Korosi Besi

I.        JUDUL

Korosi Besi

II.      STANDAR KOMPETENSI

Menerapkan konsep reaksi oksidasi reduksi dan elektrokimia dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari.

III.    KOMPETENSI DASAR

Menerapkan konsep reaksi oksidasi dalam sistem elektrokimia yang melibatkan energi listrik dan kegunannya dalam mencegah korosi dan dalam industri.

IV.    DASAR TEORI

Reaksi redoks antara logam dan beberapa zat yang berada di lingkungan akan menghasilkan senyawa-senyawa lain yang tidak dikehendaki yang disebut korosi atau perkaratan. Pada peristiwa korosi, terjadi potensial listrik yang berbeda antara zat-zat pengotor pada besi atau baja dengan pemukaan normal yang tidak mengandung campuran.

Pada peristiwa korosi,terjadi potensial listrik yang berbeda antara zat-zat pengotor pada besi atau baja dengan permukaan normal yang tidak mengandung campuran. Permukaan menangkap electron atau melepas electron sehingga berfungsi sebagai katode atau anode.

Besi mengalami oksidasi dan bertindak sebagai anode

Fe_(s)           Fe²⁺ _(aq) + 2e^-      E⁰ = +0,44 volt

                Electron bergerak ke bagian lain dari besi yang bertindak sebagai katode,dimana oksigen tereduksi :

O_{2 (g)} + 4H⁺ _(aq) + 4e^-                   2H₂O _(l)   E⁰ = +1,23 volt

 

O_{2 (g)} + 2H₂O _(l) + 4e^-                    4OH- _(aq)                   E⁰ = +0,40 volt

Oksidasi ion Fe²⁺ yang terjadi di anode berlanjut membentuk Fe³⁺ dan besi (III) oksida yang mengikat air (Fe₂O₃XH₂O) sehingga hal tersebut disebut karat besi,yaitu suatu zat padat berwarna coklat-merah.

V.      ALAT DAN BAHAN

-          tabung reaksi

-          rak tabung reaksi

-          tutup tabung reaksi

-          paku besi

-          air suling yang telah di didihkan

-          minyak

aquades

-          kristal CaCl₂

-          larutan NaCl 1M

-          larutan NH₄OH

-          larutan HCl 0,1M

VI.    CARA KERJA

1.       Siapkan 8 buah tabung reaksi dan tambahkan ke dalamnya :

a.       Air suling yang telah di didihkan setinggi 3cm (tabung reaksi 1)

b.      Air suling yang telah mendidih setinggi 3cm lalu tambahkan  minyak setinggi 1cm di atasnya (tabung reaksi 2)

c.       Aquades setinggi 3cm(tabung reaksi 3)

d.      Kristal CaCl₂ setinggi 1 cm (tabung reaksi 4)

e.      Kristal CaCl₂ setinggi 1 cm lalu letakan  kapas diatasnya (tabung reaksi 5)

f.        Larutan NaCl 1M setinggi 3cm (tabung reaksi 6)

g.       Larutan NH₄OH setinggi 3cm (tabung reaksi 7)

h.      Larutan HCl 0,1M setinggi 3cm (tabung reaksi 8)

2.       Masukkan 1 batang paku pada masing-masing tabung reaksi diatas

3.       Tutup tabung reaksi 1,2,4, dan 5

4.       Amati yang terjadi selama 7 hari

VII.  LEMBAR PENGAMATAN

Perco_ baan ke-	Pengamatan
	1	2	3	4	5	6	7	8
1	+	+	+	-	-	-	+	+
2	++	++	+	+	+	-	+	-
3	+++	++	++	+	+	+	+	+
4	++++	+++	++	++	+	+	++	++

