LEMBAR KEGIATAN EKSPERIMEN KOROSI

I.         TUJUAN :

Siswa dapat menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi

II.      ALAT DAN BAHAN :

A.  Alat :

1.    Tabung reaksi atau gelas

2.    Penutup Plastik

B.   Bahan :

1.    Paku besi

2.    Air

3.    Larutan Garam Dapur (NaCl)

4.    Larutan Asam Cuka

III.   WAKTU PENGAMATAN :

Mulai Selasa 19 November 2013 sampai Sabtu 30 November 2013

IV.   LANGKAH KERJA :

1.    Menyediakan 4 buah paku besi dan 4 tabung reaksi, seperti pada gambar di bawah ini.

 

                                                          Air              NaCl           A. Cuka

      I                   II                 III                 IV                 V

2.    Menyimpan dan mendiamkan tabung/gelas tersebut selam 1 atau 2 minggu.

3.    Mengamati dan meneliti, kemudian mencatat setiap perubahan yang terjadi pada paku tersebut selama percobaan.

V.      HASIL PENGAMATAN :

I.     Paku diletakkan di dalam gelas terbuka (tanpa air)

Hari ke-	Perubahan Yang Terjadi
1	Belum terjadi perubahan apapun
2	Belum terjadi perubahan apapun
3	Belum terjadi perubahan apapun
4	Masih belum terjadi perubahan apapun
5	Masih belum terjadi perubahan apapun
6	Mulai timbul sedikit bercak-bercak hitam
7	Belum menunjukkan perubahan lagi
8	Masih seperti hari ke tujuh, belum menunjukkan perubahan lagi
9	Bercak-bercak hitam sudah sedikit bertambah
10	Bercak-bercak hitam sudah bertambah lagi
11	Bercak-bercak hitam sudah mulai menjadi lapisan hitam tipis yang menutupi paku
12	Paku yang menghitam sudah mulai timbul sedikit karat di ujung-ujungnya.

II.  Paku diletakkan dalam gelas kosong yang tertutup

         

Hari ke-	Perubahan Yang Terjadi
1	Belum terjadi perubahan apapun
2	Belum terjadi perubahan apapun
3	Belum terjadi perubahan apapun
4	Belum terjadi perubahan apapun
5	Belum terjadi perubahan apapun
6	Belum terjadi perubahan apapun
7	Belum terjadi perubahan apapun
8	Masih belum terjadi perubahan apapun
9	Masih belum terjadi perubahan apapun
10	Masih belum terjadi perubahan apapun
11	Mulai timbul bercak-bercak hitam
12	Bercak-bercak hitam sedikit bertambah

III.   Paku diletakkan di dalam gelas terbuka berisi air

          

Hari ke-	Perubahan Yang Terjadi
1	Belum terjadi perubahan apapun
2	Masih belum terjadi perubahan apapun
3	Terjadi perubahan sedikit korosi
4	Warna air mulai berubah warna menjadi kekuningan
5	Paku mulai berubah warna semakin berkarat
6	Paku mengalami korosi disemua bagian paku
7	Air semakin bertambah pekat
8	Air semakin berwarna pekat kekuningan
9	Air semakin keruh dan paku semakin mengalami korosi
10	Air semakin keruh kekuningan dan paku semakin mengalami korosi
11	Air semakin kuning dan berwarna agak orange dan paku semakin mengalami korosi
12	Air semakin keruh dan berwarna orange dan paku semakin mengalami korosi

IV.   Paku diletakkan di dalam gelas terbuka berisi larutan garam dapur

        

Hari ke-	Perubahan Yang Terjadi
1	Belum terjadi perubahan apapun
2	Warna air menjadi keruh
3	Terdapat serbuk-serbuk yang menempel pada paku
4	Serbuk-serbuk semakin banyak
5	Serbuk-serbuk tersebut berubah warna menjadi kekuningan
6	Serbuk-serbuk tersebut menjadi tebal
7	Mulai muncul karat pada paku di setiap ujung atas dan bawah paku
8	Karat semakin bertambah banyak
9	Karat semakin menutupi paku
10	Masih sama seperti hari ke- 9 tetapi tumpukan korosi bertambah
11	Karat hampir menutupi paku
12	Karat telah menutupi paku dan air berubah menjadi keruh berwarna kekuningan

