LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENGENDALIAN KOROSI
KOROSI GALVANIK
Dosen Pebimbing: Ir. Retno Indarti, MT.
Kelas : 3B
Kelompok : 6
Nama & NIM Anggota : Ridhwan Rais (151411056) Reza Fitrayana (151411055) Rani Dewi Eryani (151411054) Radian Zulmar Dwi K. (151411053)
Tanggal Praktikum : 11 September 2017 Tanggal Penyerahan Laporan : 27 September 2017
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2017
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Korosi merupakan proses perusakan pada logam yang diakibatkan reaksi redoks dan menghasilkan produk yang tidak diinginkan. Proses korosi mengakibatkan banyak kerugian baik secara langsung maupun secara tidak langsung. Proses terjadinya korosi tidak dapat dihindari, namun dapat dikendalikan. Untuk pengendalian dengan katodik atau anodik, sebelum dilakukan pengendalian perlu diketahui terlebih dulu logam yang bertindak sebagai anoda dan katoda. Selain itu perlu diketahui juga kacepatan korosi dari masing-masing logam di berbagai larutan sebagai acuan untuk diterapkan pengendalian tersebut.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang sudah dijelaskan sebelumnya, maka dalam praktikum kali ini masalah akan dibatasi dalam rumusan berikut:
1. Bagaimana cara untuk menentukan logam yang berperan sebagai katode atau anode? 2. Bagaimana cara untuk menghitung laju korosi logam dalam keadaan lingkungan yang
berbeda?
1.3 Tujuan Praktikum
Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan praktikum kali ini dapat dibagi menjadi 3 tujuan, yaitu:
1. Menentukan logam yang berperan sebagai katode dan anode. 2. Menentukan laju korosi logam dalam lingkungan yang berbeda.
BAB II
LANDASAN TEORI
Korosi adalah gejala destruktif yang memengaruhi hampir semua logam. Ketika korosi berlangsung secara alami perubahan yang terjadi secara bersifat spontan sehingga disertai suatu pelepasan energi bebas. Penurunan mutu logam tidak hanya melibatkan reaksi kimia namun juga reaksi elektro-kima, yaitu bahan-bahan bersangkutan terjadi pemindahan elektron. Karena elektron adalah suatu yang bermuatan negatif, maka pengangkutnya menimbulkan arus listrik arus listrik, sehingga reaksi demikian dipengaruhi. Korosi galvanik dapat didefinisikan adanya reaksi atau kontak antara dua logam yang berbeda dalam larutan elektrolit. Dalam korosi galvanik logam yang lebih mulia atau logam yang potensialnya lebih positif akan bersifat katodik, sedangkan logam yang potensialnya lebih negatif bersifat anodik. Apabila dua buah logam yang berbeda saling kontak dan terbuka ke media yang korosif, laju korosinya akan berbeda satu dengan yang lainnya (Tim Penyusun, 2002)
Dalam beberapa kasus, efek galvanik akan cenderung rendah jika perbedaan potensialnya cukup besar, karena adanya lapisan oksida yang melindungi logam-logam yang berada di deretan logam mulia. Penggabungan dua buah logam tak sejenis juga perlu diperhatikan ukuran masing-masing logam di samping perbedaan potensialnya. Besar kecilnya ukuran logam yang bertindak sebagai anode atau katode mempengaruhi kerapatan arus yang menjadi faktor pemicu laju korosi. Logam dengan potensial korosi yang lebih negatif akan terkorosi lebih intensif, sedangkan logam lainnya yang lebih mulia laju korosinya akan menurun (Kurniawan, 2016).
Penyebab korosi galvanik ada beberapa macam, yaitu (Tim Penyusun, 2011) : 1. Lingkungan
Tingkatan korosi galvanik tergantung pada keagresifan dari lingkungannya. Pada umumnya logam dengan ketahanan korosi yang lebih rendah dalam suatu lingkungan berfungsi sebagai anoda. Biasanya baja dan seng keduanya akan terkorosi akan tetapi jika keduanya dihubungkan maka seng akan terkorosi sedangkan baja akan terlindungi. Pada kondisi khusus, sebagai contoh dalam lingkungan air dengan temperatur 180℉, terjadi hal sebaliknya yaitu baja mengalami koroso sedangkan Zn terlindungi. Hal ini dikarenakan produk korosi pada Zn bertindak sebagai permukaan yang lebih mulia terhadap baja. Menurut Haney, Zn menjadi kurang aktif dan potensialnya menjadi kebalikannya jika ada ion-ion penghalang seperti nitrat, bikarbonat atau karbonat dalam air.