Hari ke 1

Tabung reaksi    1 : paku berkarat, air keruh, menguap

                                2 : paku berkarat sedikit

                                3 : ada endapan karat

                                4 : tidak ada perubahan

                                5: tidak ada perubahan

                                6 : tidak ada perubahan

                                7 : paku berkarat sedikit , ada endapan

                                8 : ada gelembung menempel pada paku

Hari ke 2

Tabung reaksi    1 : karat tambah banyak, larutan menjadi kuning

                                2 : paku tambah berkarat

                                3 : ada endapan karat

                                4 : paku sedikit karat

                                5 : paku sedikit karat

                                6 : tidak ada perubahan

                                7 : ada endapan karat,larutan menjadi warna kuning, gelembung tambah

      banyak

Hari ke 3

Tabung reaksi    1 : karat tambah banyak, larutan keruh, ada endapan

                                2 : banyak karat seperti H-2

                                3 : berkarat sedikit pada ujung-ujung paku, larutan keruh

                                4 : karat sedikit di bagian ujung paku

                                5 : berkarat pada bagian paku yang menempel Kristal

                                6 : larutan bening, ada endapan besi

                                7 : larutan keruh, ada endapan , paku berkarat

Hari ke 4

Tabung reaksi    1 : karat tambah banyak, endapan tambah banyak, air tambah keruh

                                2 : paku berkarat

                                3 : berkarat pada ujung-ujung paku

                                4 : berkarat pada ujung paku yang tidak bersentuh Kristal

                                5 : berkarat di ujung paku sedikit

                                6 : berkarat pada ujung-ujung paku tambah banyak, ada endapan besi

                                7 : larutan berubah warna keruh, paku berkarat

VIII.                        PERTANYAAN

1.       Mana yang mengalami korosi Fe paling cepat dan mana yang paling lambat?

Jawab :

Yang mengalami korosi paling cepat adalah pada tabung 1 yaitu berisi Air suling yang telah di didihkan sedangkan yang mengalami korosi paling lambat adalah pada tabung 6 yaitu berisi Larutan NaCl 1M

2.       Sebutkan faktor-faktor penyebab korosi!

Jawab :

Factor-faktor yang mempercepat korosi adalah sebagai berikut :

-          Tingkat keasaman / zat terlarut pembentukan asam

Korosi akan lebih cepat terbentuk dalam lingkungan asam. Terjadi di daerah-daerah industry yang banyak menghasilkan gas CO2 dan SO2

-          Kontak langsung dengan senyawa elektrolit

Senyawa elektrolit memilki fungsi sebagai jembatan garam ,sehingga pergerakan electron semakin tinggi dan cepat terjadi korosi

-          Kontak dengan logam lain

Korosi dapat diperlambat atau dipercepat karena adanya kontak dengan logam lain

-          Kerapatan logam

Adanya celah yang dapat menangkap pengotor-pengotor lain (debu,air,oksigen)

-          Adanya O2

-          Letak logam dalam deret potensial reduksi

3.       Sebutkan cara pencegahan korosi pada logam!

Jawab :

Korosi dapat di cegah dengan cara :

-          Mengusahakan pencampuran zat-zat dalam logam tersebar homogeny

-          Mengecat untuk mencegah kontak permukan logam denagn udara. Cat yang biasa digunakan adalah cat yang mengandung timbale dan seng

-          Melumuri dengan oli atau gemuk untuk mencegah kontak dengan air

-          Tin planting yaitu pelapisan dengan timah. Pelapisan dilakukan pada besi-bei yang utuh secara elektrolisis yng disebut electroplanting

-          Galvanisasi (penyalutan/ pelapisan dengan zink). Besi disalut dengan lapisan tipis seng . Eos eng lebih kecil dari besi, sehingga seng teroksidasi membentuk lapisan ZnO pada permukaan besi

-          Cronium plating(pelapisan dengan kromium). Kromium dapat memberi lapisan pelindung yang mengkilap walaupun lapisan kromium ada yang rusak

-          Sacrificial protection (perlindungan katodik/pengorbanan anode). Magnesium merupakan logam yang lebih aktif(mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakan dengan besi mak magnesium akan berkarat tetapi besi tidak

4.       Apa yang di maksud dengan perlindungan katodik?

Jawab :

perlindungan katodik yaitu pengorbanan anode atau sering disebut  Sacrificial protection .

contoh :

-          Pelindung pipa baja yang di tanam dalam tanah

-          Sebagai badan kapal laut

IX.    KESIMPULAN

-          Korosi besi membutuhkan oksigen dan air

-          Korosi besi dipengaruhi oleh berbagai factor luar, misal keasaman dan kontak dengan logam lain

-          Korosi besi dapat dicegah dengan menghindari kontak dengan air dan oksigen atau dengan perlindungan katode/pengorbanan anode.