LAPORAN PRAKTIKUM KOROSI PADA PAKU
NAMA : I GUSTI GEDE PRASTA WASTIA
NO : 36
KELAS : XII MIPA 9 KELOMPOK : 4
SMA NEGERI 7 DENPASAR 2019/2020
KATA PENGANTAR
Om Swastyastu,
Puji dan syukur saya panjatkan kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa yang telah memberikan saya kemudahan sehingga saya dapat menyelesaikan laporan hasil praktikum ini dengan tepat waktu. Tanpa pertolongan-Nya tentunya saya tidak akan sanggup untuk menyelesaikan laporan hasil praktikum ini dengan baik.
Saya mengucapkan syukur kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa atas limpahan nikmat sehat-Nya, baik itu berupa sehat fisik maupun akal pikiran, sehingga saya mampu untuk menyelesaikan pembuatan laporan hasil praktikum sebagai tugas harian mata pelajaran Kimia dengan judul “Laporan Praktikum Korosi pada Paku”.
Saya tentu menyadari bahwa laporan hasil praktikum ini masih jauh dari kata sempurna dan masih banyak terdapat kesalahan serta kekurangan di dalamnya. Untuk itu, saya mengharapkan kritik serta saran dari pembaca, agar laporan hasil praktikum ini nantinya dapat menjadi lebih baik lagi. Demikian, dan apabila terdapat banyak kesalahan pada laporan hasil praktikum ini saya mohon maaf yang sebesar-besarnya.
Saya juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membimbing saya dalam menulis laporan hasil praktikum ini. Demikian, semoga laporan hasil praktikum ini dapat bermanfaat.
Om Shanti Shanti Shanti Om.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...1
DAFTAR ISI...2
BAB I (PENDAHULUAN) 1.1... Judul...3
1.2... Latar Belakang...3
1.3... Tujuan ...3
1.4... Rumusan Masalah...3
1.5... Hipotesis...3
1.6... Manfaat...3
BAB II (LANDASAN TEORI) 2.1. Besi...4
2.2. Korosi...4
BAB III (METODOLOGI PENELITIAN) 3.1. Jenis Penelitian...12
3.2. Variabel Penelitian...12
3.3. Waktu dan Tempat Penelitian...12
3.4. Alat dan Bahan...12
3.5. Cara Kerja...13
BAB IV (HASIL DAN PEMBAHASAN) 4.1. Hasil Pengamatan...14
4.2. Pembahasan...15
4.3. Pertanyaan HOTS...18
BAB V (KESIMPULAN)...19
LAMPIRAN...20
DAFTAR PUSTAKA...22
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Judul : Praktikum Korosi pada Paku 1.2. Latar Belakang
Dalam bahasa sehari-hari korosi dikenal dengan perkaratan yakni sesuatu yang hampir dianggap sebagai musuh umum masyarakat. Karat adalah sebutan bagi korosi pada besi. Karat dan korosi merupakan dua istilah yang berbeda. Karat adalah lapisan merah atau oranye yang terbentuk pada permukaan besi atau baja saat terkena udara dan kelembaban permukaan.
Sedangkan, dalam ilmu kimia korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Secara elektrokimia, proses perkaratan besi adalah peristiwa teroksidasinya logam besi oleh oksigen yang berasal dari udara. 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 pada praktikum kali ini akan membahas mengenai faktor- faktor yang mempengaruhi korosi pada besi.
1.3. Tujuan
Untuk mengetahui faktor- faktor yang mempengaruhi korosi secara nyata.
1.4. Rumusan Masalah
Apakah terdapat faktor- faktor yang mempengaruhi korosi pada besi?
1.5. Hipotesis
H(0) : tidak terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi korosi pada besi.
H(1) : terdapat faktor- faktor yang mempengaruhi korosi pada besi.
1.6. Manfaat
Manfaat teoritis: untuk menambah wawasan dan pengetahuan tentang faktor-faktor yang memepengaruhi terjadinya korosi
Manfaat praktis: berguna dalam kehidupan sehari- sehari untuk mencegah pengkaratan pada besi.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. 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. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:
A. Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar, B. Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan
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. Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi.
(Astuti,Whidyaha,http://widyaastutisahnur.blogspot.com; 2013) 2.2. Korosi
A. Pengertian
Korosi merupakan salah satu hal yang terjadi akibat kerusakan atau degradasi logam akibat adanya sebuah reaksi redoks antara logam dengan berbagai zat di lingkungannya sehingga akan dapat menghasilkan senyawa yang tidak dikehendaki.
Korosi ini dapat juga diartikan sebagai suatu serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan sebuah lingkungan.
(Pendidikan, Guru, https://seputarilmu.com, 2019) B. Reaksi Kimia Korosi pada Besi
Besi memiliki permukaan tidak halus akibat komposisi yang tidak sempurna, juga akibat perbedaan tegangan permukaan yang menimbulkan potensial pada daerah tertentu lebih tinggi dari daerah lainnya. Pada daerah anodik (daerah permukaan yang bersentuhan dengan air) terjadi pelarutan atom-atom besi disertai pelepasan elektron membentuk ion Fe2+ yang larut dalam air.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e–
Elektron yang dilepaskan mengalir melalui besi, sebagaimana elektron mengalir melalui rangkaian luar pada sel volta menuju daerah katodik hingga terjadi reduksi gas oksigen dari udara:
O2(g) + 2H2O(g) + 2e– → 4OH–(aq)
Ion Fe2+ yang larut dalam tetesan air bergerak menuju daerah katodik, sebagaimana ion-ion melewati jembatan garam dalam sel volta dan bereaksi dengan ion-ion OH– membentuk Fe(OH)2. Fe(OH)2 yang terbentuk dioksidasi oleh oksigen membentuk karat.
