KOROSI

 

 

 

 

Amati dan pahamilah penjelasan korosi berikut !

 

    Korosi adalah rusaknya suatu logam akibat peristiwa reaksi kimia yang melibatkan elektron  pada logam itu sendiri di dalam suatu lingkungan. Contoh peristiwa korosi antara lain karat pada besi, pudarnya warna mengkilap pada perak, dan munculnya warna kehijauan pada tembaga. Reaksi kimia yang terjadi termasuk proses elektrokimia di mana terjadi reaksi oksidasi logam membentuk senyawa-senyawa oksida logam ataupun sulfida logam.

Proses terjadinya korosi 

Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe₂O₃.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Oksidasi adalah interaksi antara molekul oksigen dan semua zat yang berbeda . Oksidasi merupakan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion .

Reduksi adalah peristiwa diperolehnya elektron, atau menurunnya bilangan oksidasi suatu atom, molekul, atau ion

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) <–> Fe⁺² (aq) + 2e

Fe(s) = Besi dalam wujud padat

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O₂(g) + 4H+(aq) + 4e <–> 2H₂O(l)

atau

O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e <–> 4OH–(aq)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.

Proses korosi secara kimia yang paling sering dan perlu untuk diketahui adalah proses kimia yang melibatkan perpindahan elektron (elektroda terkorosi), katoda (elektroda yang tidak terkorosi), penghantar (yang menghubungkan antara katoda dan anoda) dan yang terakhir adalah elektrolit (lingkungan yang bisa menghantarkan arus listrik seperti tanah, air laut, dan sebagainya). Bila salah satu dari unsur tersebut tidak ada maka korosi tidak akan terjadi, misalnya secara teori diruang  hampa (vakum) tidak akan terjadi korosi. 

 

Faktor-faktor  yang mempengaruhi proses terjadinya korosi adalah sebegai berikut

1.      Kadar oksigen

Semakin tinggi kadar oksigen maka proses korosi akan berlangsung semakin cepat.

 2.      Kelembaban udara

Udara yang lembab mengandung kadar air cukup tinggi sehingga dapat mempercepat proses terjadinya korosi

 3.      Suhu

Semakin tinggi suhunya, semakin cepat korosi terjadi.

 4.      Derajat Keasaman

pH  yang optimal bagi mikroorganisme tertentu  menyebabkan logam tersebut terkena korosi

 5.      Elektrolit

Adanya zat elektrolit, misalnya garam, dapat mempercepat korosi karena dapat menyebabkan electron lebih mudah  diikat oleh oksigen di udara.

 

CARA  ATAU USAHA MENCEGAH KOROSI

1. Mengontrol atmosfer agar tidak lembab dan banyak oksigen, misalnya dengan membuat lingkungan udara bebas dari oksigen dengan mengalirkan gas CO2.

2. Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen di udara dan juga air. Pencegahan ini dilakukan dengan cara sebagai berikut:

a. Mengecatnya

Lapisan cat mencegah kontak langsung besi dengan oksigen dan air. Hanya jika cat tergores atau terkelupas, maka korosi mulai terjadi dan dapat menyebar di bawah cat yang masih utuh. Contoh yang menggunakan teknik ini adalah pada kapal, jembatan dan mobil.

b. Memberi oli atau minyak

Lapisan oli bisa mencegah kontak langsung besi dengan oksigen dan air dan harus dioleskan secara berkala. Contoh yang menggunakan teknik ini adalah pada bagian bergerak dari mesin, seperti mesin mobil.

c. Memberi lapisan plastik

Lapisan plastik mencegah kontak langsung besi dengan oksigen dan air. Hanya jika plastik terkelupas, korosi mulai terjadi. Contoh yang menggunakan teknik ini adalah pada barang-barang dapur, seperti rak pengering. 