2. Jarak
Laju korosi umumnya paling besar pada daerah dekat permukaan kedua logam. Laju korosi berkurang dengan makin bertambahnya jarak dari pertemuan kedua logam tersebut. Pengaruh jarak ini tergantung pada konduktivitas larutan dan korosi galvanik dapat diketahui dengan adanya serangan korosi lokal pada daerah dekat permukaan logam.
3. Luas penampang
Jika luas penampang katodik jauh lebih besar dari pada katode maka makin besar rapat arus pada daerah anode sehingga laju korosi makin cepat pula. Korosi di daerah anodik akan menjadi 100-1000 kali lebih besar jika dibandingkan dengan keseimbangan luas penampang anodik dan katodik.
Salah satu penentuan laju korosi adalah berdasarkan kehilangan berat. Menurut Faraday, kehilangan berat suatu logam akibat proses korosi dinyatakan dengan massa zat yang hilang sebanding dengan jumlah listrik yang dialirkan. Laju korosi logam atau suatu paduan logam dinyatakan dengan satuan massa persatuan luas persatuan waktu atau satuan panjang persatuan waktu. Menurut Indarti (2010), laju korosi dapat dihitung dengan rumus:
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan Praktikum
Nomor Alat Bahan
1. Gelas Kimia 500 ml 6 buah Logam Cu 3 buah
2. Multimeter Logam Fe 6 buah
3. Spatula Logam Zn 3 buah
4. Neraca analitik NaCl 3,56 gram per liter 5. Elektrode acuan SCE Aquades
6. Batang pengaduk Air keran
7. Penggaris HCl 1 N
8. Kawat
9. Kertas abrasive
Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan yang Diperlukan untuk Praktikum
3.2 Prosedur Praktikum
1. Mempersiapkan logam dan larutan untuk diuji korosi secara galvanik. 2. Menentukan logam yang berperan sebagai anode dan katode.
3. Menentukan potensial setengah sel masing-masing logam, dan potensial sel setelah kedua logam terhubung.
4. Menentukan laju korosi dari karat yang terbentuk pada logam yang dicelupkan ke dalam larutan tertentu.
Catatan: Prosedur kerja lengkap disertakan pada bagian lampiran.
3.3 Keselamatan Kerja selama Praktikum
1. Menggunakan jas laboratorium dan masker pelindung selama praktikum berlangsung.
2. Berhati-hati dalam menggunakan peralatan gelas. 3. Berhati-hati dalam menuangkan larutan HCl.
BAB IV
HASIL PRAKTIKUM DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel & Data Hasil Percobaan
4.1.1 Tabel & Data Pengamatan Larutan terhadap Logam yang Dicelupkan Larutan
Logam yang Digunakan
Sebelum 5 Hari Setelah 5 Hari
pH Keterangan pH Keterangan Larutan A (NaCl) Fe (A1) Cu (A) 6 Larutan berwarna bening 7 Larutan menjadi berwarna coklat, dan
terdapat banyak endapan berwarna coklat tua Fe (A2) Zn (A) Larutan B (HCl) Fe (B1) Cu (B) 2 Larutan berwarna bening 3
Larutan tetap bening, tetapi terdapat banyak gelembung Fe (B2) Zn (B) Larutan C (Air Keran) Fe (C1) Cu (C) 6 Larutan berwarna bening 7 Larutan menjadi berwarna coklat dengan sedikit endapan berwarna coklat tua Fe (C2) Zn (C)
Tabel 4.1 Data Pengamatan Larutan terhadap Logam yang Dicelupkan
Catatan: Gambar pengamatan disertakan pada bagian Lampiran
4.1.2 Tabel & Data Pengamatan Luas Permukaan Logam
Logam Panjang
(cm)
Lebar (cm)
Diameter Lubang Lingkaran (cm) Fe (A1) 5 2 0,4 Cu (A) 4,6 2,2 0,4 Fe (B1) 5 1,9 0,4 Cu (B) 4,5 2,5 0,4 Fe (C1) 5 1,85 0,4 Cu (C) 4,6 2,5 0,4 Fe (A2) 5 2 0,4 Zn (A) 4,6 2,2 0,4
4.1.3 Tabel & Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SCE) Nomor Jenis Logam E° Logam (V.SCE-1) Jenis Logam E° Logam (V.SCE-1) 1 Fe (A 1) - 0,332 Fe (A2) - 0,334 Cu (A) + 0,124 Zn (A) - 0,734 2 Fe (B 1) - 0,528 Fe (B2) - 0,522 Cu (B) + 0,272 Zn (B) - 1,125 3 Fe (C 1) - 0,516 Fe (C2) - 0,358 Cu (C) + 0,218 Zn (C) - 0,410
Tabel 4.3 Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SCE)
4.1.4 Tabel & Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SHE)
Contoh Perhitungan untuk Logam Fe (A1): E° = Potensial Logam + 0,314