Fe2+(aq) + 4OH–(aq) → Fe(OH)2(s)
2Fe(OH)2(s) + O2(g) → Fe2O3.nH2O(s)
Reaksi keseluruhan pada korosi besi adalah sebagai berikut:
4Fe(s) + 3O2(g) + n H2O(l) → 2Fe2O3.nH2O(s)
Akibat adanya migrasi ion dan elektron, karat sering terbentuk pada daerah yang agak jauh dari permukaan besi yang terkorosi (lubang). Warna pada karat beragam mulai dari warna kuning hingga cokelat merah bahkan sampai berwarna hitam. Warna ini bergantung pada jumlah molekul H2O yang terikat pada karat.
(Naifun, http://www.nafiun.com; 2013).
C. Faktor Faktor yang Mempengaruhi Korosi 1. Konsentrasi H2O, O2, dan CO2
Dalam kondisi kelembaban yang lebih tinggi, besi akan lebih cepat berkarat.
Selain itu, dalam air yang kadar oksigen terlarutnya lebih tinggi, perkaratan juga akan lebih cepat. Hal ini sebagaimana air dan oksigen masing-masing berperan sebagai medium terjadinya korosi dan agen pengoksidasi besi. Laju korosi sangat dipengaruhi oleh gas yang dapat larut dalam air yang menyebabkan terjadinya korosi. Gas terlarut yang dapat menyebabkan terjadinya korosi adalah sebagai berikut:
a. Oksigen (O2)
Adanya oksigen yang terlarut akan menyebabkan korosi pada metal seperti laju korosi pada mild stell alloys akan bertambah dengan meningkatnya kandungan oksigen. Reaksi korosi secara umum pada besi karena adanya kelarutan oksigen sebagai berikut:
Reaksi anoda : Fe → Fe2- + 2e
Reaksi katoda : O2 + 2H2O + 4e → 4OH
b. Karbondioksida (CO2)
Jika karbondioksida dilarutkan dalam air maka akan terbentuk asam karbonat (H2CO3) yang dapat menurunkan pH air dan meningkatkan korosifitas, biasanya bentuk korosinya berupa pitting yang secara umum reaksinya adalah:
CO2 + H2O → H2CO3
Fe + H2CO3 →FeCO3 + H2
2. pH
Besi dan baja akan terkorosi dalam suasana asam, tetapi sedikit terkorosi dalam suasan basa. Sifat ini dapat dijelaskan dengan rangkaian GGL (gaya gerak listrik) yang tersusun dari elemen-elemen dimana akan terjadi pengurangan potensial pada elektroda negatif jika elemen tersebut tercelup larutan asam.
Adapun korosi dalam lingkungan asam, basa, dan garam adalah sebagai berikut:
a. Asam
Korosi logam dalam asam biasanya menghasilkan gas hidrogen.
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
b. Basa
Basa adalah senyawa yang dapat menghasilkan ion OHion. OH tidak beraksi langsung dengan logam. Reaksi akan terjadi setelah logam mengalami oksidasi.
Fe + OH- → Tidak bereaksi Fe + 2OH- → Fe(OH)2
3. Keberadaan elektrolit
Keberadaan elektrolit seperti garam NaCl pada medium korosi akan mempercepat terjadinya korosi, sebagaimana ion-ion elektrolit membantu menghantarkan elektron-elektron bebas yang terlepas dari reaksi oksidasi di daerah anode kepada reaksi reduksi pada daerah katode.
4. Suhu
Semakin tinggi suhu, semakin cepat korosi terjadi. Hal ini sebagaimana laju reaksi kimia meningkat seiring bertambahnya suhu.
5. Galvanic coupling
Bila besi terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi lebih positif), maka akan timbul beda potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari besi (anode) ke logam kurang reaktif (katode). Hal ini menyebabkan besi akan lebih cepat mengalami korosi dibandingkan tanpa keberadaan logam kurang reaktif. Efek ini disebut juga dengan efek galvanic coupling. (Permana, https://www.studiobelajar.com; 2019)
6. Permukaan Logam Tidak Rata
Karat juga dapat muncul sebagai akibat adanya anode dan katode yang terbentuk akibat adanya kutub-kutub muatan yang akan muncul dari permukaan suatu logam yang tidak rata. (Pendidikan, Guru, https://seputarilmu.com, 2019) 7. Bakteri
Korosi yang dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu akibat dari aktifitas mikroba. Mikroba yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga, dan protoza. Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri tertentu. Menurut Habibiwildan (2010) Jenis-jenis bakteri tersebut adalah:
a. Bakteri Reduksi Sulfat (SRB)
Bakteri ini merupakan bakteri jenis anaerob yang membutuhkan lingkungan bebas oksigen atau lingkungan reduksi, bakteri ini bersirkulasi di dalam air aerasi termasuk larutan klorin dan pengoksidasi lainnya, hingga mencapai kondisi ideal untuk mendukung metabolisme. Bakteri ini tumbuh pada oksigen rendah. Bakteri ini tumbuh pada daerah-daerah kanal, pelabuhan, dan daerah air tenang yang tergantung pada lingkungannya. Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadar H2S atau besi sulfida. Bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang dapat mengkonsumsi hidrogen. Contohnya: Thiobacillus thi-oxidans.
