1. Rangkuman tugas kimia
Korosi pada logam
A. Pengertian Korosi
Kerusakan merupakan proses redoks pada permukaan logam dan llingkungannya. Korosi atau
pengkaratan adalah kerusakan atau degradasilogam akibat bereaksi dengan lingkungan yang korosif.
Penyelidikan tentang sistem elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu
reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang
ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya
merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan
berair dan beroksigen. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi,
logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya berupa
oksida atau karbonat.
Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3 . XH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Pada korosi
besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagaianode, dinama besi mengalami oksidasi.
Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagaianode dan dan bagian mana yang bertindak
sebagai katode bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.
Korosi besi memerlukan oksigen dan air.
B. Proses terjadinya korosi
Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Proses elektrokimia melibatkan perpindahan
elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Mekanisme
korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi anodik dan reaksikatodik.
a.ReaksiAnodik (Oksidasi)
Reaksi Anodik terjadi di daerah anode. Reaksianodik (oksidasi) diindikasikan melalui peningkatan
valensi atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi pada proses korosi logam, yaitu :
M → Mn+ + ne
Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion (n+) dalam pelepasan n
elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai contoh besi :
Fe → Fe2+
+ 2e
b.Reaksi Katodik (Reduksi)
Reaksi katodik terjadi di daerah katode. Reaksikatodik diindikasikan melalui penurunan nilai valensi atau
konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik.
Beberapa reaksikatodik yang terjadi selama proses korosi logam, yaitu :
Pelepasan gas hidrogen
2H+ + 2e → H2
Reduksi oksigen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Reduksi ion logam
Fe3+
+ e → Fe2+
Pengendapan logam
3Na+ + 3e → 3Na
Reduksi ion hidrogen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
C. Penyebab Korosi
2. Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu :
a.Air dan kelembapan udara
Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak
mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.
b.Elektrolit
Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu
mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan
(asam) dan air laut (garam) merupakan penyebab korosi yang utama.
c.Adanya oksigen
Pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan.
d.Permukaan logam
Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan
berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi
sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.
e.Letak logam dalam deret potensial reduksi
Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang
potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.
D. Cara Mencegah Korosi
1) Dicat
Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.
2) Melumuri dengan oli atau minyak
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin oli atau minyak mencegah kontak besi dengan air
3) Dibalut dengan plastik
Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan kerancang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik
mencegah kontak besi udara dan air.
4) Tin plating (pelapisan dengan timah)
Biasanya kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara
elektrolisis, yang disebut electro plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besiyang dilapisi
timah tidak mengalami korosi karena tidak adanya kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi,
lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang
cacat,misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat kolosi besi. Hal itu terjadi karena
potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi timah akan
membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagaianode. Dengan demikian timah mendorong korosi
besi.
Korosi Aluminium (Perlindungan Katodit)
Aluminium, juga zink dan 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 terhentisetelah lapisan tipis oksida terbentuk.
Lapisan itu melekat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap
perkaratan berlanjut.
Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisi, 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 memberi warna yang lebih terang.
3. . E. Pengendalian
1. Mengurangi keagresifan lingkungan misalnya dengan mengurangi kandungan oksigen terlarut (deaerasi).
2. menggunakan paduan yang lebih tahan misalnya kuingan merah (15% Zn).
3. penambahan 1 % Sn pada Brass 70-30.
4. Penambahan inhibitor. Ada 3 macam penambahan inhibitor yaitu, inhibitor anodik, inhibitor katodik, dan
inhibitor absorpsi.
∙ Pada inhibitor anodic menghasilkan selaput pasif
dengan contoh : molikat, silikat, fosfat, borak, kromat, nitrit, nitrat.
∙ Pada inhibitor katodik berpengaruh terhadap reaksi katodik
1. 2 H2O + O2 + 4e-
→ 4OH-
2 2
mengendapkan senyawa katodik yang logam menyelimuti
contoh : garam – garam, Seng, Magnesium, Kalsium.