E° Fe (A1) = - 0,332 + 0,314 = - 0,014 V.SHE-1 Nomor Jenis Logam E° Logam (V.SHE-1) Jenis Logam E° Logam (V.SHE-1) 1 Fe (A 1) - 0,014 Fe (A2) - 0,016 Cu (A) + 0,442 Zn (A) - 0,416 2 Fe (B 1) - 0,210 Fe (B2) - 0,204 Cu (B) + 0,590 Zn (B) - 0,807 3 Fe (C 1) - 0,198 Fe (C2) - 0,040 Cu (C) + 0,536 Zn (C) - 0,092
Tabel 4.4 Data Pengamatan E° logam sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Dalam SHE)
4.1.5 Tabel & Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Hasil Pengukuran Menggunakan Voltmeter)
Nomor Jenis Logam E° Sel (V) Jenis Logam E° Logam (V) 1 Fe (A 1) + 0,228 Fe (A 2) + 0,136 Cu (A) Zn (A) 2 Fe (B 1) + 0,185 Fe (B 2) + 0,022 Cu (B) Zn (B) 3 Fe (C 1) + 0,355 Fe (C 2) + 0,148 Cu (C) Zn (C)
Tabel 4.5 Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Hasil Pengukuran Menggunakan Voltmeter)
4.1.5 Tabel & Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Hasil Perhitungan dari E° Logam)
Contoh perhitungan potensial sel untuk logam Fe (A1) dan Cu (A) E° Logam Reduksi/Logam Oksidasi = Potensial Logam Reduksi - Potensial
Logam Oksidasi
E° Cu (A)/Fe (A1) = + 0,442 – (- 0,014) = + 0,456 V.SHE-1
Nomor Jenis Logam E° Sel (V) Jenis Logam E° Logam (V) 1 Fe (A 1) + 0,456 Fe (A 2) + 0,400 Cu (A) Zn (A) 2 Fe (B 1) + 0,800 Fe (B 2) + 0,603 Cu (B) Zn (B) 3 Fe (C 1) + 0,734 Fe (C 2) + 0,052 Cu (C) Zn (C)
Tabel 4.6 Data Pengamatan E° sel sebelum Didiamkan selama 5 Hari (Hasil Perhitungan dari E° Logam)
Catatan: Pengukuran E° logam dan E° sel setelah 5 hari tidak dilakukan, sehingga potensial sel dianggap konstan.
4.1.6 Tabel & Data Pengamatan Massa Logam sebelum Dicelupkan ke dalam Larutan Korosif
Nomor Jenis Logam Massa
(gram) Jenis Logam
Massa (gram) 1 Fe (A 1) 10,42 Fe (A2) 10,26 Cu (A) 8,55 Zn (A) 1,68 2 Fe (B 1) 9,81 Fe (B2) 10,51 Cu (B) 9,28 Zn (B) 1,60 3 Fe (C 1) 9,95 Fe (C2) 10,25 Cu (C) 9,25 Zn (C) 1,75
Tabel 4.7 Data Pengamatan Massa Logam sebelum Dicelupkan ke dalam Larutan Korosif
4.1.7 Tabel & Data Pengamatan Massa Logam setelah Dicelupkan ke dalam Larutan Korosif
Nomor Jenis Logam Massa
(gram) Jenis Logam
Massa (gram) 1 Fe (A 1) 10,36 Fe (A2) 10,22 Cu (A) 8,53 Zn (A) 1,62 2 Fe (B 1) 9,53 Fe (B2) 10,27 Cu (B) 9,26 Zn (B) 1,38 3 Fe (C 1) 9,92 Fe (C2) 10,19 Cu (C) 9,24 Zn (C) 1,62
Tabel 4.8 Data Pengamatan Massa Logam setelah Dicelupkan ke dalam Larutan Korosi
4.1.8 Tabel & Data Hasil Perhitungan Laju Korosi selama 97 Jam
Contoh Perhitungan Pengurangan Massa Logam Fe (A1): ∆W Logam = Massa Logam Awal - Massa Logam Akhir
∆W Logam Fe (A1) = 10,42 - 10,36 = 0,06 gram
Contoh Perhitungan Luas Permukaan Logam Fe (A1): Luas Permukaan Logam = (Panjang × Lebar - π
4 × diameter lingkaran 2) Luas Permukaan Logam Fe (A1) = (5 × 2 - π
4 × 0,4
Contoh Perhitungan Laju Korosi Logam Fe (A1): r = k × ∆W
A × t × ρ r Fe (A1) = 3448818,898 × 0,06
2 × 9,8744 × 97 × 7,87 = 13,7256 mpy
Nomor Jenis Logam ΔW
(gram) A (cm2) ρ (gram.cm-3) r (mil.year-1) 1 Fe (A 1) 0,06 9,8744 7,87 13,7256 Cu (A) 0,02 9,9944 8,96 3,9704 2 Fe (B 1) 0,28 9,3744 7,87 67,4697 Cu (B) 0,02 11,1240 8,96 3,5672 3 Fe (C 1) 0,03 9,1244 7,87 7,4269 Cu (C) 0,01 11,3744 8,96 1,7443 4 Fe (A 2) 0,04 9,8744 7,87 9,1505 Zn (A) 0,06 10,3744 7,13 14,4201 5 Fe (B 2) 0,24 10,3744 7,87 52,2567 Zn (B) 0,22 9,3344 7,13 58,7645 6 Fe (C 2) 0,06 9,8744 7,87 13,7257 Zn (C) 0,13 10,1944 7,13 31,7951
Tabel 4.9 Data Hasil Perhitungan Laju Korosi selama 97 Jam
4.2 Pembahasan Hasil Praktikum
4.2.1 Pembahasan oleh Radian Zulmar Dwi K. (151411053)
4.2.2 Pembahasan oleh Rani Dewi Eryani (151411054)
4.2.3 Pembahasan oleh Reza Fitrayana (151411055)
Pada percobaan korosi galvanik dilakukan variasi larutan dan variasi logam untuk mengetahui masing-masing pengaruhnya terhadap laju korosi. Variasi larutan digunakan untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap korosi, sedangkan variasi logam yang membentuk rangkaian sel galvani digunakan untuk mengetahui pengaruh besarnya potensial sel terhadap korosi.
