Korosi dan Cara Mencegahnya – Waktu musim hujan sepeda Bayu sering sekali kehujanan. Karena ia malas ngelap sepeda kesayangannya tiba-tiba ia mendapati ruji-ruji dan pelek roda sepeda tersebut terdapat karat yang membuat roda tersebut rapuh. Mau tidak mau karena sudah terlanjur parah Bayu harus mengganti roda sepedanya. Apa sebabnya sepeda tersebut berkarat? Apa karena korosi atau karena yang lain? Temukan jawabannya di bawah ini.
[su_list icon=”icon: folder”]
[/su_list]
Apa itu Korosi?
Tidak dipungkiri sobat, korosi merupakan masalah yang selalu mendapat perhatian karena dapat menimbulkan kerugian yang besar (contohnya kasus bayu di atas). Definisi korosi dalam arti luas adalah perubahan suatu logam menjadi senyawanya. Jika dilihat dari asal katanya, korosi berasal dari bahasa latin “Corrodere” yang bermakna perusakan logam. Sobat juga bisa mengartikannya sebagai sebuah peristiwa rusaknya (degradasi) logam akibat logam tersebut bereaksi secara kimia dengan lingkungannya. Menurut teori elektrokimia , suatu logam akan mengalami korosi jika pada bagian permukaan logam tersebut ada bagian yang bertindak sebagai anode dan ada bagian yang berperan sebagai katode. Jika suatu logam terkena air dan udara yang jenuh dengan uap air, logam bisa berkarat. Komposisi utama karat besi adalah besi (III) oksida terhidrat, rumusnya Fe2O3.xH2O.
Bagaiman Terjadinya Korosi?
Suatu besi atau logam dapat mengalami korosi (berkarat) tidak simple semua bergantung pada keadaan di sekitarnya. Seperti disebutkan dalam paragraf sebelumnya korosi merupakan reaksi elektrokimia. Reaksi ini melibatkan migrasi elektron-elektron yang merupakan hasil dari reaksi reduksi dan oksidasi (reaksi redoks). Prinsip sederahan yang bisa sobat pegang, reaksi korosi terjadi jika di permukaan loga itu ada bagian yang berperan sebagai anoda dan bagian yang berperan sebagai katoda. Saat peristiwa korosi terjadi reaksi oksidasi di daerah anoda dan terjadi reaksi reduksi di daerah katode.
Reaksi Anodik
Reaksi Anodik diindikasikan dengan adanya peningkatan valensi elektron. Reakasi anodik yang terjadi pada proses korosi logam (M):
M → Mn+ + ne
dibaca : proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi suatu logam menjadi sebuah ion (Mn+) dengan melepaskan sebanyak n elektron.
Rekasi Katodik
Reaksi ini juga berlangsung saat proses korosi. Reaksi ini diinikasikan melalui penurunan nilai valensi atau diserapnya elektron yang dihasilkan dari reaksi oksidasi pada anode (rekasi anodik). Reaksi katodik terjadi pada daerah katoda. Jenis reaksi katodik yang terjadi selam proses korosi logam antara lain
| Jenis Reaksi | Contoh Reaksi |
| Pelepasan Gas Hidrogen | 2H– + 2e → H2 |
| Reduksi Oksigen | O2 + 4H– + 4e → 2H2O |
| O2 + H2O4 → 4OH– | |
| Reduksi Ion Logam | Fe3+ + 3 → F2+ |
| Pengendapan Logam | 3Na+ + 3e → 3Na |
| Reduksi Ion Hidrogen | O2 + 4H+ → 2H2O |
Air dan oksigen merupakan unsur penting dalam pembentukan karat. Pembentukannya dimulai dari reaksi oksidasi yang dialami unsur besi (Fe) menjadi Fe2+. (oksigen mengoksidasi besi)
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e– (melepaskan elektron)
Selain terjadi reaksi oksidasi, juga terjadi reaksi reduksi yang dialamai oleh unsur oksigen
O2(g) + 4H–(aq) + 4e– → 2H2O(l) atau
O2(g) + 2H2O(l) + 4e- → 4OH–(aq) (menerima elektron)
Kedua reaksi (oksidasi dan reduksi) akan terus berlangsung sampai dicapai keseimbangan dinamis yaitu ketika jumlah elektron yang diterima sama dengan jumlah elektron yang dielpaskan
Setelah ini terjadi proses oksidasi langjutan oleh oksigen terhadap Fe2+ lmenjadi F23+. Fe3+ ini kemudian terhidrolisi membentuk sebuah senyawa yang kita kenal dengan nama karat menurut reaksi
2Fe3+(aq) + (3+x)H2O → Fe2O3.xH2O + 6H+ atau
Fe2+(aq) + 2OH–(aq) → Fe(OH)2(aq)
Fe(OH)2 kemudian beraksi lagi dengan oksigen
4Fe(OH)2(aq) + O2(g) → 2Fe2O3(s) + 4H2O(l)
Sistem korosi juga merupakan sebeuah sel galvani. Daerah osidasi besi sebagai anode, sedangkan daerah reduksi oksigen sebagai katode.
Dari penjelasan di atas sobat hitung bisa menyimpulakan bahwa pada proses terjadinya korosi besi oleh oksigen dapat terjadi bila 3 syarat terpenuhi yaitu
1. Ada katoda tempat terjadinya reaksi reduksi.
2. Ada anoda tempat terjadinya reaksi oksidasi.
3. Ada lingkungan yang bersifat elektrolit
Terjadinya korosi merupakan reaksi elektro kimia yang di dalamnya terdapat:
a. Anoda dan Katoda
b. Berada dalam medium yang sama
c. Hubungan listrik antara anoda dan katoda
d. Adanya Oksigen.
