapan karat semakin banyak.
Paku terlihat semakin keropos.
|
G.
G
|
Perkaratan
terjadi pada seluruh bagian paku, baik yang teendam maupun yang tidak
terendam. Air semakin coklat, pekat dan tampak kotor. Endapan semakin banyak.
Paku keropos.
|
G.
H
|
Warna
paku semakin hitam dan tak ada karat.
|
HARI KE-9
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
semakin bertambah banyak dan membentuk lebih banyak lapisan yang cukup tebal
pada sebagian permukaan paku
|
G.
B
|
Karat
terus bertambah banyak. Warna air semakin coklat, pekat dan tampak kotor.
Volume air mulai jelas berkurang karena mengalami penguapan. Endapan karat di
dasar gelas terlihat semakin banyak. Paku terlihat semakin keropos.
|
G.
C
|
Perkaratan
terus terjadi pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam. Air
semakin berwarna coklat, pekat, dan kotor. Volume air juga mulai jelas
terlihat berkurang karena terjadi penguapan. Endapan di dasar gelas juga
semakin bertambah banyak. Paku nampak sangat keropos.
|
G.
D
|
Paku
semakin menghitam. Tak ada karat, tetapi larutan HCl mulai tampak sedikit
kekuningan.
|
G.
E
|
Karat
semakin bertambah banyak pada hampir seluruh permukaan paku, dan pada
beberapa bagian membentuk lapisan yang cukup tebal.
|
G.
F
|
Karat
semakin bertambah banyak. Warna air semakin mencoklat. Volume air jelas
terlihat berkurang. Paku semakin keropos. Endapan pada dasar gelas semakin
banyak, air semakin pekat dan terlihat semakin kotor.
|
G.
G
|
Perkaratan
terus terjadi dan karat terus bertambah banyak. Paku terlihat semakin keropos
terutama bagian yang terendam. Warna air semakin coklat, air juga semakin
pekat dan kotor. Endapa pada dasar
gelas juga semakin bertambah
|
G.
H
|
Paku
semakin hitam. Tidak ada karat. Larutan HCl berwarna kekuningan.
|
HARI KE-10
KEADAAN OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G. A
|
Karat semakin banyak dan menutupi
hampir seluruh permukaan paku, membentuk lapisan tipis maupun lapisan yang
agak tebal.
|
G. B
|
Karat terus bertambah banyak. Warna
air semakin coklat, pekat dan tampak kotor. Volume air semakin jelas
berkurang. Endapan karat di dasar gelas terlihat semakin banyak. Paku
terlihat semakin keropos.
|
G. C
|
Perkaratan terus terjadi pada bagian
yang terendam maupun yang tidak terendam. Air semakin berwarna coklat, pekat,
dan kotor. Volume semakin jelas terlihat berkurang karena penguapan. Endapan
di dasar gelas juga semakin bertambah banyak. Paku nampak sangat keropos.
|
G. D
|
Paku semakin hitam, tetapi warna HCl
menjadi lebih kuning dibanding hari sebelumnya.
|
G. E
|
Karat semakin banyak pada hampir
seluruh permukaan paku.
|
G. F
|
Karat semakin bertambah banyak. Warna
air semakin mencoklat. Volume air jelas terlihat berkurang. Paku semakin
keropos. Endapan pada dasar gelas semakin banyak, air semakin pekat dan
terlihat semakin kotor.
|
G. G
|
Perkaratan terus terjadi dan karat
terus bertambah banyak. Paku terlihat semakin keropos terutama bagian yang
terendam. Warna air semakin coklat, air juga semakin pekat dan kotor. Endapan pada dasar gelas juga semakin
bertambah dan membentuk lapisan tebal.
|
G. H
|
Paku semakin menghitam, dan larutan
HCl bertambah kuning.
|
HARI KE-11
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
semakin banyak dan menutupi hampir seluruh permukaan paku, membentuk lapisan
tipis maupun lapisan yang cukup tebal pada beberapa bagian.
|
G.
