KOROSI
Korosi
adalah kerusakan sifat logam oleh karena proses elektrokimia, yang biasanya
berjalan lambat. Contoh yang paling umum adalah pada logam besi dengan
terbentuknya karat oksidanya. Korosi logam melibatkan proses anoda yaitu
oksidasi logam menjadi ionnya dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan)
logam dan proses katoda yang
mengkonsumsi elektron tersebut dengan laju yang sama.
Di bawah ini merupakan proses elektrokimia
perkaratan besi:
1. Besi dioksidasi oleh H2O
atau ion hidrogen
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e-
(oksidasi)
2H+ (aq) → 2H(aq) (reduksi)
2. Atom-atom H bergabung
menghasilkan H2
2H(aq) → H2(g)
3. Atom-atom H bergabung
dengan oksigen
2H(aq) + ½ O2(aq) → H2O(l)
4. Jika konsentrasi H+ cukup
tinggi (pH rendah), maka reaksi
Fe + 2H+ (aq) → 2H(aq) + Fe2+
(aq)
2H(aq) → H2(g)
5. Ion Fe2+ bereaksi
dengan oksigen dan membentuk karat (coklat kemerah-merahan) dan menghasilkan ion H+ yang selanjutnya direduksi menjadi H2-
4Fe2+ (aq) + O2(aq) + 4H2O(l)
+ 2 x H2O(l) → 2Fe2O3 x H2O(s) + 8H+
Reaksi totalnya menjadi
4Fe(s) + 3O2(aq) + 2 x H2O(l)
→ 2Fe2O3 x H2O(s)
Korosi sering dijumpai pada bangunan
atau peralatan yang menggunakan komponen logam seperti seng, tembaga, baja dan
sebagainya. Dampak dari peristiwa korosi sangat merugikan. Contohnya adalah
keroposnya jembatan, bodi mobil atau berbagai konstruksi dan peralatan dari
besi.
Faktor-faktor penyebab korosi:
- Konsentrasi H2O dan O2: Dalam kondisi kelembaban yang lebih tinggi, besi akan lebih cepat berkarat.
- pH: Pada suasana yang lebih asam (pH < 7) reaksi korosi besi akan lebih cepat.
- Keberadaan elektrolit: Keberadaan elektrolit seperti garam NaCl pada medium korosi akan mempercepat terjadinya korosi.
- Suhu: Semakin tinggi suhu, semakin cepat korosi terjadi.
- Galvanic coupling: Bila besi terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi lebih positif), maka akan timbul beda potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari besi (anoda) ke logam kurang reaktif (katoda). Hal ini menyebabkan besi akan lebih cepat mengalami korosi dibandingkan tanpa keberadaan logam kurang reaktif.
Cara
Mencegah Korosi:
- Menggunakan lapisan pelindung:
lapisan pelindung yang dapat digunakan adalah lapisan cat,
lapisan oli, lapisan plastik, dan pelapisan logam lain, seperti Sn, Zn, dan Cr.
Pada pelapisan cat dan pelapisan plastik, bila cat tergores/terkelupas atau
plastik terkelupas, korosi akan mulai terjadi bagian yang terpapar dengan udara
tersebut. Pada pelapisan dengan oli, perlu dilakukan pengolesan secara berkala.
Pada pelapisan timah (tin plating), timah lebih tahan
korosi (kurang reaktif) dibanding besi, di mana potensial reduksi besi lebih
negatif (E° Fe = −0,44 V; E° Sn = −0,14 V). Namun, sebagaimana efek galvanic
coupling, apabila lapisan timah tergores, maka timah justru akan mempercepat
korosi pada besi. Pelapisan timah umumnya dilakukan pada kaleng-kaleng kemasan.
Pada pelapisan zink (galvanisasi) dan kromium (chrome
plating), zink lebih reaktif dibanding besi (E° Fe = −0,44 V; E° Sn = −0,76 V) sama
dengan kromium lebih reaktif dibanding besi (E° Fe = −0,44 V; E° Cr = −0,74 V).
Berbeda dengan timah, bila lapisannnya tidak utuh, zink dan kromium masih dapat
melindungi besi dari korosi. Hal ini terjadi sebagaimana terbentuknya sel
elektrokimia dengan zink atau kromium sebagai anoda yang teroksidasi dan besi
sebagai katode. Mekanisme perlindungan ini disebut perlindungan katoda.
2. Menyuplai
listrik dari luar:
Tangki besi bawah tanah juga dapat dilindungi dengan menggunakan
anoda inert seperti grafit yang dihubungkan dengan sumber listrik. Elektron
dari sumber listrik akan mengalir ke anoda, lalu oksidasi yang terjadi di anoda
akan melepas elektron yang akan mengalir menuju katoda tangki besi melalui
elektrolit tanah.
Sumber:
Komentar
Posting Komentar