d. Galvanisasi

      Galvanisasi yaitu melapisi logam dengan seng (contohnya atap seng). Lapisan seng (Zn) dapat mencegah kontak langsung logam dengan oksigen dan air. Disamping itu, Zn yang teroksidasi ,emjadi Zn(OH)2 dapat bereaksi lebih lanjut dengan CO2 di udara membentuk lapisan oksida Zn(OH)2.xZnCO3 yang sangat kuat. Apabila lapisan Zn tergores, Zn masih dapat melindungi besi karena Zn (Eo=-0,76 V) lebih mudah teroksidasi dibanding Fe (Eo=-0,44 V). Contoh cara mencegah korosi dengan teknik ini adalah pada besi penopang untuk konstruksi bangunan dan jembatan.

e. Elektroplating

Elektroplating adalah pelapisan logam dengan logam lain menggunakan metode elektrolisis. Sebagai contoh, pelapisan dengan logam nikel (veernikel), krom (contohnya: kran air), timah (misalnya kaleng makanan), dan timbal (contohnya pipa air minum).

f. Pelapisan krom/Cr

Lapisan Cr mencegah kontak langsung logam dengan oksigen dan air. Di samping itu, Cr teroksidasi membentuk lapisan oksida Cr₂O₃ yang sangat kuat sehingga dapat melindungi logam Fedi bawahnya. Apabila tergores, lapisan Cr masih dapat melindungi besi karena Cr (Eo= -0,74V) lebih mudah teroksidasi dibanding Fe (Eo= -0,44 V).

g. Pelapisan timah/Sn

Lapisan Sn dapat mencegah kontak langsung logamdengan oksigen dan air. Akan tetapi, Sn (Eo= -0,14 V) kurang reaktif dibanding Fe (Eo= -0,44 V). Jadi, apabila lapisan Sn tergores, maka besi di bawahnya mulai korosi.

h. Sherardizing

Sherardizing adalah mereaksikan logam dengan asam fosfat sehingga permukaan logam tertutup dengan fosfat (Fe3(PO4)2). Sebagai contoh, badan mobil.

3. Perlindungan Katodik

Perlindungan katodik dilakukan dengan cara menghubungkan logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang mempunyai potensial elektrode yang sangat rendah (biasanya Mg). Ketika terjadi oksidasi, logam yang dilindungi akan segera menarik elektron dari logam pelindung sehingga oksidasi akan berlangsung pada logam pelindung tersebut. Oleh karena logam pelindung teroksidasi, maka lama-kelamaan dapat habis dan harus selalu diganti dengan yang baru secara periodik.

    AKIBAT ATAU DAMPAK KOROSI DALAM KEHIDUPAN

   Kerugian yang ditimbulkan oleh korosi diantaranya adalah:

1. Adanya kerugian teknis dan depresiasi

2. menurunnya efisiensi

3. menurunnya kekuatan konstruksi

4. Apperance yang buruk

5.karat merupakan polusi dan menambah biaya maintenance

 

 

Kerugian Akibat Korosi

Ditinjau dari segi kerugian akibat korosi dapat digolongkan menjadi tiga jenis yaitu kerugian dari segi biaya korosi itu sangat tinggi atau mahal, kerugain dari segi pemborosan sumber daya mineral yang sangat tinggi dan kerugian dari segi keselamatan jiwa manusia juga sangat membahayakan.

1.      Kerugian ekonomi akibat korosi

Menurut sumber dari biro Klasifikasi indonesia pada tahun 1997 mengatakan bahwa pada umumnya biaya pengendalian korosi di Indonesia berkisar antara 2 hingga 3,5 % dari GNP ( Growth National Produk ). Biaya pengendalian korosi adalah semua biaya yang timbul untuk menanggulangi korosi mulai dari desain sampai dengan proses pemeliharaan.

2. Pemborosan Sumber Daya Alam

Pada dasarnya proses korosi dapat juga didefinisikan sebagai proses kembalinya logam teknis ke bentuk asalnya di alam. Bentuk asalnya logam di alam adalah senyawa-senyawa mineral yang abadi di perut bumi. Pada umumnya senyawa-senyawa mineral logam tersebut merupakan ikatan kimia antara unsur logam dengan unsur logam dengan unsur halogen misalnya oksigen dan belerang. Dengan adanya proses korosi pada struktur bangunan di tempat-tempat yang tersebar di seluruh dunia, mengakibatkan sumber daya mineral yang semula berbentuk logam teknis telah berubah menjadi produk korosi yang tersebar tanpa bisa didaur ulang untuk dijadikan logam teknis kembali.

