darmayanti's blog: 2012

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Proses pengaratan umumnya terjadi pada benda-benda yang terbuat dari besi, seperti pagar, jembatan, badan kendaraan bermotor, dan kaleng kemasan. Karat yang terjadi pada benda-benda tersebut, terjadi karena cat atau lapisan lain yang melapisi bodi besi tersebut terkelupas sehingga bagian besinya menjadi terbuka. Selanjutnya, besi tersebut akan bereaksi dengan udara dan uap air hujan dan membentuk karat. Karat ini tampak sebagai lapisan berwarna cokelat kekuningan di permukaan logam besi.

Karat merupakan hasil dari korosi, yaitu oksidasi suatu logam. Besi yang mengalami korosi membentuk karat dengan rumus Fe₂O_3.. _xH₂O. Korosi atau proses pengaratan merupakan proses elektrokimia. Pada proses pengaratan,(Fe) bertindak sebagai reduktor dan oksigen(O₂) yang terlarut dalam air bertindak sebagai oksidator.

Persamaan Reaksi pembentukan karat adalah sebagai berikut;

Anode : Fe(s) ↔ Fe²⁺(aq) + 2e Eº = +0.44 V

Katode : O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e ↔ 2H₂O(l) Eº = +1.23 V

Karat yang terjadi pada suatu logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya. Oleh karena itu, karat disebut juga sebagai autokatalis. Mekanisme reaksi oksidasi besi yang terpapar di udara dan mengalami kontak dengan air adalah sebagai berikut; logam besi yang letaknya lebih di dalam dan jauh dari permukaan kontak dengan udara akan dioksidasi menjadi ion Fe²⁺ yang larut dala air (H₂O). Tempat terjadinya reaksi oksidasi di salah satu tetesan ujung air (H₂O) ini di sebut anode. Kation yang terbentuk bergerak dari anode ke katode melalui tetesan air, sedangkan elektron yang mengalir dari anode ke katode melalui logam. Elektron ini selanjutnya bereaksi dengan oksigen dari udara sehingga oksigen tereduksi menghasilkan air. Ujung tetesan air tempat terjadinya reaksi reduksi ini disebut katode. Sebagian oksigen dari udara larut ke dalam tetesan air dan mengoksidasi Fe²⁺ menjadi Fe³⁺ yang membentuk karat besi, Fe₂O₃. H₂O.

1.2. Tujuan

· Mengetahui paku pada botol keberapa yang pertamakali berkarat.

· Mengatahui paku pada botol keberapa yang tidak berkarat.

· Mengetahui paku pada botol keberapa yang memilki paling banyak karat

· Menyebutkan urutan paku yang berkarat.

· Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi karat pada paku

1.3. Manfaat Percobaan

Dengan adanya hasil percobaan ini, diharapkan dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi siswa-siswi SMA Neg 02 Sungguminasa dalam ilmu sains kimia, dapat menunjang siswa-siswi untuk membantu siswa-siswi dalam menjawab soal ujian jikan nantinya materi ini masuk dalam ujian semester 1 dan 2, serta ujian nasional.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Defenisi Korosi

Korosi adalah teroksidasinya suatu logam. Dalam kehidupan sehari-hari. Besi yang t eroksidasi disebut dengan karat dengan rumus Fe2O3·xH2O.Proses perkaratan termasuk proses elektrokimia, di mana logam Fe yang teroksidasi bertindak sebagai anode dan oksigen yang terlarut dalam air yang ada pada permukaan besi bertindak sebagai katode.(bse_Budi Utami dtt, 2006)

korosi adalah proses teroksidasinya suatu logam oleh berbagai zat menjadi senyawa. Proses korosi merupakan peristiwa elektrokimia. Suatu logam akan mengalami korosi bila permukaan logam terdapat bagian yang berperan sebagai anoda dan di bagian lain berperan sebagai katoda. Proses korosi yang banyak terjadi adalah korosi pada besi. Bagian tertentu dari besi berperan sebagai anoda, sehingga besi mengalami oksidasi.(bse_Teguh Pangajuanto dan Tri Hamidi, 2008)

Korosi adalah penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya. Korosi atau pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam yang pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan beair dan oksigen (Kennet dan Chamberlain, 1991)

2.2. Proses Terjadinya Korosi

Jika besi bersinggungan dengan oksigen atau bersinggungan dengan logam lain dalam lingkungan air akan terjadi sel elektrokimia di mana logam yang memiliki E°red lebih cepat sebagai anode dan E°red yang lebih besar sebagai katode. Logam atau unsur yang berfungsi sebagai anode, karena mengalami reaksi oksidasi, berarti yang mengalami korosi. Besi di udara akan berkarat, besi yang dilapisi seng, maka sengnya yang berkorosi sedangkan besi yang dilapisi timah putih, maka besinya yang mengalami korosi.(bse_Ari Harnanto dan Ruminten, 2009)

Proses perkaratan termasuk proses elektrokimia, di mana logam Fe yang teroksidasi bertindak sebagai anode dan oksigen yang terlarut dalam air yang ada pada permukaan besi bertindak sebagai katode. Reaksi perkaratan:

Anode : Fe⎯⎯>Fe2+ + 2 e–

Katode : O2 + 2 H2O + 4 e– 4 OH–

Fe2+ yang dihasilkan, berangsur-angsur akan dioksidasi membentuk Fe3+.