b. Bakteri Oksidasi Sulfur-Sulfida
Bakteri jenis ini merupakan bakteri aerob yang mendapatkan energi dari oksida sulfid atau sulfur. Beberapa tipe bakteri aerob dapat mengoksidasi sulfur menjadi asam sulfurik dan nilai pH menjadi 1. Contohnya: Genus Desulfovibrio atau Desulfotomaculum.
8. Padatan Terlarut
Selain gas terlarut, faktor lain yang dapat menyebabkan terjadinya reaksi korosi adalah faktor padatan terlarut. Padatan terlarut tersebut adalah:
a. Klorida (Cl)
Klorida menyerang lapisan mild steel dan lapisan stainless steel.
Padatan ini menyebabkan terjadinya pitting, crevice corrosion, dan juga menyebabkan pecahnya alloys. Klorida biasanya ditemukan pada campuran minyak-air dalam konsentrasi tinggi yang akan menyebabkan proses korosi.
Proses korosi juga dapat disebabkan oleh kenaikan konduktivitas larutan garam, dimana larutan garam yang lebih konduktif dapat menyebabkan laju korosinya menjadi lebih tinggi. Kandungan Klor dalam garam akan menyebabkan terjadinya korosi pada logam. Reaksi yang terjadi pada besi:
Fe + Cl2 → FeCl2
Sedangkan untuk tembaga reaksi yang terjadi:
Cu(s) → Cu2+ + 2e
b. Karbonat (CO3)
Kalsium karbonat sering digunakan sebagai pengontrol korosi dimana film karbonat diendapkan sebagai lapisan pelindung permukaan metal, tetapi dalam produksi minyak hal ini cenderung menimbulkan masalah scale.
c. Sulfat (SO4)
Ion sulfat ini biasanya terdapat dalam minyak. Dalam air, ion sulfar juga ditemukan dalam konsentrasi yang cukup tinggi dan bersifat kontaminan, dan oleh bakteri SRB sulfat diubah menjadi sulfida yang korosif. (Sunardi, http://eprints.polsri.ac.id, 2019)
D. Jenis- Jenis Korosi
Korosi memiliki berbagai macam bentuk. Setiap bentuk korosi memiliki karakteristik dan mekanisme yang berbedabeda. Jenis-jenis korosi adalah sebagai berikut:
1. Korosi Merata (Uniform Corrosion)
Korosi merata adalah bentuk korosi yang pada umumnya sering terjadi. Hal ini biasanya ditandai dengan adanya reaksi kimia atau elektrokimia yang terjadi pada permukaan yang bereaksi. Logam menjadi tipis dan akhirnya terjadi kegagalan pada logam tersebut.
Korosi merata merupakan keadaan kerusakan yang sangat besar terhadap material. Namun demikian korosi ini kurang diperhatikan karena umur dari peralatan dapat diperkirakan secara akurat dengan pengujian lain yang lebih sederhana. Korosi merata dapat dilakukan pencegahan dengan cara pelapisan, inhibitor dan proteksi katodik.
2. Korosi Galvanik (Galvanic Corrosion)
Perbedaan potensial biasanya terjadi diantara dua logam yang berbeda, ketika keduanya di celupkan ke dalam larutan korosif. Ketika logam tersebut berkontak, dengan adanya perbedaan potensial akan menghasilkan aliran elektron. Elektron mengalir dari logam yang kurang mulia (anodik) menuju ke metal yang lebih mulia (katodik). Akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ionion positif karena kehilangan elektron. Ion-ion positif metal bereaksi dengan ionion negatif yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa tersebut permukaan anoda kehilangan metal. Korosi akan menyerang logam yang ketahanan-korosinya lebih rendah dan serangan pada logam yang lebih tahan- korosi akan lebih sedikit. Logam yang terserang korosi akan menjadi anoda dan logam yang lebih tahan terhadap serangan korosi akan menjadi katoda. Biasanya logam yang katodik akan terserang sedikit bahkan tidak terjaidi korosi ketika kedua logam tersebut disambungkan. Jenis korosi ini disebut korosi galvanik.
Contoh dari korosi galvanik dapat dilihat pada kasus batu baterai, elektroda
karbon sebagai logam mulia atau yang tahan terhadap korosi katoda dan seng sebagai anoda yang terserang karat.
Bila besi kontak langsung dengan tembaga dimana tembaga lebih mulia, maka besi akan bersifat anodik dan akan mengorbankan diri sehingga akan terjadi korosi pada besi, sedangkan tembaganya tetap utuh.