Berdasarkan percobaan tersebut diperoleh pengaruh-pengaruh variabel tersebut terhadap laju korosi. Berikut pengaruhnya terhadap korosi.
1) Korosi pada rangkaian sel sama di berbagai larutan
Pada rangkaian logam yang sama, laju korosi dipengaruhi oleh lingkungan atau larutan yang berbeda-beda. Berdasarkan hasil percobaan diperoleh pengaruh larutan sebagai berikut.
a) NaCl
Pada larutan NaCl laju korosi logam lebih rendah dari pada laju korosi di Air Keran. Hal tersebut disebabkan oleh banyaknya ion Cl- yang terlarut dalam larutan dalam larutan yang dapat mempercepat laju korosi logam di anoda. Namun pada rangkaian Zn-Fe laju korosi lebih tinggi pada air keran dari pada laju korosi pada larutan NaCl. Kecenderungan tersebut dapat disebabkan luas permukaan yang berbeda pada logam dan juga kandungan air keran yang tidak diketahui ion terlarutnya.
b) HCl
Pada larutan HCl logam lebih cepat terkorosi dibandingkan larutan yang lainnya. Nilai laju korosi yang tinggi disebabkan oleh larutan yang bersifat asam sehingga menyebabkan korosi yang aktif pada logam. Namun tidak ada perubahan warna pada larutan HCl setelah 5 hari. Fenomena tersebut dapat disebabkan karena produk hasil korosi larut dalam larutan HCl. c) Air Keran
Pada air keran memiliki laju korosi paling rendah, karena ion-ion tidak terlalu banyak pada larutan. Air keran juga memiliki pH yang relatif netral, sehingga kemungkinan korosinya adalah korosi pasif.
2) Korosi pada rangkaian sel berbeda pada larutan yang sama
Berdasarkan teori, jika potensial sel semakin besar, maka korosi cenderung semakin cepat. Karena potensial anoda akan semakin minus sehingga semakin mudah teroksidasi sedangkan potensial di katoda semakin positif sehingga mudah tereduksi. Jadi proses reaksi redoks semakin spontan. Berdasarkan data yang diperoleh, percobaan yang dilakukan ada yang relevan dengan teori di atas dana ada yang tidak relevan. Ketidakrelevanan dapat disebabkan karena luas permukaan logam yang berbeda-beda, selain itu logam yang mengalami oksidasi pada rangkaian Fe-Cu adalah Fe, sedangkan pada rangkaian Zn-Fe yang mengalami oksidasi adalah Zn, sedangkan Fe mengalami reduksi.
4.2.4 Pembahasan oleh Ridhwan Rais (151411056)
Setelah melaksanakan praktikum “Korosi Galvanik”, diperoleh beberapa poin-poin penting yang dapat dibahas pada bagian pembahasan kali ini.
A. Hasil Pengamatan Cairan setelah Dicelupkan Logam selama 5 Hari Pada praktikum kali ini, terdapat 3 jenis cairan yang digunakan untuk menguji kecepatan korosi logam Fe, Zn, dan Cu, yaitu larutan NaCl, larutan HCl, dan air keran.
Pertama-tama akan dibahas terlebih dahulu mengenai pengaruh larutan NaCl terhadap proses korosi pada logam yang diuji. Larutan NaCl yang digunakan memiliki pH bernilai 6, yang berarti larutan tersebut cenderung asam. Akibatnya, korosi pada logam Fe, Zn, maupun Cu akan terjadi lebih cepat dibandingkan ketika logam dicelupkan ke dalam larutan NaCl murni yang memiliki pH 7. Hal tersebut dibuktikan pada hari kelima, di mana larutan NaCl tersebut menjadi keruh dari keadaan sebelumnya yang berupa larutan bening. Selain itu, pada larutan tersebut juga terdapat endapan dari logam yang terkorosi (logam Zn pada sel Fe-Zn, dan logam Fe pada sel Fe-Cu) dengan jumlah yang banyak. Banyaknya endapan dikarenakan adanya 3 spesimen di dalam larutan yang menyebabkan munculnya endapan tersebut, yaitu padatan NaCl (garam), H2O, dan O2 (adanya oksigen dikarenakan larutan dibiarkan terbuka di dalam laboratorium, sehingga terdapat kontak dengan udara). Adanya 3 spesimen tersebut juga mempercepat laju korosi dari logam Zn dan logam Fe. Reaksi dari timbulnya endapan tersebut adalah sebagai berikut:
Fe (s) + NaCl (aq) + H2O (l) → FeCl2 (s) + H2 (g) + NaOH (aq) Dari reaksi tersebut, dapat dibuktikan dengan jelas bahwa terdapat padatan besi (II) klorida yang berwarna coklat tua. Selain itu, terbukti pula bahwa pH larutan setelahnya mengalami kenaikan karena timbulnya senyawa basa (NaOH) di dalam larutan.
Gambar 4.1 Wujud Padatan Besi (II) Klorida (Sumber:
http://chemistry-reference.com/images/compound/iron(II)%20chloride%20tetrahydrate.jpg)
Hal kedua yaitu mengenai korosi logam di dalam larutan HCl. Larutan HCl yang digunakan memiliki nilai pH sebesar 2, yang berarti larutan ini merupakan larutan yang paling asam dibandingkan larutan lainnya, sehingga logam yang terendam di dalam larutan ini akan lebih cepat dan lebih mudah terkorosi dibandingkan logam di larutan lainnya. Adanya 3 spesimen yang menyebabkan korosi pada logam di larutan ini antara lain yaitu HCl, H2O, dan O2 yang muncul akibat adanya kontak dengan udara. Selain itu, perbedaan dengan larutan lainnya yaitu warna larutan masih tetap bening, dan tidak terdapat endapan di dalam larutan. Berdasarkan reaksi berikut:
Fe (s) + 2 HCl (l) → FeCl2 (s) + H2 (g)
Seharusnya terdapat endapan logam FeCl2 yang sama ketika logam dicelupkan ke dalam larutan NaCl. Namun, berdasarkan pendapat dari hasil
penelitian yang diperoleh dari sumber
http://www.scienceforums.net/topic/14381-iron-in-hclaq/, padatan FeCl2 akan terbentuk di dalam larutan HCl tersebut apabila larutan sudah jenuh. Kejenuhan larutan tersebut terjadi apabila larutan HCl yang digunakan sudah mencapai pH yang netral atau basa (pH ≥7). Sedangkan meski sudah
Karena konsentrasi HCl yang digunakan selama praktikum sebesar 0,01 N yang terbilang cukup kecil konsentrasinya, maka hal tersebut menyebabkan lamanya muncul gas H2 dan timbulnya endapan FeCl2.
