Pengertian Korosi

Kerusakan merupakan proses redoks pada permukaan logam dan llingkungannya. Korosi atau pengkaratan adalah kerusakan atau degradasi logam akibat bereaksi dengan lingkungan yang korosif. Penyelidikan tentang sistem elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan beroksigen. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi.

Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat.

Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3 . XH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagai anode, dinama besi mengalami oksidasi.

Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e E0 = + 0,44 V

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi yang berlaku sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.

O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V

atau

O2(g) + HH+(aq) + 4e → 2H2O(l) E0 = + 1,23 V

Ion besi (II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . XH2O, yaitu karat besi. Maka reaksi yang terjadi :

Anode : 2Fe(s) → 2Fe2+(aq) + 4e E0 = + 0,44 V

Katode : O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V+

Reaksi Sel : 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) E0reaksi = 0,84 V

Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan reaksi :

4Fe2+(aq) + O2(g) + (4 + 2n) H2O → 2Fe2O3 . nH2O + 8H+(aq)

Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan dan bagian mana yang bertindak sebagai katode bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu. Korosi besi memerlukan oksigen dan air.

Reaksi-reaksi yang Terjadi pada Proses Korosi Logam

Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Proses elektrokimia melibatkan perpindahan elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Mekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi anodik dan reaksi katodik.

a. Reaksi Anodik (Oksidasi)

Reaksi Anodik terjadi di daerah anode. Reaksi anodik (oksidasi) diindikasikan melalui peningkatan valensi atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi pada proses korosi logam, yaitu :

M → Mn+ + ne

Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion (n+) dalam pelepasan n elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai contoh besi :

Fe → Fe2+ + 2e

b. Reaksi Katodik (Reduksi)

Reaksi katodik terjadi di daerah katode. Reaksi katodik diindikasikan melalui penurunan nilai valensi atau konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik. Beberapa reaksi katodik yang terjadi selama proses korosi logam, yaitu :

Pelepasan gas hidrogen

2H+ + 2e → H2

Reduksi oksigen

O2 + 4H+ + 4e → 2H2O

O2 + 2H2O + 4e → 4OH-

Reduksi ion logam

Fe3+ + e → Fe2+

Pengendapan logam

3Na+ + 3e → 3Na

Reduksi ion hidrogen

O2 + 4H+ + 4e → 2H2O

Penyebab Korosi

Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu :

a. Air dan kelembapan udara

Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.

b. Elektrolit

Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan penyebab korosi yang utama.

c. Adanya oksigen

Pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan.

d. Permukaan logam

Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.

e. Letak logam dalam deret potensial reduksi

Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.

Pengendalian Korosi

Prinsip dasar pengendalian korosi sebenarnya sangat sederhana. Faktor-faktor yang mempengaruhi korosi dapat dibagi dalam dua kategori, yaitu faktor logam (faktor dalam) dan faktor lingkungan (faktor luar).

Jumlah paduan logam maupun variasi lingkungan sangat banyak, sehingga dapat diperkirakan bahwa persoalan korosi tampaknya sangat kompleks. Tetapi dasar-dasar pengendaliannya dapat kita bagi kedalam 4 metode seperti berikut ini :

a) Membuat logam tahan korosi

b) Membuat lingkungan menjadi tidak korosif

c) Membalikkan arah arus korois

d) Memisahkan logam dari lingkungan.

a. Membuat logam tahan korosi

Membuat logam menjadi tahan korosi, dimaksudkan untuk memperoleh ketahanan korosi dari logam dalam lingkungan tertentu. Cara penanggulangan seperti ini akan melibatkan

ahli-ahli metallurgi. Ketahanan korosi dari logam dapat diperoleh karena pada permukaan logam dapat dihindarkan adanya daerah-daerah anodik dan katodik, atau menjadikan

permukaan logam tertutup oleh lapisan yang protektif, seperti baja tahan karat, baja tahan cuaca dan sebagainya. Cara ini tentu akan mengakibatkan harga logam yang sangat tinggi.

b. Membuat lingkungan menjadi tidak korosif

Membuat lingkungan menjadi tidak korosif pada umumnya di lakukan dengan menggunakan zat-zat kimia yang ditambahkan ke dalam lingkungan elektrolit. Cara ini cocok untuk lingkungan-lingkungan yang terbatas dan terkontrol. Zat-zat yang ditambahkan dapat mempengaruhi reaksi-reaksi di anoda, katoda atau keduanya, sehingga proses korosi diperlambat. Zat yang ditambahkan disebut inhibitor.

c. Membalikkan arah korosi

Membalikkan arah arus korosi, sehingga proses korosi logam dikurangi atau bahkan ditiadakan sama sekali. Cara ini biasa kita kenal dengan istilah "proteksi katodik", dimana proses korosi dicegah dengan jalan memperlakukan logam yang dilindungi sebagai katoda.

d. Memisahkan logam dari lingkungan

Memisahkan logam dari lingkungan adalah cara yang sangat populer dan banyak dilakukan. Cara ini meliputi pelapisan dengan lapis lindung organik atau inorganik (logam dan bukan logam). Teknik pelindungan dapat dengan pengecatan, semprot, lapis listrik, celup dan sebagainya. Untuk proses lapis listrik (electroplating) logam yang umum digunakan untuk melapis antara lain kadmium, khrom, tembaga, emas, timah putih, timah hitam, nikel, perak dan seng. Sedangkan dalam bentuk paduannya antara lain :

kuningan, perunggu, nikel- besi dan lain-lain.

Gb. 1. Perhiasan yang dilapisi emas

Dilihat dari fungsi proteksinya jenis-jensi logam pelindung tersebut dapat kita kelompokkan dalam dua golongan. Golongan yang pertama adalah bersifat "sacrificial" yaitu logamlogam yang lebih anodis dari logam yang dilindungi, sehingga logam pelindung tersebut akan habis lebih dahulu dari pada logam yang dilindungi.

Golongan kedua adalah logam-logam yang betul-betul "melindung" dalam arti bersifat mengisolasi permukaan bahan dasar terpisah dari lingkungan, dan yang bersifat katodis.

Sebagai contoh untuk perlindungan baja, logam yang termasuk dalam golongan pertama adalah : seng, aluminium, kadmium dan sebagainya; dan yang termasuk golongan kedua adalah nikel, khrom, perak, dan sebagainya.

Gb. 2. Pelapisan perak

Resource : http://www.scribd.com/doc/17468458/KOROSI