3. Korosi dapat membahayakan jiwa manusia

Korosi dapat menimbulkan kecelakaan yang menelan puluhan korban bahkan ratusan korban jiwa atau mencederai manusia disebabkan karena kegagalan dari konstruksi bangunan akibat korosi. Di dunia pelayaran, korban manusia yang meninggal akibat kapal tenggalam jumlahnya sudah sangat banyak.

4. Estitika manurun

. Korosi dapat menurunkan nilai estetika suatu material. Hal ini karena korosi dapat merusak lapisan permukaan material

selain menimbulkan kerugian korosi juga menguntungkan diantaranya adalah adanya pabrik cat (coating), adanya pekerjaan cathodic protection Untuk memilih material agar dampak negatif dari korosi dapat dikurangi dijelaskan sebagai berikut:

1.  Ketahanan korosi, yang dimaksud disini adalah tingkat kemungkinan bertahannya material di lingkungan yang korosif

2.  Availibility, faktor ketersediaan. Material dengan jumlah ketersediaan yang terbatas akan menimbulkan kesulitan dalam hal kapasitas produksi

3.   Cost, Dalam memilih material diusahakan agar biaya material bisa ditekan sekecil mungkin

4.    Strength, Apabila kekuatan material tidak bisa dipenuhi maka material yang telah dipilih tidak dapat dipakai

 

5.      Appearance, sifat material akan bertambah signifikan jika dipergunakan untuk memproduksi barang – barang yang bersifat eksotis

6.      Producibilitas, perlu dianalisa bisa tidaknya dibuat sesuai fungsi barang yang akan dibuat.

 

 PENYEPUHAN

Elektroplating (penyepuhan) adalah proses pelapisan logam dengan logam yang lebih tipis melalui prinsip bahwa logam yang akan disepuh diperlakukan sebagai katoda, dan logam penyepuh diperlakukan sebagai anoda. Dalam penyepuhan, kedua elektroda dimasukkan dalam larutan elektrolit, yaitu larutan yang mengandung ion logam penyepuh. Elektroplating juga dapat didefinisikan sebagai pelapisan logam pada benda padat konduktif dengan bantuan arus listrik. Jika akan menyepuh benda dengan krom, maka anoda yang digunakan adalah krom dan larutan elektrolit adalah asam kromat (H2CrO4). Jika elektroplating perak, tentu perak sebagai anoda dan larutannya adalah perak nitrat.
Pada elektroplating maka logam dasar seperti besi, tembaga, kuningan, seng, dan aluminium dilapisi oleh berbagai variasi logam yang kebanyakan adalah tembaga (copper), nikel, kromium, seng, cadmium, dan tin juga beberapa logam mulia seperti perak, emas, rhodium, paladium dan platinum.

 

 

 

ASAM BASA 1 ( TEORI ASAM BASA, CONTOH, SIFAT-SIFAT DAN INDIKATOR ASAM BASA)

    Sebagian besar orang menggunakan sabun untuk mandi. Nah, kalo saat mandi mungkin diantara kalian mengalami kejadian tidak sengaja merasakan cipratan sabun. Tentu rasanya pahit kan ! Itu karena sabun mengandung senyawa basa.  Sebagian besar orang juga pernah memakan jeruk karena vitamin C yang terkandung dalam jeruk baik untuk kesehatan. Sebagian jeruk berasa masam. Mengapa demikain ? karena jeruk mengandung asam sitrat yang menyebabkan rasa masam tersebut. Jadi, apa yang dimakud dengan asam  dan basa ? Apa saja contoh asam dan basa ? Bagaimana sifat-sifatnya dan  indikator cara mengetahui asam dan basa ? Apa pengaruh asam basa terhadap perlatan elektronika? Mari kita pelajari bab asam dan basa karena senyawa asam dan basa sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. 

A.   

1.      Teori Asam Basa Archenius

              Svante August Arrheniuss mendefinisikan teori asam basa sebagai berikut.