Gambar 4.2 Larutan HCl dengan Konsentrasi Rendah yang Bereaksi dengan Logam Besi
(Sumber:
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT9lVN7c1NPN6zSNDycbtuXib8LX L2SSMQFdxiArgx6DDOKM15e)
Hal ketiga yaitu mengenai cairan terakhir yang hanya berisi air keran. Air keran yang digunakan memiliki nilai pH sebesar 6, yang berarti air keran tersebut lebih cenderung asam. Penyebab lebih asamnya air keran tersebut dipastikan karena mengandung sedikit zat besi, serta kaporit yang digunakan untuk menjernihkan air keran tersebut yang berasal dari PDAM. Maka dari itu, penyebab korosi pada logam besi selain kedua spesimen tersebut ialah adanya unsur H2O dan O2. Endapan yang terbentuk membuktikan bahwa dalam cairan tersebut juga terkandung ion Cl- yang berasal dari kaporit, sehingga logam Fe membentuk senyawa FeCl2 seperti ketika logam tersebut dicelupkan ke dalam larutan NaCl. Sedangkan penyebab munculnya kekeruhan pada air keran tersebut adalah akibat bereaksinya zat besi yang teroksidasi (Fe3+) dengan OH- yang membentuk Fe(OH)3 seperti pada reaksi berikut:
Gambar 4.3 Warna Larutan yang Terbentuk Akibat Adanya Besi (III) Hidroksida
(Sumber:
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT63NGfeMZoPCe5UOcSET4x5Y yb2QHS8TEn8xmCvGZlcj3gBO-CVQ)
B. Hasil Pengamatan E° Logam dan E° Sel Kedua Logam dan Pengaruhnya terhadap Korosi Logam
Pengamatan nilai potensial logam dan potensial sel kedua logam dapat dilihat pada Tabel 4.3, Tabel, 4.4, Tabel 4.5, dan Tabel 4.6. Hasil dari nilai potensial tersebut kemudian akan dibahas pada bagian pembahasan kali ini. Hal pertama yaitu mengenai nilai potensial logam. Berdasarkan literatur umum mengenai nilai potensial logam pada keadaan standar, logam besi memiliki nilai potensial sebesar - 0,44 V.SHE-1, logam Zn memiliki potensial standar sebesar - 0,76 V.SHE-1, dan logam Cu memiliki potensial standar sebesar + 0,34 V.SHE-1. Berdasarkan Tabel 4.4 berikut:
Nomor Jenis Logam E° Logam (V.SHE-1) Jenis Logam E° Logam (V.SHE-1) 1 Fe (A 1) - 0,014 Fe (A2) - 0,016 Cu (A) + 0,442 Zn (A) - 0,416 2 Fe (B 1) - 0,210 Fe (B2) - 0,204 Cu (B) + 0,590 Zn (B) - 0,807 3 Fe (C 1) - 0,198 Fe (C2) - 0,040 Cu (C) + 0,536 Zn (C) - 0,092
korosi. Hal tersebut terbukti pada pengurangan massa logam, di mana seluruh logam mengalami pengurangan massa yang berbeda-beda. Hal ini membuktikan bahwa meskipun logam-logam sudah dirangkai dalam bentuk sel, logam yang berada pada katoda atau yang berperan sebagai oksidator (yang mengalami reduksi) akan tetap mengalami korosi meski dalam skala kecil. Sedangkan logam yang berperan sebagai anoda akan mengalami korosi dalam jumlah yang lebih besar, karena mengalami oksidasi dari kondisi lingkungan yang ditambah dengan elektron yang mengalir dari katoda.
Hal kedua yaitu mengenai potensial logam ketika telah dirangkai menjadi satu rangkaian sel. Nilai potensial yang diukur menggunakan voltmeter dibandingkan dengan hasil perhitungan masing-masing potensial logam dapat dilihat pada tabel berikut:
Potensial Sel jika Diukur dengan Voltmeter Nomor Jenis Logam E° Sel (V) Jenis Logam E° Logam (V) 1 Fe (A 1) + 0,228 Fe (A 2) + 0,136 Cu (A) Zn (A) 2 Fe (B 1) + 0,185 Fe (B 2) + 0,022 Cu (B) Zn (B) 3 Fe (C 1) + 0,355 Fe (C 2) + 0,148 Cu (C) Zn (C)
Potensial Sel Hasil Perhitungan dari Masing-Masing Potensial Logam Nomor Jenis Logam E° Sel (V) Jenis Logam E° Logam (V) 1 Fe (A 1) + 0,456 Fe (A 2) + 0,400 Cu (A) Zn (A) 2 Fe (B 1) + 0,800 Fe (B 2) + 0,603 Cu (B) Zn (B) 3 Fe (C 1) + 0,734 Fe (C 2) + 0,052 Cu (C) Zn (C)
Tabel 4.11 Perbandingan Nilai Potensial Hasil Pembacaan Voltemeter dengan Hasil Perhitungan
Nilai potensial sel antara pembacaan dengan voltmeter dengan perhitungan memiliki perbedaan nilai yang cukup signifikan. Berbedanya
pencelupan logam ketika dicelupkan ke dalam larutan, baik saat logam belum dirangkai menjadi sel ataupun sudah dirangkai. Selain itu, berbedanya luas permukaan yang dicelup juga dapat mempengaruhi perbedaan nilai potensial sel tersebut. Faktor lain juga yang mempengaruhi adalah suhu dan tekanan ruangan yang tidak konstan.