3. Korosi Celah (Crevice Corrosion)
Merupakan bentuk korosi dimana korosi terjadi ketika terdapat celah akibat penggabungan atau penyatuan dua logam yang sama memiliki kadar oksigen berbeda dengan area luarnya. Jenis korosi ini biasanya disebabkan oleh lubang yang kecil, dan celah-celah di bawah kepala baut dan paku keling.
4. Korosi Sumuran (Pitting Corrosion)
Korosi sumuran adalah bentuk serangan korosi yang sangat local (menyerang pada daerah tertentu saja) yang mengakibatkan lubang dalam logam. Lubang ini mungkin memiliki diameter yang kecil atau besar, namun dalam banyak kasus lubang tersebut relatif kecil. Lubang terisolasi atau kadang-kadang terlihat seperti permukaan yang kasar. Pits umumnya dapat digambarkan sebagai rongga atau lubang dengan diameter permukaan kurang-lebih sama atau kurang dari kedalaman. Korosi sumuran adalah salah satu bentuk korosi yang paling merusak dan berbahaya. Hal itu menyebabkan peralatan menjadi gagal karena dengan penurunan massa yang sedikit saja akibat adanya lubang, maka kegagalan dapat terjadi dengan mudah. Sering kali sulit untuk mendeteksi pit karena ukurannya yang kecil dan arena lubang-lubang tersebut tertutup oleh produk korosi.
5. Korosi Erosi (Erosion Corrosion)
Korosi erosi adalah percepatan tingkat kerusakan atau serangan pada logam karena gerakan relatif antara cairan korosif dan permukaan logam. Umumnya gerakan ini cukup cepat, dan berkaitan dengan abrasi. Logam yang berada di permukaan akan berubah menjadi ion terlarut atau menjadi bentuk produk korosi yang padat. Kadang-kadang pengaruh dari lingkungan dapat mengurangi laju korosi, khususnya ketika serangan lokal terjadi dalam kondisi tergenang, tapi ini tidak bisa disebut erosion corrosion karena kerusakan tidak bertambah. Bentuk fisik dari korosi erosi ditandai dalam penampilan berupa alur, parit, gelombang, lubang bulat, lembah-lembah, dan biasanya menunjukan pola arah.
6. Korosi Tegangan (Stress Corrosion)
Gaya-gaya mekanis seperti tarikan atau kompresi berpengaruh sangat kecil pada proses pengkaratan pada bagian metal yang sama jika ditinjau dari laju pengkaratan dalam mils pertahun. Namun demikian apabila itu merupakan kombinasi antara tensile stress dan lingkungan yang korosif, maka kondisi ini merupakan salah satu dari penyebab utama kegagalan material. Kegagalan ini berupa retakan yang lazim disebut korosi tegangan. Jenis serangan karat ini terjadi
sangat cepat, dalam ukuran menit, yakni jika semua persyaratan untuk terjadi nya karat regangan (tegangan) ini telah terpenuhi pada saat tertentu yaitu adanya regangan internal dan terciptanya kondisi korosif yang berhubungan dengan konsentrasi zat karat (corrodent) dan suhu lingkungan. (Sunardi, http://eprints.polsri.ac.id, 2019)
E. Cara Pencegahan Korosi
Korosi logam tidak dapat dicegah, tetapi dapat dikendalikan seminimal mungkin. Ada tiga metode umum untuk mengendalikan korosi, yaitu pelapisan (coating), proteksi katodik, dan penambahan zat inhibitor korosi.
1. Metode Pelapisan (Coating)
Metode pelapisan adalah suatu upaya mengendalikan korosi dengan menerapkan suatu lapisan pada permukaan logam besi. Misalnya, dengan pengecatan atau penyepuhan logam. Penyepuhan besi biasanya menggunakan logam krom atau timah. Kedua logam ini dapat membentuk lapisan oksida yang tahan terhadap karat (pasivasi) sehingga besi terlindung dari korosi. Pasivasi adalah pembentukan lapisan film permukaan dari oksida logam hasil oksidasi yang tahan terhadap korosi sehingga dapat mencegah korosi lebih lanjut.
Logam seng juga digunakan untuk melapisi besi (galvanisir), tetapi seng tidak membentuk lapisan oksida seperti pada krom atau timah, melainkan berkorban demi besi. Seng adalah logam yang lebih reaktif dari besi, seperti dapat dilihat dari potensial setengah reaksi oksidasinya:
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e– Eo = –0,44 V
Fe(s) → Fe2+(g) + 2e– Eo = –0,76 V
Oleh karena itu, seng akan terkorosi terlebih dahulu daripada besi. Jika pelapis seng habis maka besi akan terkorosi bahkan lebih cepat dari keadaan normal (tanpa seng). Paduan logam juga merupakan metode untuk mengendalikan korosi.
Baja stainless steel terdiri atas baja karbon yang mengandung sejumlah kecil krom dan nikel. Kedua logam tersebut membentuk lapisan oksida yang mengubah potensial reduksi baja menyerupai sifat logam mulia sehingga tidak terkorosi.