Asam adalah senyawa yang jika dilarutan dalam air akan menghasilan ion H⁺

Contoh :   HCl _(aq)             «    H⁺_(aq)       +          Cl ^–

                 H₂SO_{4 (aq)}          «   2H⁺_(aq)       +          SO₄^2-_(aq)

                 H₃PO_{4 (aq)}        «   3H⁺_(aq)       +          PO₄^3-  _(aq)

Basa adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air menghasilkan ion OH^- .

Contoh :   NaOH_(aq)         «     Na⁺_(aq)    +          OH^-_(aq)

                 Ca(OH)_{2 (aq)}      «        Ca²⁺_(aq)  +          2OH^-_(aq)

 

2. Teori Asam Basa Bronsted – Lowry

Teori asam-basa yang menitik beratkan pada reaksi pelepasan dan penerimaan ion H⁺ (proton) pertama kali dikemukakan oleh Bronsted dan Lowry. Sehingga teori asam-basa ini dikenal  sebagai  teori asam basa BRONSTED-LOWRY

Menurut Bronsted dan Lowry,

·         Asam adalah senyawa  yang  dapat  melepaskan atau memberi  proton (donor proton ),

·         Basa adalah  senyawa  yang dapat  menerima  proton (aseptor  proton ),.

Contoh : dalam reaksi

 

             NaOH  bertindak sebagai basa karena dapat menerima proton  membentuk  H₂O.  Sedangkan NH₃ bertindak sebagai asam, karena dapat  melepaskan  proton.

              Untuk  memperjelas  penentuan asam basa pada  reaksi  di  atas  perhatikan  persamaan  setengah reaksinya di  bawah  ini:

 Antara NH₃ dengan NH₂^- dan H₂O dengan NaOH dinamakan asam-basa pasangan.

Dengan  memperhatikan reaksi-reaksi di atas,  dapat  dikatakan bahwa  antara asam dengan basa pasangannya berselisih satu  ion  H⁺. 

Sifat  suatu zat/ion tergantung pada spesi yang menjadi pasangannya. Zat/ion yang dapat bertindak sebagai asam maupun basa, disebut zat ampiprotik.

 Contoh:

     

 

3. Teori Lewis tentang asam basa

     Manurut Lewis;

·         Asam adalah partikel ( ion atau molekul ) yang dapat bertindak sebagai penerima elektron.

·         Basa adalah partikel yang dapat bertindak sebagai pemberi pasangan elektron.

            Keunggulan teori Lewis  dapat menggambarkan asam basa yang tiak dapat digambarkan oleh teori Archenius dan Bronsted-Lowry,sedangkan kelemahannya tidak dapat menggambarkan reaksi antara asam dan basa.

           Contoh  asam basa  menurut teori Lewis

           

B.    

 

Sifat atau ciri khas senyawa asam antara lain sebagai berikut.

1.      Mengashilkan ion H⁺ jika dilarutkan dalam air

2.      Bersifat korosif (merusak)

3.      Bersifat masam

4.      Dapat bereaksi dengan basa menghassilkan garam dan air

5.      Bersifat elektrolit sehingga menghantarkan arus listrik

6.      Derajat keasaman (pH) < 7

7.      Jika diuji dengan indicator kertas lakmus biru  dapat mengubah lakmus tersebut menjadi merah, sedangkan jika diuji dengan indkator kertas lakmus yang berwarna merah, kertas lakmus tersebut  tidak berubah warna.

 

Sifat atau ciri khas senyawa basa antara lain sebagai berikut.

1.      Menghasilkan ion hidroksil (OH­­- )

2.      Bersifat kaustik (merusak kulit )

3.      Berasa pahit getir

4.      Dapat bereaksi dengan asam dan menghasilkan garam adan air

5.      Bersifat elektrolit sehingga dapat menghantarkan arus listrik

6.      Derajat keasaman (pH ) > 7

7.      Jika diuji dengan indicator yang berupa lakmus merah, maka akan mengubah lakmus tersebut menjadi warna biru, sedangkan dengan kertas lakmus biru, tidak mengubah warna kertas lakmus biru tersebut

C.   