B
|
Karat
bertambah banyak. Warna air semakin coklat, pekat dan tampak kotor. Volume
air semakin berkurang dan volumenya hanya setengah dari volume awal. Endapan
karat di dasar gelas terlihat semakin banyak. Paku terlihat semakin keropos.
|
G.
C
|
Perkaratan
terus terjadi pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam. Air
semakin berwarna coklat, pekat, dan kotor. Volume air terus berkurang dan
hanya tinggal setengah volume awal. Endapan di dasar gelas juga semakin
bertambah banyak. Paku nampak sangat keropos.
|
G.
D
|
Paku
terlihat semakin hitam dan larutan HCl terlihat semakin kuning. Volume
larutan HCl tinggal ¼ volume awal.
|
G.
E
|
Karat
semakin banyak bahkan hampir menutupi seluruh permukaan paku
|
G.
F
|
Karat
bertambah banyak. Warna air semakin coklat. Volume air jelas terlihat
berkurang. Paku semakin keropos. Endapan seperti tanah pada dasar gelas
semakin banyak, air semakin pekat dan terlihat semakin kotor.
|
G.
G
|
Perkaratan
terus terjadi dan karat terus bertambah banyak. Paku terlihat semakin keropos
terutama bagian yang terendam. Warna air semakin coklat, air juga semakin
pekat dan kotor. Endapan pada dasar
gelas juga semakin bertambah dan membentuk lapisan tebal.
|
G.
H
|
Paku
semakin menghitam dan larutan HCl berwarna semakin kuning. Volume HCl sangat
berkurang hinggi tersisa ¼ dari volume awal.
|
HARI KE-12
KEADAAN OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G. A
|
Karat
semakin bertambah, hampir meliputi seluruh permukaan paku dan lapisan
tipisnya juga sudah mulai mengalami penebalan.
|
G. B
|
Karat
bertambah banyak. Warna air semakin coklat menyerupai tanah, air terlihat
sangat pekat, dan sangat kotor. Endapan menyerupai tanah juga semakin banyak
pada dasar gelas. Paku terlihat semakin keropos bahkan paku sangat jelas
terlihat mengecil dibanding ukuran awalnya. Volume air terus mengalami
pengurangan.
|
G. C
|
Perkaratan
terus terjadi pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam. Air
semakin berwarna coklat seperti tanah, sangat pekat, dan kotor. Volume air
terus berkurang dan hanya tinggal setengah volume awal. Endapan di dasar
gelas juga semakin bertambah banyak. Paku nampak sangat keropos dan mengecil.
|
G. D
|
Paku
terlihat semakin hitam dan warna larutan HCl terlihat semakin kuning. Volume
HCl terus mengalami pengurangan sehingga ada sebagian paku yang tidak
tenggelam lagi, bagian yang tidak tenggelam ini langsung mengalami perkaratan
dengan sangat cepat.
|
G. E
|
Karat menutupi seluruh permukaan paku,
tetapi kebanyakan masih berupa lapisan tipis, hanya pada permukaan tertentu
saja karat menebal.
|
G. F
|
Karat terus mengalami pertambahan
sementara volume air da volume paku terus mengalami pengurangan. Air semakin
pekat dan menyerupai air tanah dan sangat kotor. Endapan pada dasa juga
semakin banyak.
|
G. G
|
Perkaratan juga terus mengalami
penambahan. Air semakin pekat, bertambah coklat menyerupai air tanah dan
terbentuk endapan seperti tanah pada dasar gelas. Volume paku mengalami
pengurangan sehingga paku terlihat lebih kecil terutama pada bagian yang
terendam.
|
G. H
|
Paku semakin hitam, dan HCl terus bertambah
kuning. Volume HCl mengalami pengurangan karena menguap mngakibatkan sebagian
batang paku tidak terendam lagi, tak lama setelah itu, bagian yang muncul ke
permukaan tersebut langsung mengalami perkaratan dengan sangat cepat.
|
HARI KE-13
KEADAAN
OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G.
A
|
Karat
semakin bertambah, lapisan tipisnya juga sudah mengalami penebalan dan merata
hampir ke seluruh permukaan paku.
|
G.
B
|
Karat
semakin bertambah banyak. Warna air semakin coklat menyerupai tanah, air
terlihat sangat pekat, dan terlihat sangat kotor. Endapan menyerupai tanah
pun juga semakin banyak pada dasar gelas. Paku terlihat semakin keropos
bahkan paku sangat jelas terlihat mengecil disbanding ukuran awalnya. Volume
air terus mengalami pengurangan.
|
G.
C
|
Perkaratan
terus terjadi pada bagian yang terendam maupun yang tidak terendam. Air
semakin berwarna coklat seperti tanah, sangat pekat, dan kotor. Volume air
terus berkurang dan hanya tinggal setengah volume awal. Endapan di dasar
gelas juga semakin bertambah banyak. Paku nampak sangat keropos dan mengecil.
|
G.
D
|
Larutan
HCl habis, paku semakin terlihat berkarat diseluruh bagian. Endapan karat
menempel pada paku.
|
G.
E
|
Karat
menutupi seluruh permukaan paku, tetapi kebanyakan masih berupa lapisan
tipis, hanya pada permukaan tertentu saja karat menebal.
|
G.
F
|
Karat
terus mengalami pertambahan sementara volume air pada volume paku terus
mengalami pengurangan. Air semakin pekat dan menyerupai air tanah dan sangat
kotor. Endapan pada dasar juga semakin banyak.
|
G.
G
|
Perkaratan
juga terus mengalami penambahan. Air semakin pekat, bertambah coklat
menyerupai air tanah dan terbentuk endapan seperti tanah pada dasar gelas.
Volume paku mengalami pengurangan sehingga paku terlihat lebih kecil terutama
pada bagian yang terendam.
|
G.
H
|
Karat
yang muncul secara cepat dan tiba-tiba ini justru merupakan karat yang paling
tebal dan membuat paku paling cepat keropos. Karat mulai menjalar keseluruh
bagian paku termasuk ke bagian yang masih terendam. Akibatnya larutan HCl itu
pun juga berubah menjadi larutan yang berwarna seperti tanah.
|
HARI KE-14
KEADAAN OBJEK YANG DIAMATI
|
|
G. A
|
Karat semakin bertambah, lapisan
tipisnya juga sudah mengalami penebalan dan merata hampir ke seluruh
permukaan paku. Warna paku keseluruha berubah menjadi coklat oranye.
|
G. B
|
Karat semakin bertambah banyak dan
membentuk gumpalan-gumpalan padat. Warna air semakin coklat menyerupai tanah,
air terlihat sangat pekat, dan terlihat sangat kotor. Endapan menyerupai
tanah pun juga semakin banyak pada dasar gelas. Paku terlihat semakin keropos
bahkan paku sangat jelas terlihat mengecil dibanding ukuran awalnya. Volume
air terus mengalami pengurangan, bahka terlihat mulai mengering.
|
G. C
|
Perkaratan terus terjadi pada bagian
yang terendam maupun yang tidak terendam. Air semakin berwarna coklat seperti
tanah, sangat pekat, dan sangat kotor. Volume air terus berkurang dan hampir
mengering. Endapan di dasar gelas juga semakin bertambah banyak. Paku nampak
sangat keropos dan mengecil.
|
G. D
|
Karat yang sangat tebal terbetuk pada
seluruh permukaan paku. Karat ini berlapis lapis sehingga membuat baku terlihat
besar tetapi sangat keropos.
|
G. E
|
Karat menutupi seluruh permukaan paku,
tetapi kebanyakan masih berupa lapisan tipis, hanya pada permukaan tertentu
saja karat menebal.
|
G. F
|
Karat terus mengalami pertambahan
sementara volume air da volume paku terus mengalami pengurangan. Air semakin
pekat dan menyerupai air tanah dan sangat kotor. Endapan pada dasar gelas
juga semakin banyak dan memadat.
|
G. G
|
Perkaratan juga terus mengalami penambahan.
