Teknik Pencegahan Korosi : Korosi 1

KOROSI

1.  Pengertian Korosi

Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak 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 adalah berupa oksida dan karbonat.

Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

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

Fe(s) ↔ Fe2+(aq) + 2e Eº = +0.44 V

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

O2(g) + 2H2O(l) + 4e ↔ 4OH-(aq) Eº = +0.40 V
atau
O2(g) + 4H+(aq) + 4e ↔ 2H2O(l) Eº = +1.23 V

I           Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3. xH2O, 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.

2.  Faktor-faktor yang Menyebabkan Korosi Besi

Korosi besi memerlukan oksigen dan air.

3.  Pengaruh Logam Lain terhadap Korosi Besi

Dari kehidupan sehari-hari kita ketahui bahwa besi yang dilapisi dengan zink “tahan karat”, sedangkan besi yang kontak dengan tembaga berkarat lebih cepat.

4.  Cara-cara Pencegahan Korosi Besi

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

Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar, pengolahan 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.

Cara-cara pencegahan korosi besi, yaitu :

·         Pengecetan. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.

·         Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.

·          Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.

·          Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah (Eº Fe = -0,44 volt; Eº Sn = -0,44 volt). Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

·         Galvanisasi (pelapisan dengan zink). Pipa besi, tiang telpon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi. Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.

·         Chromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Chromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

·          Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

5.  Korosi Aluminium

            Aluminium, zink, dan juga kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika demikian, mengapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu melekat kuat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut.

            Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisis, proses yang disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih mudah dicat dan member warna yang lebih terang.

KERUGIAN DAN KEUNTUNGAN AKIBAT KOROSI

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

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