Sebab-Sebab Terjadinya Korosi
Apasihyang menyebabkan sebuah korosi terjadi? Secara garis besar penyebabnya bisa dibedakan menjadi dua besaran menurut asal penyebabnya.
- Faktor InternalYang menyebabkan korosi adalah struktur bahan logam itu sendiri seperti tingkat kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, teknik ketika pembuatan dan sebagainya.
- Faktor EksternalFaktor ini merupakan penyebab terbesar terjadinya korosi. Faktor lingkungan meliputi suhu, kelembapan, pencemaran udara, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif seperti asam kuat, basa, atau garam dan sebagainya.
Jenis-jenis Korosi
Tahukah sobat kalau ternyata ada banyak jenis korosi di kehidupan kita sehari-hari. Jika berdasarkan bentuk dan tempat terjadinya, sobat akan menemukan berbagai jenis korosi antara alin
a. Korosi Atmosfer
Korosi yang terjadi karena sebuah logam mengalami kontak langsung dengan udara dan mengalami proses elektrokimia.
b. Korosi Galvanis
Terjadi ketika dua buah logam beda potensial dihubungkan langsung di dalam senyawa elektrolit yang sama. Setelah dihubungkan akan terjadi aliran elektron dari logam kurang mulia (anoda) menuju ke logam yang lebih mulia (katoda). Karena kehilangan elektron maka logam kurang mulia menjadi bermuatan positif dan karena menerima aliran elektron maka logam yang lebih mulia menjadi bermuatan negatif. Ion positif dan negatif ini kemudian bereaksi membentuk karat.
c. Korosi Regangan
Korosi ini terjadi karena pemberian tarikan atau kompresi yang melebihi batas ketentuannya. Kegagalan ini sering disebut Retak Karat Regangan (RKR). Sifat retak jenis ini sangat spontan (tiba-tiba terjadinya), regangan biasanya bersifat internal atau merupakan sisa hasil perngerjaan (residual) seperti pengeringan, pengepresan dan lain-lain.
d. Korosi Arus Liar
Korosi arus liar ialah merasuknya arus searah secara tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, yang kemudian meninggalkannya kembali menuju sumber arus. Prinsip serangan karat arus liar ini adalah merasuknya arus searah secara liar tidak sengaja pada suatu kosntruksi baja, kemudian meninggalkannya kembali menuju sumber arus.
e. Korosi Celah
Korosi celah ialah sel korosi yang diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi zat asam. Karat ini terjadi, karena celah sempit terisi dengan elektrolit (air yang phnya rendah) maka terjadilah suatu sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basa dengan air yang lebih banyak mengadung zat asam daripada bagian sebelah dalam celah yang sedikit mengandung zat asam sehingga bersifat anodic.
f. Korosi Pelarutan Selektif
Korosi pelarutan selektif ini meyangkut larutnya suatu komponen dari zat paduan yang biasa disebut pelarutan selektif. Zat komponen yang larut selalu bersifat anodic terhadap komponen yang lain. Walaupun secara visual tampak perubahan warna pada permukaan paduan namun tidak tampak adanya kehilangan materi berupa takik, Perubahan dimensi, retak atau alur.
Akibat Korosi
Akibat paling jelas dari korosi adalah rusak dan rapuhnya logam besi. Semakin lama akan semakin banyak yang teroksidasi dan besi menjadi habis. Korosi juga bisa membahayakan sarana transportasi khususnya kapal laut. Kondisi laut atau sungai yang kotor dan asam juga semakin mempercepat laju korosi logam. Pada kondisi yang parah bisa menyebabkan lubang pada lambung kapal. Korosi juga bisa memicu pencemaran alam karena munculnya berbagai perusahaan cat. Korosi juga merusak fasilitas umum dan membuatnya cepat rusak dan tidak awet. Asal sobat tahu biaya yang dikeluarkan untuk mencegah atau mengurangi korosi ini sangat tinggi, ia bisa mencapai 2% hingga 3,5% dari total gross national product. Di dunia bisnis seperti di perusahaan swasta atau BUMN, korosi bisa jadi hal yang sangat diperhatikan karena bisa menyebabkan timbulnya kerugian yang besar jika tidak ditangani dengan tepat.
Cara Mencegah Korosi
Karena dampak yang dibuatnya sangat tidak menguntungkan, maka para ilmuwan berusaha untuk menemukan berbagai cara agar mencegah atau mengurangi peristiwa korosi terjadi. Banyak cara telah dilakukan guna melindungi logam besi dari korosi atau perkaratan seperti melapisi besi dengan minyak, cat, logam lain yang kurang reaktif seperti Sn dan Cr, atau melapisi besi dengan logam yang jauh lebih reaktif seperti magnesium. Kelemahan pelapisan dengan logamyang kurang reaktif adalah jika tedapat sedikit luka pada pelpisnya maka besi akan terus berkarat.
Alternatif yang lebih baik kemudian ditemukan, yaitu melapisi dengan loga yang lebih reaktif. Kenapa? Karena logam yang lebih reaktif seperti magnesium atau zink ketika rusak, merekalah yang akan menjadi anode dan mengalami oksidasi. Selama masih ada logam magnesium dan zink maka logam besi (Fe) tidak akan mengalami korosi. Cara mencegah korosi seperti ini disebut dengan perlindungan katode. Prinsip inilah yang sering dipakai untuk melindungi pipa-pipa yang terpendam di dalam tanah. Coba sobat simak gambar di bawah ini:
Pipa-pipa yang ada di dalam tanah dihubungkan dengan batang magnesium yang berperan sebagai anode. Dengan demikian pipa besi tidak akan mengalami oksidasi sehingga terhindar dari perkaratan.
sumber : Panduan Belajar Kimia Kelas III SMA