Air semakin pekat, bertambah coklat menyerupai air tanah dan terbentuk
endapan seperti tanah pada dasar gelas. Volume paku mengalami pengurangan
sehingga paku terlihat lebih kecil terutama pada bagian yang terendam.
|
G. H
|
Karat terus bertambah banyak dan terus
menebal membentuk lapisan tebal pada seluruh permukaan paku. Karat yang
terbetuk berwarna sangat tua dan paku yang mengalami perkaratan menjadi
sangat keropos.
|
B. Pembahasan
Korosi merupakan proses rusaknya benda-benda, terutama
logam yang disebabkan oleh reaksi kimia atau elektrokimia logam tersebut dengan
lingkungannya. Contoh korosi yang paling sering terjadi adalah perkaratan besi,
yaitu suatu reaksi kimia kompleks yang di dalamnya besi bergabung dengan
oksigen dan air membentuk besi oksida yang terhidrasi (Fe2O3.nH2)
. Proses perkaratan besi merupakan proses elektrokimia, yaitu oksidasi besi
oleh oksigen yang berasal dari udara dan reduksi oksigen.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi korosi:
1.
Oksigen
Oksigen
berperan dalam proses korosi karena oksigen mengalami reduksi pada bagian besi
yang bertindak sebagai katode. Berdasarkan hal ini, maka semakin banyak oksigen
di suatu tenmpat maka akan semakin cepat korosi besi (logam) di dalamnya
terjadi.
2.
Air
dan kelembaban udara
Seperti
halnya oksigen, air juga berperan dalam proses korosi. Semakin sering logam
(besi) terkena air, maka akan semakin cepat logam tersebut mengalami korosi.
Selain itu, keberadaan uap air di udara yang dinyatakan dengan kelembaban juga
mempengaruhi korosi besi. Dalam hal ini, udara yang banyak mengandung uap air
(udara yang lembab) akan mempercepat korosi.
3.
Zat elektrolit
Zat-zat
elektrolit, terutama asam dan garam merupakan zat yang dapat mempercepat korosi
logam. Sebagai contoh, hujan asam dapat memicu proses korosi pada beberapa
peralatan yang terbuat dari logam, begitu juga dengan air laut yang mengandung
garam dapat memicu terjadinya korosi pada badan kapal yang terbuat dari logam.
Untuk menyelidiki lebih lanjut tentang perkaratan besi
tersebut dan juga menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhinya serta membuktikan kebenaran teori yang
kami dapat, kami melakukan penelitian selama 14 hari dengan membuat
8 kondisi berbeda pada masing masing gelas.
Pengkondisian tersebut adalah sebagai berikut:
Label
gelas
|
Pengkondisian
|
A
|
Paku
diletakkan di dalam gelas terbuka (tanpa air)
|
B
|
Paku
diletakkan di dalam gelas terbuka berisi air dan paku dibiarkan tenggelam.
|
C
|
Paku
diletakkan di dalam gelas terbuka berisi air, tetapi posisi paku diatur
sedemikian rupa sehingga paku hanya terendam sebagian.
|
D
|
Paku
diletakkan dalam gelas terbuka berisi larutan HCl, dan paku dibiarkan dalam
keadaan tenggelam
|
E
|
Paku
diletakkan dalam gelas kosong yang tertutup
|
F
|
Paku
diletakkan dalam gelas tertutup berisi air dan paku dibiarkan tenggelam.
|
G
|
Paku
diletakkan dalam gelas tertutup berisi air, akan tetapi posisi paku diatur
sedemikian rupa sehingga paku hanya terendam sebagian.
|
H
|
Paku
diletakkan dalam gelas tertutup berisi HCl.
|
Berdasarkan penelitian yang telah kami lakukan mengenai
korosi. Kami menemukan bahwa dalam proses korosi terdapat beberapa faktor yang
mempengaruhinya. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :
a)
Keberadaan
oksigen (O2)
b)
Keberadaan
H2O
c)
Keelektrolitan
larutan
Pengaruh
faktor-faktor tersebut kami simpulkan dengan mengamati tingkat keparahan karat
pada masing masing gelas yang telah dikondisikan berbeda tersebut.
Pada
hari 1-11 perkaratan paling parah terjadi pada paku yang direndam dalam air di
gelas yang terbuka. Hal ini jelas menunjukkan bahwa kombinasi antara air dan
oksigen akan lebih memberikan efek yang lebih signifikan daripada keberadaan O2
saja atau H2O saja.
Dalam
penelitian ini, kami sempat menemukan sedikit ketidak sesuaian antara teori dan
data yang kami peroleh. Ketidaksesuaian ini adalah tentang pengaruh asam
terhadap korosi. Dalam teori disebutkan bahwa asam akan mempercepat korosi,
akan tetapi pada pengamatan kami dari hari ke-1 hingga ke-11 menunjukkan bahwa
paku yang direndam dalam larutan HCl (asam) justru tidak mengalami perkaratan
sama sekali. Paku yang direndam dalam larutan HCl terlihat lebih bersih dari
sebelum dilakukan perendaman dan terlihat semakin hitam dari hari ke hari.Hal
ini jelas bertentangan dengan berbagai teori yang telah dikemukakan dan hal itu
sempat membuat kami berkesimpulan bahwa teori yang kami baca tentang pengaruh
asam terhadap perkaratan tersebut adalah salah.
Akan
tetapi pemikiran kami seketika berubah ketika volume HCl sudah mulai menyurut
dan menyebabkan sebagian batang paku muncul kepermukaan (tidak lagi terendam).
Paku yang muncul ke permukaan tersebut hanya dalam beberapa jam saja sudah
mengalami perkaratan yang cukup parah. Perkaratan tersebut semakin parah dan
bahkan membentuk suatu lapisan karat yang tebal untuk hari-hari selanjutnya
hingga akhir hari penelitian (hari ke-14) dan jauh melebihi karat pada paku
yang direndam di air biasa. Hal ini membuat kami mengetahui bahwa asam akan
sangat mempercepat korosi apabila ia telah berinteraksi dengan O2, dan
akan mencegah korosi apabila ia tidak berinteraksi dengan O2.
BAB
V
KESIMPULAN
DAN SARAN
A. Kesimpulan
Setelah
melakukan penelitian selama 14 hari, kami dapat menarik kesimpulan bahwa:
1. Korosi adalah proses suatu logam mengalami reaksi
oksidasi di udara bebas. Korosi juga merupakan reaksi redoks antara logam
dengan zat yang ada di sekitarnya dan menghasilkan senyawa yang tidak
dikehendaki. Senyawa tersebut biasanya berupa oksida logam atau logam karbonat.
2. Faktor-faktor
yang mempengaruhi korosi antara lain yaitu:
a.
Oksigen
(O2).
b.
Air
(H2O).
c.
Keelektrolitan
larutan.
d.
Permukaan
logam.
e.
Sel
elektrokimia.
B. Saran
Adapun
saran yang dapat kami berikan, yakni:
- Dalam melakukan percobaan, sebaiknya
kelompok tersebut memiliki kerjasama yang kompak. Jangan ada saling
ketergantungan antara satu sama lain.
- Sediakan alat dan bahan dengan lengkap.
- Jangan lalai dengan kewajibannya untuk
mengamati dan mencatat perubahan yang terjadi pada gelas setiap hari.
- Ikuti petunjuk yang berlaku.
-
untuk mencegah dan mengatasi korosi
sebaiknya melakukan pelapisan misalnya dengan cat untuk mencegah kontak dengan
O2 & H2O, menggunakan perlindungan katode dengan menggunakan logam lain
yang lebih reaktif sebagai pelindung logam/ sebagai korban, menyuplai listrik.
Dari luar dan menggunakan perlindungan anode dengan menyuplai arus anodik dari
luar dengan alat potensiostat.
BAB
VI
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim. Laporan Penelitian Kimia Korosi pada Logam
(Paku). Permata.blogspot.com/laporan-praktikum-kimia-korosi. Di akses pada
oktober 2013.