2. 2 H+
+ 2e-
→2H →H2
membentuk lapisan hidrogen adsorsi
contoh : Arsen, Bismuth, Antimonium
∙ Inhibitor absorpsi mempunyai molekul organic panjangdipermukaan logam yang bertujuan membatasi.
Difusi oksigen keluar menjauhi permukaan, memantapkan lapisan pelindung, mereduksi laju pelarutan
logam
5. proteksi katodik.
F. BENTUK KOROSI
1. Korosi logam tak sejenis
Korosi logam tak sejenis adalah istilah yang dipakai untuk korosi akibat dua logam tak sejenis yang
tergandeng membentuk sebuah sel korosi basah sederhana. Sebutan lain untuk korosi logam tak sejenis
adalah korosi dwilogam atau korosi galvanik. Untuk mengetahui tingkat kecenderungan korosi galvanik
di gunakan deret galvanik. Deret ini mempunyai manfaat praktis besar sekali karena dapat memungkinkan
memperkirakan secara cepat hambatan korosi pada suatu gandengan logam tak sejenis. Contoh dari
sebuah deret adalah tabel 1 yang merupakan deret elektrokimia.
Deret Galvanik ( KR. Trethewey )
Sebuah deret galvanik dapat dilihat pada gambar 3. Gambar ini memperlihatkan deret galvanik untuk
sejumlah logam pada 25 oC dengan air sebagaielektrolit. Potensial-potensial yang di urutkan adalah
gambar potensial-potensial korosi yang betul-betul bebas, dan pada umumnya dapat di tafsirkan bahwa
semakin jauh letak dua logam dalam deret, makin parah korosi yang mungkin di alami oleh logam dengan
aktivitas lebih besar.
2. Korosi intergranuler
Korosi yang terjadi bila daerah batas butir terserang akibat adanya endapan di dalamnya. Batas butir
sering menjadi tempat yang di sukai untuk proses pengendapan (precipitation) dan pemisahan
(segregation). Pisahan dan endapan berbeda jika dilihat dari pembentukannya. Bahan-bahan asing yang
terdapat dalam struktur logam ada dua macam, yaitu :
a. Logam antara (intermetalik atau unsur antara),yaitu unsur-unsur yang terbentuk dari atom logam-
logam dan mempunyai rumus kimia yang mudah di kenali. Logam ini dapat bersifat anoda atau katoda
4. terhadap logam utama.
b. Senyawa,yaitu bahan yang terbentuk dari logam dan unsur-unsur bukan logam, seperti hidrogen,
karbon, silikon, nitrogen dan oksigen.
Pada dasarnya,setiap logam yang mengandung logam antara atau senyawa pada batas-batas butirnya akan
rentan terhadap korosi intergranular.
3. Korosi celah dan sumuran
Korosi calah dan korosi sumuran merupakan dua bentuk korosi yang berbeda,tetapi dalam aspek
mekanisme serta penerapannya membuat perbedaan antara keduanya sangat kecil.
a. Mekanisme korosi celah
Sebelumnya penggunaan korosi celah (Crevice Corrosion) hanya untuk serangan terhadap paduan-paduan
yang oksidasinya terpastikan oleh ion-ion agresif seperti klorida dalam celah-celah atau daerah-daerah
permukaan logam yang tersembunyai. Sekarang, korosi celah memperoleh banyak sebutan lain,
diantaranya korosi aerasidiferensial dan korosi sel konsentrasi. Istilah-istilah inilah yang mengarah ke
aspek mekanisme-mekanisme korosi didalam celah atau retakan. Selain dua istilah diatas ada juga nama-
nama lain yang biasanya tidak umum seperti korosi deposit, korosi retakan,korosi paking, dan lain-lain.
Korosi celah adalah serangan yang terjadi karana sebagian permukaan logam terhalang atau tersaing dari
lingkungan di banding bagian yang lain logam.
b. Korosi sumuran
Korosi sumuran (Pitting Corotion) adalah korosi lokal yang secara selektif menyerang bagian permukaan
logam, antara lain:
1) Selaput pelindungnya tergores atau retak akibat perlakuan mekanik.
2) Mempunyai tonjolan akibat dislokasi atau slip yang di sebabkan oleh tegangan tarik yang dialami atau
tersisa.
3) Mempunyai komposisi heterogen dengan adanya inklusi, segresidan presipitasi.
Contoh terjadinya korosi sumuran yaitu pada selembar baja lunak yang bersih di biarkan kehujanan dalam
beberapa hari akan terkorosi dengan cepat dan ”karat” yang terbentuk akan berupa endapan keras,
tonjolan-tonjolan bundar, pada bagian tertentu di mana titik-titik air menggenang lebih lama. Apabila
“karat” kita sikat dengan sikat kawat maka akan terlihat lubang-lubang di tempat yang sama.
c. Kerentanan bahan
Lingkungan yang mudah untuk menimbulkan korosi sumuran dan celah adalah lingkungan yang
mengandung kandungan ion klorida yang tinggi.
Dalam lingkungan air laut, ketahanan paduan-paduan terhadap bentuk bentuk korosi ini telah di buatkan
tingkatannya yang telah di lihat pada tabel 2. Dari tabel kita dapat melihat baja nirkarat buruk sekali di
lingkungan air laut.
4. Korosi erosi
Korosi erosi adalah korosi yang terbentuk ketika logam terserang akibat gerak relative antara elektroit dan
permukaan logam. Korosi ini terutama di akibatkan oleh efek-efek mekanik sepertipengausan, abrasi dan
gesekan. Logam-logam lunak sangat mudah terkena korosi jenis ini, misalnya, tembaga, kuningan,
aluminium murni dan timbal. Selain itu logam-logam lain juga rentan terhadap korosi ini, tetapi dalam
kondisi-kondisi aliran tertentu.
Korosi erosi mudah dikenali karena dapat mnciptakan efek-efek yang agak aneh serta indah berupa ceruk-
ceruk, lubang-lubang bundar atau parit-parit.
5. Nozzle pada heat exchanger shell and tube yang mengalami korosi akibat erosi
Pipa kondensor dari kuningan Admiralty yang bocor akibat benturan uap basah.
Efek-efek khas yang dihasilkan oleh korosi erosi terjadi akibat ketergantungan laju erosi terhadap waktu.
Pada permukaan lembut, laju erosi lambat, tetapi akan menjadi cepat apabila permukaanya semakin kasar.
Apabila kekasaran permukaan telah mencapai kedalaman tertentu, selapis air akan menempel ke
permukaan atau terperangkap dalam ceruk-ceruk,dan ini mengurangi efek erosi yang di timbulkan oleh
aliran selanjutnya. Peronggan atau kavitasi adalah bentuk khusus korosi erosi yang di sebabkan oleh
pembentukan dan pecahnya gelembung-gelembung uap di permukaan logam. Bentuk korosi ini
cenderung lebih banyak dialami oleh komponen-komponen yang digerakkan dengan kecepatan tinggi
dalam fluida, dari pada dalam pipa atau tanki di mana fluida mengalir terhadap permukaan logam yang
diam. Jadi baling-baling kipas dan roda gigi turbin hidrolik adalah komponen-komponen yang paling
mungkin menderita korosi peronggaan. Pada Gambar di bawah ini adalah contoh korosi peronggaan
disepanjang tepi sebuah bilah baling-baling.
Peronggaan yang dialami oleh bilah baling-baling dari paduan tembaga.
Salah satu metode yang baik dalam pengendalian korosi peronggaan adalah menggunakan komponen-
komponen yang halus dan rapi pengerjaanya sehingga tempat pembentukan gelembung semakin sedikit.
Cara lain, dibuat selaput karet sebagai ketahanan terhadap korosi.
