laporan pratikum kimia korosi

Laporan pratikum

I.             Judul percobaan   : korosi besi

II.           Hari/tanggal                  : kamis/30 oktober 2013

III.          Tujuan                           : -    Untuk mengetahui faktor-faktor penyebab terjadinya korosi

-          Untuk mengetahui reaksi korosi

-          Untuk mengetahui proses terjadinya korosi

IV.         Landasan teori              :        

Besi

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:

·         Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar,

·         Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan

·         Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.
Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. (id.wikipedia.com)

korosi
         

Korosi merupakan proses perubahan logam menjadi senyawa, terutama terjadi dalam lingkungan yang mengandung air, atau peristiwa teroksidasinya suatu logam oleh gas oksigen di udara.

          Salah satu contoh korosi adalah yang terjadi pada besi, atau biasa disebut dengan karat. Besi yang mengalami korosi membentuk karat dengan rumus Fe2O3.XH2O. Pada proses pengamatan, besi (Fe) bertindak sebagai preduksi dan Oksigen (O2) yang terlarut dalam air bertindak sebagai pengoksidasi. Persamaan reaksi pembentukan karat :

Anode         : Fe²⁺ + 2e^- → Fe

Katode        : 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e^-

Karat disebut sebagai autokatalis karena karat yang terjadi pada logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya.korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. 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. nH₂O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Korosi merupakan proses elektro kimia.Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi. (Suroso, Asih, dkk.2011)

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, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif                    (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa maupunan-organik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif  keudara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat mepercepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta senyawaan-senyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Amoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara.

( Purba, Michael.2007)

Proses Terjadinya Korosi

            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 berair dan oksigen. Contoh yang paling umum, yaitu kerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida. Dengan demikian, korosi menimbulkan banyak kerugian. Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi electron tersebut dengan laju yang sama : proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. Untuk contoh korosi logam besi dalam udara lembab.( Purba, Michale. 2007 )

Dampak dari korosi

            Karatan adalah logam yang mengalami kerusakan berbentuk keropos. Sedangkan bagian logam yang rusak dan berwarna hitam kecoklatan pada baja disebut Karat. Secara teoritis karat adalah istilah yang diberikan terhadap satu jenis logam saja yaitu baja, sedangkan secara umum istilah karat lebih tepat disebut korosi. Korosi didefenisikan sebagai degradasi material (khususnya logam dan paduannya) atau sifatnya akibat berinteraksi dengan lingkungannya. Korosi merupakan proses atau reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah atau dihentikan sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya. Dilihat dari aspek elektrokimia, korosi merupakan proses terjadinya transfer elektron dari logam ke lingkungannya. Logam berlaku sebagai sel yang memberikan elektron dan lingkungannya sebagai penerima elektron. Reaksi yang terjadi pada logam yang mengalami korosi adalah reaksi oksidasi, dimana atom-atom logam larut kelingkungannya menjadi ion-ion dengan melepaskan elektron pada logam tersebut. Sedangkan dari katoda terjadi reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati logam dan menangkap elektro-elektron yang tertinggal pada logam. Dampak yang ditimbulkan korosi sungguh luar biasa.

               Dampak yang ditimbulkan korosi dapat berupa kerugian langsung dan kerugian tidak langsung. Kerugian langsung adalah berupa terjadinya kerusakan pada peralatan, permesinan atau stuktur bangunan. Sedangkan kerugian tidak langsung berupa terhentinya aktifitas produksi
karena terjadinya penggantian peralatan yang rusak akibat korosi,  kehilangan produk akibat adanya kerusakan pada kontainer, tangki bahan bakar atau jaringan pipa air bersih atau minyak mentah, terakumulasinya produk korosi pada alat penukar panas dan jaringan pemipaannya akan menurunkan efisiensi perpindahan panas, dan lain sebagainya. Berdasarkan kondisi lingkungannya, korosi dapat diklasifikasikan sebagai korosi basah yaitu korosi yang terjadi dilingkungan air, korosi atmosferik yang terjadi di udara terbuka dan korosi temperatur tinggi yaitu korosi yang terjadi dilingkungan bertemperatur diatas 500^oC. ( Suroso, Asih, dkk.2011)