 

 

 

 

 

 

 

 

Indikator asam basa adalah zat yang dapat mennujukkan indikasi berbeda jika ditempatkan dalam lingkungan asam, basa atau netral.

Indikator asam basa terdiri dari kertas lakmus, larutan indicator, indicator alami, indicator universal, dan pHmeter.

1. Indikator Alami

 

 

Di alam banyak ditemukan indikator asam basa yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Bagian tumbuhan yang dapat digunakan antara lain mahkota bunga, daun, dan akar. Berikut bahan-bahan alami indikator asam dan basa:

1. Bunga Sepatu
2. Hydrangea
3. Kunyit
4. Bunga Trompet
5. Wortel
6. Kol Merah
7. Kulit Manggis
8. Kubis Ungu

Bahan-bahan alami diatas tidak dapat langsung digunakan sebagai indikator, agar dapat digunakan sebagai indikator harus dibuat dalam bentuk larutan dengan cara mengekstraknya. Kemudian ke dalam larutan indikator alami tersebut ditetesi larutan asam dan basa. Perubahan warna yang terjadi disetiap indikator alami bermacam-macam.

        2. Indikator Buatan

Indikator buatan yang sering digunakan untuk di laboratorium, antara lain kertas lakmus,kertas indikator universal, dan larutan indikator universal. Indikator tunggal hanya dapat membedakan larutan bersifat asam atau basa, tetapi tidak dapat mengetahui harga pH dan pOH. Yang termasuk indikator tunggal adalah lakmus merah, lakmus biru, fenolftlein, metil jingga, metil merah, dan bromtimul biru.

a.        Kertas lakmus 

       

Ada 2 jenis kertas lakmus , yakni lakmus merah dan biru. Pnggunaanya cukup mudah cukup dicelupkan pada larutan yag diuji.  Perubahan warna kertas lakmus merah dan biru dapat dilihat pada tabel berikut.

 

     b.  Indikator Universal

Indikator universal merupakan campuran dari bermacam-macam indikator yang dapat menunjukkan pH suatu larutan dari perubahan warnanya. Indikator universal ada dua macam, indikator yang berupa kertas dan larutan.

1)       Indikator Kertas Lakmus  (Stik indikator)

Indikator kertas berupa kertas serap dan pada tiap kotak kemasan. Indikator jenis ini dilengkapi peta warna. Pengunaanya sangat sederhana, yaitu sehelai indikatir dicelupkan ke dalam larutan yang akan diukur pHnya. Kemudian, hasilnya dibandingkan dengan peta warna yang tersedia.

 

     2)      Larutan Indikator  

       Salah satu contoh indikator universal jenis larutan adalah larutan indikator fenolftain (PP), metil jingga, bromotil biru, dan metil merah. Jika meneteskan arutan asam atau basa ke dalam latutan indikator universal, kita dapat melihat perubahan warna larutan indikator. Berikut perubahan waarna larutan indikator universal tersebut.

 

      

Warna Larutan Indikator pada Lingkungan Asam, Basa, dan Netral :
1. Fenolftalein
Asam : tidak berwarna; Basa : merah; Netral: tidak berwarna
2. Metil merah
Asam : merah; Basa : kuning; Netral : kuning
3. Metil jingga
Asam : merah; Basa : kuning; Netral : Kuning
4. Bromtimol biru
Asam : Kuning; Basa : Biru; Netral : Biru agak kuning

      C. pH meter 

         

           pH meter  merupakan alat yang digunakan untuk mengukur pH larutan denga mencelupkan elektrode ke dalam larutan. pH-meter akan emngukur adanya ion hidrogen yang ditunjukan pada skala pH-meter. Dengan alat ini kita jadi lebih mudah untuk menentukan sifat asam atau basa suatu larutan.

  

 

 

 

Dampak Asam dan Basa 

Terhadap Peralatan Elektronika

 

           Senyawa  asam dan basa dapat menyebabkan perlatan elektronika menjadi berkarat. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NOx dan SOx. Dalam batubara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx). Walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut di dalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi.