LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA “KOROSI PADA PAKU”
Disusun oleh:
FEBIA ANANDA
XII – 4 MIPA
DINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAHRAGA SMA NEGERI 1 KUNINGAN
Jl. Siliwangi No.55 (0232) 871684
A.Judul Praktikum:
Korosi Besi
B. Tujuan Praktikum
Praktikum ini bertujuan untuk :
1. Untuk mengetahui paku pada aqua gelas manakah yang menjadi berkarat.
2. Faktor-faktor apa saja yang menyebabkan besi berkarat.
3. Cara pencegahan korosi pada besi.
C. Latar Belakang
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 dan fungsi komersialnya. Ini tentu saja akan merugikan sekaligus membahayakan.
Oleh karena itu, dengan pentingnya mempelajari pencegahan korosi percobaan kali ini difokuskan oleh masalah tersebut dan akan dipaparkan logam-logam apa sajakah yang dapat menghambat terjadinya korosi.
D. Landasan Teori
1. Besi
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26.
Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi.
2. 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.
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) + 2é
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduks.
O2(g) + 4H+(aq) + 4é 2H2O(l)
O2(g) + 2H2O(l) + 4é 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.
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 bentuksenyawabesi 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 potensialterhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
E. Alat dan Bahan
4 buah paku tidak berkarat
4 buah gelas aqua plastik
Air suling
Silica gel
Minyak tanah
Air yang dididihkan (air minum)
Karet gelang
2 Plastik bening
Kapas kering
F.Cara Kerja
1. Ambillah 4 buah gelas aqua plastik, kemudian: a) Tambahkan air suling ke dalam gelas 1.
b) Tambahkan silica gel kemudian kapas kering ke dalam gelas 2. c) Tambahkan air yang sudah dididihkan ke dalam gelas 3. d) Tambahkan minyak tanah ke dalam gelas 4.
2. Amplaslah 4 batang paku besi hingga bersih, kemudian masukkan masing-masing satu ke dalam gelas aqua pada prosedur 1 diatas.
3. Tutup gelas 2 dan 3 dengan plastik bening dan karet sampai rapat.
4. Simpanlah gelas-gelas tersebut selama 1 minggu, kemudian amati apa yang terjadi. Catat pengamatan Anda.
Catatan:
1. Kalsium klorida anhidrat (CaCl2) adalah zat yang bersifat higroskopis (menyerap air), sehingga udara dalam tabung yang mengandung zat itu akan bersifat kering (bebas air).
G. Hasil Pengamatan
Gelas Pengamatan Hari
Ke-1 2 3 4 5 6
1 (Air suling)
Belum terjadi perubahan Terjadi perubahan, mulai timbul korosi dibagian bawah paku Terjadi perubahan, mulai timbul korosi dibagian tengah paku Terjadi perubahan, korosi mulai menyelimuti paku dan warna air kekuningan Mengalami korosi dan warna air menjadi kuning Korosi bertamba h banyak
2 (Silica gel)
Belumterjadi perubahanTidak terjadikorosi Tidak terjadikorosi Tidak terjadikorosi terjadiTidak korosi
3 (Air yg dididihkan)
Belum terjadi perubahan Terjadi perubahan, adanya sedikit korosi Mengalami korosi diseluruh bagian paku, dan warna air
sedikit kekuningan Mengalami korosi diseluruh bagian paku, dan warna air
semakin menguning Air menjadi kecoklatan karena korosi semakin banyak Korosi semakin banyak diseluruh bagian paku
4 (Minyak tanah)
Belum terjadi perubahan Belum terjadi perubahan Tidak terjadi korosi Tidak terjadi korosi Tidak terjadi korosi Tidak terjadi korosi
H. Analisis Data/Pertanyaan:
1.
Apakah tabung di mana paku berkarat terdapat oksigen dan air? Ya. Karena faktor utama terjadinya korosi adalah air dan oksigen. Pada tabung III, karena ketika air mendidih di masukkan dan kemudian ditutup maka
penguapan air terkumpul dan tidak melayang – layang ke udara, sehingga logam dengan cepat berinteraksi dengan uap air atau dapat dilihat dari asal / kandungan O2 yang dari tiap – tiap tabung. Dan setelah air didinginkan , air
tersebut akan kehilangan oksigen terlarut, ini juga mempercepat terjadinya korosi. Sedangkan pada tabung I, seperti yang telah kita ketahui bersama bahwa penyebab korosi yang berasal dari lingkungan ialah Suhu, kelembapan, Udara dan tingkat keasaman. Pada tabung ini air dimasukan begitu saja dan dibiarkan terbuka. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi.
2.
Apakah tabung di mana paku tidak berkarat tidak terdapat oksigen atau air?
Pada tabung ke dua yang diisi oleh silica gel dan kapas (dapat menyerap air) ini ditutup, sehingga udara tidak mengalami perputaran dan tak ada uap air. Karena tabungnya ditutup, akhirnya udara tidak dapat menguap dan mengalamipelepasan ke udara yang lebih bebas. Sedangkan pada tabung ke IV yang berisikan minyak tanah/kerosin tidak terjadi peristiwa redoks sehingga tidak dapat membuat paku menjadi berkarat.
3.
Tariklah kesimpulan dari percobaan ini.
Dari hasil pratikum tersebut saya dapat menyimpulkan bahwa paku yang tidak mengalami korosi terjadi pada paku A dan D(paku tertutup dengan silica gel dan kapas, dan paku terbuka dengan minyak tanah) hal ini bisa terjadi karena tidak ada kontak langsung antara oksigen dan air.
Kemudian dari praktek tersebut di benarkan bahwa salah satu faktor korosi adanya kontak antara udara dan air. Agar tidak terjadi korosi pada besi jangan sampai besi terkontaminasi dengan air atau larutan yang dapat menyebabkan oksidasi sehingga besi dapat berkarat. Jika kita menghindarkan besi dari air, maka besi tidak dapat bereaksi dengan oksigen yang dapat membuatnya berkarat.
Faktor-Faktor Yang Menyebabkan Korosi
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 kecepatan reaksi, pada umumnya pH dan alkalinitas naik, kecepatan korosi akan naik.
4.
Temperatur→ makin tinggi temperatur, reaksi kimia lebih cepat terjadi dan naiknya temperatur air pada umumnya menambah kecepatan korosi.
5.
Tipe logam → 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.
Bakteri → tipe bakteri tertentu dapat mempercepat korosi, karena mereka akan menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S), selama masa putaranhidupnya. CO2 akan menurunkan pH secara berarti sehingga menaikkan kecepatan
korosi. H2S dan besi sulfida, Fe2S2, hasil reduksi sulfat (SO42–) 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.
Cara Mencegah Korosi
a) Pengecetan. 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 dan minyak. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan minyak 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.