Mencegah terjadinya korosi

            Prinsip sederhananya adalah ”menutup” jalan masuk dan kontak antara permukaan besi dengan air dan udara. Caranya bisa bermacam-macam, misal dengan cara pengecatan, dan melapisi besi dengan bahan lain misal chrom, nekel (misal pada pelg roda sepeda kamu), penyepuhan atau galvanisasi. Ada juga logam yang dibentuk dari campuran besi sedemikian rupa namun tetap kuat yang disebut dengan STAINLESS STELL atau baja tahan karat, biasanya digunakan untuk pisau, alat dapur atau alat-alat kedokteran/kesehatan. Cara lainnya adalah dengan apa ayang disebut dengan PROTEKSI KATODIK, yaitu menlindungi benda
besi dari karat dengan menjadikannya benda itu sebagai KATODA, secara sederhana bisa dijelaskan bahwa sebatang besi akan lebih mudah terkena karat dibandingkan tembaga, maka dengan "menempelkan" besi pada sebuah tembaga, maka karat yang muncul akan "terserap" menuju besi, bukannya tembaga. Cara ini biasanya digunakan untuk jalur pipa yang panjang, menara tinggi, dan juga mulai dikembangkan dalam teknologi pencegah karat di kendaraan mobil. misalnya menara menara antena, terbuat dari besi kan. Lalu kenapa mereka tidak bisa berkarat? Itu disebabkan karena setiap beberapa waktu selalu di cat ulang, tidak menyisakan tempat bagi udara dan air bertemu dengan permukaan besi membentuk karat.                          

 ( Sagala, Polmer P. 2011 )

V.           Prosedur kerja               :

1.      Ambillah empat tabung reaksi, kemudian:

a.       Tambahkan 5 mL air suling ke dalam tabung 1.

b.      Tambahkan 2 gram Kristal CaCl₂ kemudian kapas kering ke dalam tabung 2.

c.       Tambahkan air yang sudah di didihkan ke dalam tabung 3 hingga hamper penuh.

d.      Tambahkan kira-kira 10 mL kerosin ke dalam tabung 4.

2.   Amplaslah empat batang paku besi hingga bersih, kemudian masukkan masing-masing satu ke dalam tabung reaksi pada cara kerja no. 1 di atas

3.   Tutup tabung 2 dan tabung 3 dengan prop (sumbat) karet sampai rapat.

4.   Simpanlah tabung-tabung tersebut selama 2 hari kemudian amati apa yang terjadi.

VI.         Hasil pengamatan                   :

Nama tabung	Langkah percobaan	Hasil pengamatan
		Hari pertama	Hari kedua
Tabung 1	a. diisi air suling 5 mL b.  di dalam tabung dimasukkan paku c.  di simpan selama 2 hari	Paku masih mengkilat dan air masih jernih	- cairan mulai keruh - cairan berwarna dan terdapat serbuk –serbuk kuning - paku mengalami sedikit perkaratan
Tabung 2	a. Diisi dengan CaCl2 dan kapas b. di dalam tabung di masukkan paku c. udara dalam tabung kering d. disimpan selama 2 hari e. tabung ditutup dengan sumbat karet	Paku masih mengkilat	- di permukaan paku terdapat serbuk-serbuk hitam - paku mengalami perkaratan
Tabung 3	a. diisi dengan air yang telah didihkan b. didalam tabung dimasukkan paku c.tabung ditutup dengan sumbat karet e. disimpan selama 2 hari	Paku masih mengkilat dan air masih jernih	- air sedikit keruh - terdapat serbuk-serbuk kuning di air - paku mengalami perkaratan
Tabung 4	a. diisi dengan kerosin b. didalam tabung dimasukkan paku c. disimpan selama 2 hari	Paku masih mengkilat dan air masih jernih	- warna kerosin berubah menjadi bening - paku tidak mengalami perkaratan

VII.        Pembahasan                  :

Dari hasil pengamatan tersebut, kita memberikan 4 perlakuan beda pada paku yaitu paku yang di beri air suling, paku yang tidak terkena air, paku terkena air mendidih, pemberian kerosin pada paku tersebut serta 2 perlakuan berbeda pada aqua gelas yaitu aqua gelas tertutup dan tidak tertutup.

Tabung 1 : setelah disimpan selama 2 hari tabung I mengalami perkaratan, ini disebabkan tabung I berisi air suling dan tabung dalam keadaan terbuka. Tabung I mengalami perkaratan dikarenakan pereduksinya adalah air (H₂O) , sehingga jika lebih mudah suatu logam cukup reaktif jika telah berinteraksi dengan air (O₂ ).

Tabung 2 : setelah disimpan 2 hari, ternyata tabung dari hasil peneelitian kami, paku mengalami perkaratan. Hal ini mungkin disebabkan oleh adanya oksigen yang masuk melalui penutup tabung (sumbat) yang kurang tertutup rapat, sehingga mengalami perkaratan

Literature : Pada tabung ke dua yang hanya diisi oleh kapas (dapat menyerap air) ini ditutup, sehingga udara tidak mengalami perputaran dan tak ada uap air. Karena tabungnya ditutup, akhirnya udara tidak dapat menguap dan mengalami pelepasan ke udara yang lebih bebas. Sedangkan pada tabung ke IV yang berisikan minyak tanah/kerosin tidak terjadi peristiwa redoks sehingga tidak dapat membuat paku menjadi berkarat.

Tabung 3 : Korosi dapat terjadi jika terdapat dua faktor penyebab korosi, yaitu air dan oksigen. Korosi tidak dapat terjadi jika tidak terdapat salah satu dari kedua faktor tersebut. Tabung 3 berisi air yang sudah di didihkan, air yang sudah di didihkan kehilangan oksigen terlarut, dan keadaan tabung di tutup, sehingga oksigen atau O2 dari udara tidak dapat masuk ke tabung, akibatnya keadaan tabung tanpa oksigen atau O2. Dalam tabung ini terdapat air, namun tidak terdapat oksigen, sehingga korosi tidak dapat terjadi. Pada percobaan, paku pada tabung 3 berkarat, dan air berwarna kuning kecoklatan, sehingga percobaan bertentangan dengan teori, faktor yang dapat menyebabkan hal ini antara lain adalah, tidak bersihnya paku saat dibersihkan, pada paku masih terdapat sedikit sisa karat, sisa karat mengandung oksigen, sehingga keadaan tabung 3 yang seharusnya tanpa oksigen, menjadi mengandung oksigen. Selain itu, dapat juga disebabkan oleh keterlambatan dalam menutup tabung 3 saat percobaan, sehingga oksigen di udara sudah berreaksi dengan air yang awalnya telah tidak mengandung oksigen terlarut, dan menjadikan air tersebut mengandung oksigen. Adanya air, ditambah juga terdapatnya oksigen dalam tabung, menjadikan paku pada tabung ini berkarat dan air berwarna kuning kecoklatan. 

Tabung 4 : setelah disimpan selama 2 hari tabung 4 tidak mengalami perkaratan, hal ini dikarenakan minyak tanah tidak mengandung oksigen dan tidak dapat berikatan dengan oksigen di udara, sehingga walaupun tabung dibuka, keadaan paku dan sekitar paku dalam tabung bebas dari oksigen. Selain itu, pada tabung ini juga tidak terdapat air sama sekali. Keadaan tanpa oksigen dan air ini tidak memungkinkan terjadinya reaksi perkaratan/korosi, sehingga paku pada tabung 4 seharusnya tidak berkarat.

VIII.      Kesimpulan           :

Dari percobaan atau pengamatan tersebut bisa kita dapatkan bahwa

1. paku yang paling cepat berkarat adalah paku yang di dalam gelas yang di isi air tanpa di tutup, karena perkaratan pada paku tersebut di pengaruhi oleh Oksigen dan Air.

2.   Faktor penyebab besi berkarat adalah O₂, H₂O, dan pH. Bila konsentrasi O₂, H₂O, dan pH naik, maka kecepatan korosi akan naik. Agar tidak terjadi perkaratan yang tidak kita kehendaki seperti pada pagar besi, maka kita harus melapisi pagar besi dengan cat atau logam yang tahan korosi agar tidak di pengaruhi oleh O₂ dan H₂O.

IX.         Daftar pustaka

Suroso, Asih, dkk.2011. Kimia untuk SMA/MA  Kelas XII Semester 1. Aspirasi

Purba, Michael. 2007. KIMIA untuk Kelas XII. Jakarta : Erlangga

Sagala, Polmer P. 2011. Jago KIMIA SMA Kelas 1, 2, 3. Jakarta : Kawan Pustaka

Justiana Sandri. dan Muhtaridi. 2009. Chemistry 3 for Senior High School Year XII. Jakarta : Yudhistira.

X.           Pertanyaan analisis data

a.    Pertanyaan

1) Apakah tabung dimana paku berkarat terdapat oksigen dan air?

2) Apakah tabung dimana paku tidak berkarat tidak terdapat oksigen atau air?

b.    Jawab pertanyaan

1)    Ya, pada gelas yang ada pakunya berkarat terdapat oksigen dan air. Karena logam yang berada di dalam gelas berisi air suling, dan air panas yang tertutup dalam mengalami oksidasi, karena di dalam air suling dan air panas terdapat oksigen dan uap air. Logam yang berada di air suling , karena oksigen yang berada pada air panas sebagian besar sudah menguap ke udara, jadi kandungan oksigen di air panas tersebut hanya sedikit.

2)    Ya, gelas yang pakunya tidak berkarat tidak terdapat oksigen dan air. Karena oksigen yang terkandung dalam gelas tersebut di serap oleh silica gel, sehingga logam yang tidak berkarat dapat beroksidasi dengan oksigen. Sedangkan logam yang di masukkan ke dalam minyak tanah tidak mengalami korosi, karena oksigen tidak dapat menembus minyak tanah sehingga logam tidak dapat beroksidasi dengan oksigen dan uap air.

Lampiran

Tabung 1

Tabung 2

Tabung 3

Tabung 4