Untuk reaksi yang terjadi antara logam besi, logam seng, dan logam tembaga antara lain sebagai berikut:
Logam Fe dengan Logam Cu
Anoda : Fe → Fe2+ + 2 e - Katoda : Cu2+ + 2 e- → Cu Reaksi Keseluruhan : Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu Logam Fe dengan Logam Zn
Anoda : Zn → Zn2+ + 2 e - Katoda : Fe2+ + 2 e- → Fe Reaksi Keseluruhan : Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe C. Hasil Pengamatan Laju Korosi
Laju korosi dari masing-masing spesimen (logam) dapat dilihat pada tabel berikut:
Nomor Jenis Logam ΔW
(gram) A (cm2) ρ (gram.cm-3) r (mil.year-1) 1 Fe (A 1) 0,06 9,8744 7,87 13,7256 Cu (A) 0,02 9,9944 8,96 3,9704 2 Fe (B 1) 0,28 9,3744 7,87 67,4697 Cu (B) 0,02 11,1240 8,96 3,5672 3 Fe (C 1) 0,03 9,1244 7,87 7,4269 Cu (C) 0,01 11,3744 8,96 1,7443 4 Fe (A 2) 0,04 9,8744 7,87 9,1505 Zn (A) 0,06 10,3744 7,13 14,4201 5 Fe (B 2) 0,24 10,3744 7,87 52,2567 Zn (B) 0,22 9,3344 7,13 58,7645 6 Fe (C 2) 0,06 9,8744 7,87 13,7257 Zn (C) 0,13 10,1944 7,13 31,7951
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan 5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Indarti, Retno. 2011. Petunjuk Praktikum Korosi Galvanik. Bandung: Jurusan Teknik Kimia Politeknik Bandung
Kurniawan, Gilang. 2016. Korosi Galvanik FU. https://dokumen.tips/documents/korosi-galvanik-fu.html [Diakses tanggal 17 September 2017 pukul 20.04]
Tim Penyusun. 2002. Teknik Pengendalian Korosi. Bandung: Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung
LAMPIRAN PERHITUNGAN LENGKAP
Perhitungan Potensial Logam dari SCE Menjadi SHE E° = Potensial Logam + 0,314
E° Fe (A1) = - 0,332 + 0,314 = - 0,014 V.SHE-1
E° Cu (A) = + 0,124 + 0,314 = + 0,442 V.SHE-1
E° Fe (B1) = - 0,528 + 0,314 = - 0,210 V.SHE-1
E° Cu (B) = + 0,272 + 0,314 = + 0,590 V.SHE-1
E° Fe (C1) = - 0,516 + 0,314 = - 0,198 V.SHE-1
E° Cu (C) = + 0,218+ 0,314 = + 0,536 V.SHE-1
E° Fe (A2) = - 0,334 + 0,314 = - 0,016 V.SHE-1
E° Zn (A) = - 0,734 + 0,314 = - 0,416 V.SHE-1
E° Fe (B2) = - 0,522 + 0,314 = - 0,204 V.SHE-1
E° Zn (B) = - 1,125 + 0,314 = - 0,416 V.SHE-1
E° Fe (C2) = - 0,358 + 0,314 = - 0,040 V.SHE-1
E° Zn (C) = - 0,410 + 0,314 = - 0,092 V.SHE-1
Perhitungan Potensial Sel
E° Logam Reduksi/Logam Oksidasi = Potensial Logam Reduksi - Potensial Logam Oksidasi E° Cu (A)/Fe (A1) = + 0,442 – (- 0,014) = + 0,456 V.SHE-1
E° Cu (B)/Fe (B1) = + 0,590 – (- 0,210) = + 0,800 V.SHE-1
E° Cu (C)/Fe (C1) = + 0,536 – (- 0,198) = + 0,734 V.SHE-1
E° Fe (A2)/Zn (A) = - 0,016 – (- 0,416) = + 0,400 V.SHE-1
E° Fe (B2)/Zn (B) = - 0,204 – (- 0,807) = + 0,603 V.SHE-1
E° Fe (C2)/Zn (C) = - 0,040 – (- 0,092) = + 0,052 V.SHE-1
Perhitungan Pengurangan Massa Logam
∆W Logam = Massa Logam Awal - Massa Logam Akhir ∆W Logam Fe (A1) = 10,42 - 10,36 = 0,06 gram
∆W Logam Cu (C) = 9,25 - 9,24 = 0,01 gram ∆W Logam Fe (A2) = 10,26 - 10,22 = 0,04 gram
∆W Logam Zn (A) = 1,68 - 1,62 = 0,06 gram ∆W Logam Fe (B2) = 10,51 - 10,27 = 0,24 gram
∆W Logam Zn (B) = 1,60 - 1,38 = 0,22 gram ∆W Logam Fe (C2) = 10,25 - 10,19 = 0,06 gram
∆W Logam Zn (C) = 1,75 - 1,62 = 0,13 gram
Perhitungan Luas Permukaan Logam Luas Permukaan Logam = (Panjang × Lebar - π
4 × diameter lingkaran 2) Luas Permukaan Logam Fe (A1) = (5 × 2 - π