2. Proteksi Katodik
Proteksi katodik adalah metode yang sering diterapkan untuk mengendalikan korosi besi yang dipendam dalam tanah, seperti pipa ledeng, pipa pertamina, dan tanki penyimpan BBM. Logam reaktif seperti magnesium dihubungkan dengan pipa besi. Oleh karena logam Mg merupakan reduktor yang lebih reaktif dari besi, Mg akan teroksidasi terlebih dahulu. Jika semua logam Mg sudah menjadi oksida maka besi akan terkorosi. Proteksi katodik ditunjukkan pada Gambar 3.
Proses katodik
Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut.
Anode:
2Mg(s) → 2Mg2+(aq) + 4e– Katode:
O2(g) + 2H2O(l) + 4e– → 4OH–(aq) Reaksi:
2Mg(s) + O2(g) + 2H2O → 2Mg(OH)2(s)
Oleh sebab itu, logam magnesium harus selalu diganti dengan yang baru dan selalu diperiksa agar jangan sampai habis karena berubah menjadi hidroksidanya.
3. Penambahan Inhibitor
Inhibitor adalah zat kimia yang ditambahkan ke dalam suatu lingkungan korosif dengan kadar sangat kecil (ukuran ppm) guna mengendalikan korosi. Inhibitor korosi dapat dikelompokkan berdasarkan mekanisme pengendaliannya, yaitu inhibitor anodik, inhibitor katodik, inhibitor campuran, dan inhibitor teradsorpsi.
a. Inhibitor anodik
Inhibitor anodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi dengan cara menghambat transfer ion-ion logam ke dalam air. Contoh inhibitor anodik yang banyak digunakan adalah senyawa kromat dan senyawa molibdat.
b. Inhibitor katodik
Inhibitor katodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi dengan cara menghambat salah satu tahap dari proses katodik, misalnya penangkapan gas oksigen (oxygen scavenger) atau pengikatan ion-ion hidrogen. Contoh inhibitor katodik adalah hidrazin, tannin, dan garam sulfit.
c. Inhibitor campuran
Inhibitor campuran mengendalikan korosi dengan cara menghambat proses di katodik dan anodik secara bersamaan. Pada umumnya inhibitor komersial berfungsi ganda, yaitu sebagai inhibitor katodik dan anodik. Contoh inhibitor jenis ini adalah senyawa silikat, molibdat, dan fosfat.
d. Inhibitor teradsorpsi
Inhibitor teradsorpsi umumnya senyawa organik yang dapat mengisolasi permukaan logam dari lingkungan korosif dengan cara membentuk film tipis yang teradsorpsi pada permukaan logam. Contoh jenis inhibitor ini adalah merkaptobenzotiazol dan 1,3,5,7–tetraaza–adamantane. (Naifun, http://www.nafiun.com; 2013).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang saya gunakan dalam pembuatan laporan hasil praktikum ini adalah penelitian kualitatif karena lebih menekankan pada pengamatan terhadap ciri- ciri fisik yang terjadi pada paku besi dan tidak menggunakan angka- angka.
3.2. Variabel Penelitian
A. Variabel Bebas : perlakuan terhadap masing- masing paku besi (direndam air penuh tertutup, air setengah terbuka, larutan jeruk nipis, larutan kapur sirih, larutan sabun, larutan cuka, minyak goreng, minuman bersoda, larutan garam, alkohol, pemutih pakaian; diberi silika gel; dililit kawat tembaga; dililit kawat seng; dan dengan gelas kosong).
B. Variabel Terikat : timbulnya karat pada besi (banyak karat dan waktu timbulnya), adanya endapan pada larutan, dan perubahan warna pada larutan.
C. Variabel Kontrol : paku besi dan gelas plastik 3.3. Waktu dan Tempat Penelitian
A. Waktu : Sabtu, 12 Oktober 2019 sampai Jumat, 18 Oktober 2019.
B. Tempat : Jalan Pralina Gang Semarandana No.4, Denpasar 3.4. Alat dan Bahan
A. Alat : 1. Amplas
2. Gelas plastik (15 buah) 3. Alat tulis
4. Plastik 5. Karet gelang B. Bahan :
1. Air bersih
2. Larutan jeruk nipis 3. Silika gel
4. Larutan kapur sirih 5. Larutan sabun 6. Larutan cuka 7. Minyak goreng 8. Minuman bersoda 9. Larutan garam 10. Alkohol
11. Pemutih pakaian 12. Kawat seng 13. Kawat tembaga 14. Paku besi (15 buah)
3.5. Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan.
2. Amplas 15 buah paku sampai bersih.
3. Ambil 15 buah gelas plastik lalu beri nama setiap gelas sesuai dengan nama larutan.
Gelas Plastik I : paku + larutan sabun II : paku + larutan garam
III : paku + air penuh + ditutup plastik IV : paku+ air setengah
V : paku
VI : paku + pemutih pakaian
VII : paku dililit kawat tembaga + air VIII : paku + larutan jeruk nipis IX : paku + alkohol 70 %
X : paku dililit kawat seng + air XI : paku + minuman bersoda XII : paku + minyak goreng XIII : paku + larutan kapur sirih XIV : paku + silika gel
XV : paku + larutan cuka
4. Setelah itu masukan paku ke dalam setiap gelas dan masukan larutan ke masing- masing gelas sampai semua bagian paku terendam dan biarkan gelas dalam keadaan terbuka (untuk gelas I, II, VI, VIII, IX, XI, XII, XIII, XV). Tetapi tutup gelas III menggunakan plastik dan ikat dengan karet gelang.