Sedangkan OH– akan bergabung dengan elektrolit yang ada di alam atau

dengan ion H+ dari terlarutnya oksida asam (SO2, NO2) dari hasil perubahan

dengan air hujan. Dari hasil reaksi di atas akan dihasilkan karat dengan rumus

senyawa Fe2O3·xH2O. Karat ini bersifat katalis untuk proses perkaratan

berikutnya yang disebut autokatalis. (bse_Teguh Pangajuanto dan Tri Hamidi,

2008)

2.3. Faktor-Faktor Penyebab Korosi

Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, air, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya.

Oksigen terlarut ( DO = Dissolved oxygen ) → DO berperan dalam sebagian proses korosi, bila konsentrasi DO naik, maka kecepatan korosi akan naik.

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.

pH dan Alkalinitas → mempengaruhi kecepatan reaksi, pada umumnya pH dan alkalinitas naik, kecepatan korosi akan naik.

Temperatur → makin tinggi temperatur, reaksi kimia lebih cepat terjadi dan naiknya temperatur air pada umumnya menambah kecepatan korosi.

Tipe logam yang digunakan untuk pipa dan perlengkapan pipa → logam yang mudah memberikan elektron atau yang mudah teroksidasi, akan mudah terkorosi

Kelembaban→ adanya uap dalam ruang yang terdapat logam dan besi maka, dapat menyebabkan reaksdi redoks sehingga besi dan logam akan berkarat dalam waktu yang relatif lama

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.

Kontaminasi zat yang bersifat korosif dan B a k t e r i → tipe bakteri tertentu dapat mempercepat korosi, karena mereka akan menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dan hidrogen sulfida (H₂S), serta zat korosif seperti HCL. Zat-zat ini dapat menaikkan kecepatan korosi. Jika terjadi korosi logam besi maka hal ini dapat mendorong untuk berkarat. (UPNV, 2007)

2.4. Cara Pencegahan Korosi

Besi yang terbenam dalam minyak tidak akan berkarat, karena minyak mampu melindungi besi terhadap gas oksigen dan uap air yang ada di udara.

Besi dalam ruang yang kering tidak mudah berkarat, karena tanpa adanya uap air di udara (udara yang lembab) perkaratan sulit terjadi. Kalaupun terjadi akan sangat lambat itupun mungkin karena keadaan ruangan yang masih mengandung sedikit uap.

Pada pembuatan logam dalam industri, diusahakan agar zat-zat tercampur sehomogen mungkin dalam logam tersebut.

Melapisi permukaan logam dengan cat untuk mencegah kontak antara permukaan logam dengan udara yang mengandung oksigen dan uap aur.

Penggunaan logam pelapis, seperti timah (Sn), tembaga (Cu), atau platina (Pt) pada kaleng.(Halimatuddahliah, 2008)

2.5. Sifat Kapas

Kapas memiliki sifat menerap, artinya kapas dapat menyerap zat cair.(nestituagnes).

2.6. Kerugian Korosi

Besi atau logam yang berkarat menjadi bersifat rapuh, mudah larut dan bercampur dengan logam lain serta bersifat racun. Air yang mengandung besi atau logam yang mudah berkarat akan menyebabkan air menjadi tercemar, kotor, dan beracun. Besi yang digunakan sebagai pondasi atau penyangga jembatan, jika beskarat akan mudah ambruk. Alat-alat produksi dalam industri makanan, farmasi, dan kimia tidak boleh menggunakan logam yang mudah mengalami korosi, karena karat yang terbentuk akan mudah larut sehingga berbahaya jika bercampur dengan makanan, obat-obatan, atau senyawa kimia yang diproduksi.

BAB III

METODELOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

Ø 6 Buah Paku

Ø Amplas (Kertas Gosok)

Ø 6 Buah Botol “You C1000”

Ø Kristal Garam(Garam kasar)

Ø Kapas

Ø Air tawar(air biasa)

Ø Air yang telah di didihkan(air matang)

Ø Minyak tanah

3.2. Prosedur Kerja

Ø Sediakan 6 buah botol”YouC1000”, tandai dengan botol I, botol II, botol III, botol IV, botol V dan botol VI

Ø Amplas seluruh paku.

Ø Pada botol I, tuangkan air tawar pada botol (cukup setengah botol saja), lalu masukkan 1 buah paku yang telah di amplas sebelumnya. Biarkan botol dalam keadaan terbuka.