4 × 0,4
2) = 9,8744 cm2
Luas Permukaan Logam Cu (A) = (4,6 × 2,2 - π 4 × 0,4
2) = 9,9944 cm2
Luas Permukaan Logam Fe (B1) = (5 × 1,9 - π 4 × 0,4
2) = 9,3744 cm2
Luas Permukaan Logam Cu (B) = (4,5 × 2,5 - π 4 × 0,4
2) = 11,1240 cm2
Luas Permukaan Logam Fe (C1) = (5 × 1,85 - π 4 × 0,4
2) = 9,1244 cm2
Luas Permukaan Logam Cu (C) = (4,6 × 2,5 - π 4 × 0,4
2) = 11,3744 cm2
Luas Permukaan Logam Fe (A2) = (5 × 2 - π 4 × 0,4
2) = 9,8744 cm2
Luas Permukaan Logam Zn (A) = (4,6 × 2,2 - π 4 × 0,4
2) = 10,3744 cm2
Luas Permukaan Logam Fe (B2) = (5 × 2,1 - π 4 × 0,4
2) = 10,3744 cm2
Luas Permukaan Logam Zn (B) = (4,6 × 2,1 - π 4 × 0,4
2) = 9,3344 cm2
Luas Permukaan Logam Fe (C2) = (5 × 2 - π 4 × 0,4
2) = 9,8744 cm2
Luas Permukaan Logam Zn (C) = (4,7 × 2,3 - π 4 × 0,4
Perhitungan Laju Korosi Logam r = k × ∆W A × t × ρ 1 cm jam = 1 cm jam × 1 inch 2,54 cm × 1000 mils inch × 24 jam hari × 365 hari year 1 cm jam = 3448818,898 mpy Maka k = 3448818,898 mpy.jam cm r Fe (A1) = 3448818,898 × 0,06 2 × 9,8744 × 97 × 7,87 = 13,7256 mpy r Cu (A) = 3448818,898 × 0,02 2 × 9,9944 × 97 × 8,96 = 3,9704 mpy r Fe (B1) = 3448818,898 × 0,28 2 × 9,3744 × 97 × 7,87 = 67,4697 mpy r Cu (B) = 3448818,898 × 0,02 2 × 11,1240 × 97 × 8,96 = 3,5672 mpy r Fe (C1) = 3448818,898 × 0,03 2 × 9,1244 × 97 × 7,87 = 7,4269 mpy r Cu (C) = 3448818,898 × 0,01 2 × 11,3744 × 97 × 8,96 = 1,7443 mpy r Fe (A2) = 3448818,898 × 0,04 2 × 9,8744 × 97 × 7,87 = 9,1505 mpy r Zn (A) = 3448818,898 × 0,06 2 × 10,3744 × 97 × 7,13 = 14,4201 mpy r Fe (B2) = 3448818,898 × 0,24 2 × 10,3744 × 97 × 7,87 = 52,2567 mpy r Zn (B) = 3448818,898 × 0,22 2 × 9,3344 × 97 × 7,13 = 58,7645 mpy r Fe (C2) = 3448818,898 × 0,13 2 × 10, × 97 × 7,87 = 31,7951 mpy
LAMPIRAN PROSEDUR KERJA LENGKAP
Persiapan Logam dan Larutan
Menentukan Katode dan Anode
Menentukan Potensial Sel
Mempersiapkan logam Cu, Fe, dan Zn. Kemudian membersihkan dengan menggunakan kertas abrasive dan air keran.
Menimbang NaCl 3,56 gr kemudian larutkan dengan aquades hingga volume 1000 ml di dalam gelas kimia.
Menyiapkan larutan HCl 1 M, jika tidak ada dapat mengenceerkan HCl pekat
Memasang elektroda reference (Cu) di kutub positif dan elektroda yang akan potensialnya di kutub negatif pada multimeter.
Menyalakan multimeter dan memasukan kedua elektrode ke dalam larutan yang dipakai yaitu (HCl, larutan NaCl, dan air keran).
Mencatat nilai potensial masing-masing logam.
Memasang logam yang lebih negatif di anoda (kutub negatif) dan logam yang lebih positif di katoda (kutub positif) pada multimeter.
Memasukan kedua logam tersebut ke dalam larutan yang sama
Menentukan Laju Korosi
Menghubungkan kedua logam dengan menggunakan kawat, selanjutnya mencelupkan kedua logam tersebut.
Menyimpan rangkaian tersebut selama 5 hari.
LAMPIRAN GAMBAR HASIL PRAKTIKUM
Nomor Keterangan Gambar
1
Keadaan larutan setelah 5 hari Larutan NaCl
Logam : Fe dengan Zn
2
Keadaan larutan setelah 5 hari Larutan HCl
Logam : Fe dengan Zn
3
Keadaan larutan setelah 5 hari Air Keran
4
Keadaan larutan setelah 5 hari Larutan NaCl
Logam : Fe dengan Cu
5
Keadaan larutan setelah 5 hari Larutan HCl
Logam : Fe dengan Cu
6
Keadaan larutan setelah 5 hari Air Keran