5. Untuk gelas VI, masukkan paku ke dalam gelas dan tuangkan air sampai sebagian paku terendam dan biarkan gelas dalam keadaan terbuka
6. Untuk gelas V, masukkan paku ke dalam gelas dan biarkan dalam keadaan terbuka 7. Untuk gelas XIV, masukkan paku ke dalam gelas lalu masukan silika gel dan biarkan
gelas dalam keadaan terbuka.
8. Untuk gelas VII, masukkan paku yang sudah dililit kawat tembaga ke dalam gelas lalu masukkan air hingga semua bagian paku terendam dan biarkan gelas dalam keadaan terbuka
9. Untuk gelas X, masukkan paku yang sudah dililit kawat seng ke dalam gelas lalu masukkan air hingga semua bagian paku terendam dan biarkan gelas dalam keadaan terbuka
10. Amati perubahan yang terjadi pada paku dan larutan.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengamatan
NO PERLAKUAN HASIL PENGAMATAN TERHADAP PAKU (HARI)
KE-1 KE-2 KE-3 KE-4 KE-5 KE-6
I Larutan Sabun * * * * ** **
II Larutan Garam * * ** ** ** **
III Air Penuh (tertutup) * ** ** *** *** ***
IV Air Setengah * * * ** ** **
V Gelas Kosong * * * * ** **
VI Pemutih Pakaian *** **** **** **** **** ****
VII Air Penuh+Paku Dililit Kawat Tembaga
* ** ** *** *** ***
VIII Larutan Jeruk Nipis * * * * * *
IX Alkohol 70% * * ** ** *** ***
X Air Penuh+Paku Dililit Seng
* * ** ** ** **
XI Minuman Bersoda * * * * * *
XII Minyak Goreng * * * * * *
XIII Larutan Kapur * * * * * *
XIV Silika Gel * * * * ** **
XV Larutan Cuka ** ** *** *** *** ***
Keterangan:
*Tidak Berkarat**Sedikit Berkarat
***Berkarat
****Sangat Berkarat
NO PERLAKUAN HASIL PENGAMATAN TERHADAP LARUTAN I Larutan Sabun Pada hari keempat warna larutan sabun mulai berubah menjadi
keruh kecoklatan dan semakin hari semakin bertambah coklat.
II Larutan Garam Pada hari pertama larutan garam berubah warna menjadi keruh pada bagian bawah gelas dan mulai muncul endapan karat.
Pada hari keenam endapan karat semakin banyak.
III Air Penuh (tertutup) Pada hari pertama pada bagian bawah gelas berubah warna menjadi keruh. Pada hari kedua mulai muncul endapan karat dan pada hari keenam endapan karat semakin banyak.
IV Air Setengah Pada hari pertama pada bagian bawah gelas berubah warna menjadi keruh dan mulai muncul endapan karat. Pada hari keenam endapan karat semakin banyak.
V Gelas Kosong -
VI Cairan Pemutih Pada hari pertama warna cairan pemutih berubah menjadi ungu dan banyak terdapat endapan karat. Semakin hari endapan karat semakin banyak.
VII Air Penuh+Paku Dililit
Kawat Tembaga Pada hari pertama warna air berubah menjadi keruh
kekuningan. Pada hari ketiga mulai muncul endapan. Semakin hari warna air semakin keruh dan endapan semakin banyak.
VIII Larutan Jeruk Nipis -
IX Alkohol 70% Pada hari kedua warna alkohol berubah menjadi lebih keruh dan mulai muncul endapan. Semakin hari endapan semakin banyak dan warna alkohol semakin keruh.
X Air Penuh+Paku Dililit
Seng Pada hari keenam warna air berubah menjadi sedikit keruh.
XI Minuman Bersoda - XII Minyak Goreng -
XIII Larutan Kapur Pada hari pertama bagian bawah gelas dipenuhi oleh endapan kapur dan larutannya berwarna jernih.
XI V
Silika Gel -
XV Larutan Cuka Pada hari keempat larutan berubah warna menjadi sedikit jingga kemudian semakin hari larutan berubah warna menjadi semakin jingga.
4.2. Pembahasan A. Gelas I
Pada gelas pertama, yaitu paku yang direndam dengan larutan sabun terjadi sedikit perkaratan pada paku dan waktu perkaratan yang cukup lambat. Hal ini disebabkan karena larutan sabun mengandung air didalamnya yang akan menimbulkan korosi.
Akan tetapi, adanya kandungan basa yang memiliki pH>7 akan memperlambat korosi.
B. Gelas II
Pada gelas II yang menggunakan larutan garam, paku besi mengalami sedikit perkaratan. Namun, dalam waktu yang cukup cepat. Hal ini disebabkan karena keberadaan elektrolit seperti garam NaCl pada medium korosi akan mempercepat
terjadinya korosi, sebagaimana ion-ion elektrolit membantu menghantarkan elektron- elektron bebas yang terlepas dari reaksi oksidasi di daerah anode kepada reaksi reduksi pada daerah katode. Korosi ini juga menimbulkan perubahan warna menjadi keruh pada larutan dan munculnya endapan karat.