Ø Pada botol II, tuangkan air matang hingga penuh dan masukkan 1 buah paku yang telah di amplas sebelumnya. Tutup dengan rapat botol tersebut, jangan sampai ada gelembung/ ruang udara pada botol tersebut.

Ø Pada botol III, tuangkan kristal garam sampai permukaan dasar botol tertutup, masukkan kapas di atas kristal garam, lalu letakkan paku di atas kapas, jangan sampai paku tersentuh garam. Tutup rapat botol tersebut.

Ø Pada botol IV, masukkan paku ke dalam botol, tuangkan minyak tanah pada botol sampai paku terendam sepenuhnya oleh minyak tanah.

Ø Pada botol V, masukkan paku kedalam botol, dan tutup botol dengan rapat.

Ø Pada botol VI, masukkan kristal garam pada botol hingga permukaan dasar botol tertutupi, dan masukkan paku kedalam botol. Jangan sampai paku tenggelam dalam kristal garam.

3.3. Hasil Pengamatan

Hari ke- Botol ke-	I	II	III	IV	V	VI
1	ü	-	-	-	-	-
2	ü	-	-	-	-	-
3	ü	ü	-	-	-	ü
4	ü	ü	-	-	-	ü
5	ü	ü	-	-	ü	ü
6	ü	ü	-	-	ü	ü
7	ü	ü	-	-	ü	ü

BAB IV

PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil percobaan dan pengamatan yang telah dilaksanakan selama satu minggu lamanya, kami mendapati bahwa; paku akan berkarat pada botol yang berisi air, udara, dan kristal garam seperti pada paku yang terdapat di dalam botol I,II, V, dan VI. Mengapa? Seperti yang telah dijelaskan bahwa korosi atau proses pengkaratan sangat di pengaruhi oleh tekanan air dan udara serta kontaminasi zat yang dapat mempercepat terjadinya korosi. Apabila tekanan air dan udara tinggi, maka laju korosipun akan semakin cepat sehingga paku cepat berkarat.

Seperti yang di terangkan oleh Ari Harnanto dan Ruminten bahwa “Jika besi bersinggungan dengan oksigen atau bersinggungan dengan logam lain dalam lingkungan air akan terjadi sel elektrokimia di mana logam yang memiliki E°red lebih cepat sebagai anode dan E°red yang lebih besar sebagai katode. Logam atau unsur yang berfungsi sebagai anode, karena mengalami reaksi oksidasi, berarti yang mengalami korosi”. Begitu pula yang terjadi terhadap paku pada botol I dan II adanya singgungan antara paku, oksigen dan air menyebabkan terjadinya reaksi redoks dan paku bertindak sebagai anode mengalami reaksi oksidasi sehingga paku tersebut berkarat.

Pada botol ke-V, seperti yang diterangkan oleh mahasiswa UPNV dalam penelitiannya, salah satu faktor yang menyebabkan suatu besi atau logam berkarat adalah Kelembaban, yaitu adanya uap dalam ruang yang terdapat logam dan besi maka, dapat menyebabkan reaksi redoks sehingga besi dan logam akan berkarat dalam waktu yang relatif lama. botol yang kami gunakan adalah botol yang belum sepenuhnya kering(lembab) akibat proses pemberasihan dan pengeringan yang sangat cepat sehingga paku tersebut berkarat akibat adanya sentuhan oleh permukaan botol kaca yang bersifat lembab(sedikit mengandung uap air) sehingga paku tersebut berkarat dalam waktu yang cukup lama.

Dan pada paku botol ke-VI, paku tersebut bersentuhan dengan zat yang bersifat korosif (kristal garam) sehingga mempercepat korosi atau pengkaratan pada paku tersebut. Dalam penelitiannya UPNV menerangkan bahwa, adanya kontaminasi antara zat yang bersifat korosif seperti HCL dapat mendorong besi atau logam berkarat. Begitutupula yang terjadi pada paku botolke-VI.

Oleh karena itu, pada paku botol ke- I,II, V dan VI dapat berkarat.

Sedangkan paku pada botol ke- III dan IV tidak mengalami pengkaratan(tidak berkarat). Pada botol ke-III(tertutup) terdapat kapas yang dapat menyerap air sehingga botol dalam keadaan kering dan tanpa udara(dalam keadaan ruang hampa) sehingga tidak terjadi reaksi redoks pada paku tersebut. Halimatuddahlia dalam makalahnya mengatakan bahwa Besi yang terbenam dalam minyak tidak akan berkarat, karena minyak mampu melindungi besi terhadap gas oksigen dan uap air yang ada di udara, Sama halnya pada botol ke-VI, paku tersebut tidak dapat berkarat, Hal ini terjadi karena paku yang terendam dalam minyak tanah/kerosin yang dapat melindungi paku dari gas oksigen dan uap air yang ada di udara maka tidak terjadi reaksi oksidasi reduksi, sehingga tidak terjadi pengkaratan.

Itulah sebabnya pada botol ke-III dan ke-IV tidak dapat berkarat.