C. Gelas III
Pada gelas III, yaitu paku besi yang direndam dengan air penuh dalam wadah tertutup, terjadi perkaratan yang cukup banyak tetapi dalam waktu yang tergolong lambat. Hal ini disebabkan karena air dan oksigen masing-masing berperan sebagai medium terjadinya korosi. Laju korosi sangat dipengaruhi oleh gas yang dapat larut dalam air dimana dalam wadah tertutup kadar oksigen akan bekurang sehingga akan memperlambat korosi. Korosi menyebabkan munculnya endapan karat pada larutan dan larutan yang berubah warna menjadi keruh.
D. Gelas IV
Pada gelas IV yang menggunakan air setengah terjadi sedikit perkaratan hal ini disebabkan karena volume air yang sedikit sehingga laju korosi pun akan ikut melambat. Korosi menyebabkan munculnya endapan karat pada larutan dan larutan yang berubah warna menjadi keruh.
E. Gelas V
Pada gelas kosong hanya sedikit terjadi perkaratan dalam waktu yang sangat lambat.
Hal ini disebabkan karena hanya oksigen dalam udara yang memicu timbulnya korosi.
F. Gelas VI
Pada gelas VI dengan cairan pemutih, korosi terjadi dengan sangat cepat dan sangat banyak pengkaratan yang terjadi. Hal ini disebabkan karena pemutih mengandung zat yang disebut dengan natrium hipoklorit (NaOCl) dimana natrium hipoklorit mengandung Klor yang mempercepat terjadinya korosi. Selain itu terdapat juga endapan karat yang sangat banyak dan warna larutan yang berubah menjadi ungu. Hal ini disebabkan karena reaksi dari gas klor.
G. Gelas VII
Pada paku yang dililit kawat tembaga terjadi perkaratan yang cukup banyak dan dalam waktu yang cepat. Hal ini disebabkan karena besi terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi lebih positif), maka akan timbul beda potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari besi (anode) ke logam kurang reaktif (katode). Hal ini menyebabkan besi akan lebih cepat mengalami korosi dibandingkan tanpa keberadaan logam kurang reaktif. Selain itu, Korosi menyebabkan munculnya endapan dan perubahan warna larutan.
H. Gelas VIII
Pada gelas VIII, dengan menggunakan larutan air jeruk nipis mengalami sedikit perkaratan dan dalam waktu yang cukup lama. Hal ini disebabkan karena zat asam dalam jeruk nipis sudah bercampur dengan air sehingga asam bersifat sangat lemah sehingga mencegah terjadinya korosi pada besi.
I. Gelas IX
Pada gelas IX, yang menggunakan alkohol mengalami perkaratan yang cukup banyak dan dalam kurun waktu yang cepat. Hal ini karena dalam alkohol 70% masih terdapat
kandungan air dimana alkohol mudah berikatan dengan air sehingga mempercepat korosi.
J. Gelas X
Pada paku yang dililit seng terjadi sedikit perkaratan dalam waktu yang lama. Hal ini disebabkan karena besi terhubung atau menempel pada logam lain yang lebih reaktif (potensial reduksi lebih negatif), maka akan timbul beda potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari seng (anode) ke logam kurang reaktif/besi (katode). Hal ini menyebabkan besi akan lebih lambat mengalami korosi. Pada gelas ini timbul sedikit endapan karat dan sedikit perubahan warna.
K. Gelas XI
Pada minuman bersoda paku besi tidak mengalami perkaratan sama sekali. Hal ini disebabkan karena didalamnya terdapat asam fosfat dan asam nitrat yang berguna untuk membersihkan karat.
L. Gelas XII
Pada paku besi yang direndam dalam minyak goreng tidak terjadi perkaratan sama sekali. Hal ini disebabkan karena larutan minyak goreng tidak mengandung oksigen dan larutan ini menghalangi kontak antara logam di paku dengan oksigen di udara.
M. Gelas XIII
Pada gelas XIII, yang menggunakan air kapur tidak terjadi perkaratan sama sekali.
Hal ini disebabkan karena air kapur yang bersifat basa sehingga akan mencegah terjadinya korosi.
N. Gelas XIV
Pada gelas XIV, terjadi sedikit perkaratan dalam kurun waktu yang sangat lama. Hal ini disebabkan karena silika gel bersifat mencegah terbentuknya kelembaban yang berlebihan sehingga menghalangi oksigen dan air yang memicu korosi.
O. Gelas XV
Pada gelas ini paku besi mengalami perkaratan yang cukup banyak dan dalam waktu yang sangat cepat. Hal ini disebabkan karena larutan cuka bersifat asam sehingga memicu timbulnya korosi. Selain itu, korosi pada paku berwarna hitam karena kandungan korosi yang tinggi dan terjadi perubahan warna pada larutan cuka menjadi jingga kemerahan yang disebabkan oleh karat pada paku.
Berdasarkan data tersebut paku besi mengalami korosi yang paling cepat pada gelas VI yang menggunakan cairan pemutih. Hal ini disebabkan karena pada gelas VI sudah memenuhi 3 komponen yang mempengaruhi korosi, yaitu adanya garam (Natrium Hipoklorit), adanya oksigen karena wadah yang terbuka, dan air. Sedangkan, paku besi yang mengalami korosi yang paling lambat terdapat pada gelas XII yang menggunakan minyak goreng karena minyak goreng menghindari kontak antara paku dengan oksigen. Minuman bersoda, larutan kapur, dan larutan jeruk nipis tidak termasuk yang paling lambat walaupun tidak terjadi korosi sama sekali karena masih memungkinkan terjadi ikatan dengan air sehingga dapat memacu korosi walapun sangat kecil.
4.3.Pertanyaan HOTS
Seorang siswa melakukan praktikum menyelidiki faktor- faktor korosi pada besi. Bahan besi yang digunakan adalah paku yang telah diamplas. Masing- masing paku diberikan perlakuan yang berbeda. Siswa tersebut melakukan tiga perlakuan yang berbeda, yaitu paku dililit kawat tembaga kemudian dimasukkan ke dalam wadah terbuka berisi air penuh, paku dililit kawat seng kemudian dimasukkan ke dalam wadah terbuka berisi air penuh, dan paku yang dimasukkan ke dalam cairan pemutih. Setelah enam hari, didapatkan data sebagai berikut:
PERLAKUAN HASIL PRAKTIKUM
Paku dililit kawat tembaga
Korosi terjadi dalam kurun waktu yang sangat cepat, banyak timbul karat, warna air semakin keruh.
Paku dililit kawat
seng Korosi terjadi dalam waktu yang lama, timbul sedikit karat, warna air sedikit mengeruh.
Paku dalam cairan
pemutih Korosi terjadi dalam waktu yang sangat cepat, timbul karat yang sangat banyak, timbul endapan karat sangat banyak, warna pemutih berubah menjadi ungu.
Pernyataan berikut ini yang salah mengenai penyebab dari hasil pengamatan di atas adalah…
a.
Cepatnya korosi pada paku yang dililit kawat tembaga disebabkan karena besi terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi lebih positif).b.
Lambatnya korosi pada paku yang dililit kawat seng disebabkan karena besi terhubung atau menempel pada logam lain yang lebih reaktif.c.
Kandungan natrium hipoklorit pada pemutih yang mengandung gas klor akan mempercepat korosi.d.
Logam Zn terletak di sebelah kiri Fe dalam sel volta sehingga akan timbul beda potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari besi (anode) ke logam kurang reaktif/seng (katode). Hal ini menyebabkan besi akan lebih lambat mengalami korosi.e.
Warna air pada paku yang dililit kawat seng dan tembaga disebabkan oleh perbedaan kadar oksigenJawaban D
Besi lebih lambat mengalami korosi karena adanya aliran elekton dari seng (anode) ke logam kurang reaktif/besi (katode). Seng (Zn) berperan sebagai anode karena dalam deret volta seng terletak di sebelah kiri sehingga memiliki energi potensial yang lebih negatif. Sebaliknya, besi (Fe) terletak di sebelah kanan dalam deret volta sehingga memiliki energi potensial yang lebih positif.
BAB V KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat simpulkan bahwa terdapat faktor- faktor yang mempengaruhi korosi. Faktor- faktor tersebut, yaitu konsentrasi H2O, O2, dan CO2; pH; keberadaan elektrolit; galvanic coupling; permukaan logam tidak rata; bakteri;
dan padatan terlarut. Berdasarkan data tersebut paku besi mengalami korosi yang paling cepat pada gelas VI yang menggunakan cairan pemutih. Hal ini disebabkan karena pada gelas VI sudah memenuhi 3 komponen yang mempengaruhi korosi, yaitu adanya garam (Natrium Hipoklorit), adanya oksigen karena wadah yang terbuka, dan air. Sedangkan, paku besi yang mengalami korosi yang paling lambat terdapat pada gelas XII yang menggunakan minyak goreng karena minyak goreng menghindari kontak antara paku dengan oksigen.
LAMPIRAN
HARI KE 1
HARI KE 2
HARI KE 3
HARI KE 4
HARI KE 5
HARI KE 6
DAFTAR PUSTAKA
Astuti, Whidyha. 2013. Laporan Praktikum Korosi pada Paku.
http://widyaastutisahnur.blogspot.com/2013/10/laporan-praktikum-korosi-pada- paku.html. Diakses pada tanggal 19 Oktober 2019
Guru, Pendidikan. 2019. Korosi : Pengertian, Jenis, Faktor Penyebab, Cara Pencegahan & Contohnya Lengkap. https://seputarilmu.com/2019/03/korosi.html.
Diakses pada tanggal 19 Oktober 2019
Permana.2019. Korosi. https://www.studiobelajar.com/korosi/. Diakses pada tanggal 20 Oktober 2019
Naifun. 2013. Pengertian Korosi, Penyebab, Cara Pencegahan, Proses Terjadinya, Besi, Logam, Faktor-Faktor yang Mempengaruhi, Kimia.
http://www.nafiun.com/2013/07/pengertian-korosi-penyebab-cara- pencegahan.html. Diakses pada tanggal 20 Oktober 2019
Sunardi. 2019. BAB II TINJAUAN PUSTAKA.
http://eprints.polsri.ac.id/2019/3/13%20BAB%20II.pdf. Diakses pada tanggal 20 Oktober 2019