V.    Paku diletakkan di dalam gelas terbuka yang berisi larutan cuka

Hari ke-	Perubahan Yang Terjadi
1	Belum ada reaksi dari paku maupun asam cuka.
2	Timbulnya sedikit gelembung di sekitar paku.
3	Timbul banyak gelembung disekitar paku dan di dasar gelas.
4	Terbentuk sedikit karat pada bagian paku  tercelup air cuka.
5	Semakin banyak bagian-bagian yang berkarat. Dan air cuka mulai menunjukan perubahan warna menjadi kuning bening.
6	Masih sama seperti hari kelima tidak menujukkan perubahan besar.
7	Terbentuk banyak karat (korosi) pada bagian  paku keseluruhan yang tercelup air cuka. Air cuka semakin berubah menjadi warna kuning pekat.
8	Terdapat sedikit tumpukan korosi di dasar gelas.
9	Masih sama seperti hari kedelapan tetapi tumpukan korosi bertambah. Dan volume air cuka sedikit-sedikit menyurut.
10	Tumpukan korosi mulai banyak di dasar gelas dan di sekitar paku.
11	Terdapat banyak tumpukan korosi di dasar gelas dan di bagian paku dan warna air cuka semakin pekat menjadi  orange kemerah-merahan.
12	Karat terlepas dari paku.

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.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi

Korosi pada permukaan suatu logam dapat dipercepat oleh beberapa faktor, antara lain :

1. Kontak Langsung logam dengan H2O dan O2

Korosi pada permukaan logam merupakan proses yang mengandung reaksi redoks. Reaksi yang terjadi ini merupakan sel Volta mini. Sebagai contoh, korosi besi terjadi apabila ada oksigen (O₂) dan air (H₂O). Logam besi tidaklah murni, melainkan mengandung campuran karbon yang menyebar secara tidak merata dalam logam tersebut. Hal tersebut menimbulkan perbedaan potensial listrik antara atom logam dengan atom karbon (C). Atom logam besi (Fe) bertindak sebagai anode dan atom C sebagai katode. Oksigen dari udara yang larut dalam air akan tereduksi, sedangkan air sendiri berfungsi sebagai media tempat berlangsungnya reaksi redoks pada peristiwa korosi. Jika jumlah O₂ dan H₂O yang mengalami kontak dengan permukaan logam semakin banyak, maka semakin cepat berlangsungnya korosi pada permukaan logam tersebut.

2. Keberadaan Zat Pengotor

Zat Pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang teroksidasi. Sebagai contoh, adanya tumpukan debu karbon dari hasil pembakaran BBM pada permukaan logam mampu mempercepat reaksi reduksi gas oksigen pada permukaan logam yang mengakibatkan proses korosi semakin cepat pula.

3. Kontak dengan Elektrolit

Keberadaan elektrolit, seperti garam dalam air laut dapat mempercepat laju korosi dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Konsentrasi elektrolit yang besar dapat meningkatkan laju aliran elektron sehingga laju korosi meningkat. Contoh : Bangkai Kapal di Dasar Laut yang Terkorosi oleh Kandungan Garam yang Tinggi.

4. Temperatur

Temperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada peristiwa korosi. Secara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin cepat terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif pada reaksi redoks semakin besar dan laju korosi pada logam semakin meningkat. Efek korosi yang disebabkan oleh pengaruh temperatur dapat dilihat pada perkakas-perkakas atau mesin-mesin yang dalam pemakaiannya menimbulkan panas akibat gesekan (seperti cutting tools ) atau dikenai panas secara langsung (seperti mesin kendaraan bermotor). Contoh : Knalpot Kendaraan Bermotor yang Mudah Terkorosi Akibat Temperatur Tinggi.

5. pH

Peristiwa korosi pada kondisi asam, yakni pada kondisi pH < 7 semakin besar, karena adanya reaksi reduksi tambahan yang berlangsung pada katode yaitu :

2H+(aq) + 2e- → H₂

Adanya reaksi reduksi tambahan pada katode menyebabkan lebih banyak atom logam yang teroksidasi sehingga laju korosi pada permukaan logam semakin besar.

6. Metalurgi

Permukaan logam

Permukaan logam yang lebih kasar akan menimbulkan beda potensial dan memiliki kecenderungan untuk menjadi anode yang terkorosi.

Efek Galvanic Coupling

Kemurnian logam yang rendah mengindikasikan banyaknya atom-atom unsur lain yang terdapat pada logam tersebut sehingga memicu terjadinya efek Galvanic Coupling, yakni timbulnya perbedaan potensial pada permukaan logam akibat perbedaan E° antara atom-atom unsur logam yang berbeda dan terdapat pada permukaan logam dengan kemurnian rendah. Efek ini memicu korosi pada permukaan logam melalui peningkatan reaksi oksidasi pada daerah anode.

7. Mikroba

Adanya koloni mikroba pada permukaan logam dapat menyebabkan peningkatan korosi pada logam. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya. Mikroba yang mampu menyebabkan korosi, antara lain: protozoa, bakteri besi mangan oksida, bakteri reduksi sulfat, dan bakteri oksidasi sulfur-sulfida. Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus ferroxidans.

VI.   PEMBAHASAN

1.   Paku yang diletakkan di gelas kosong terbuka mulai mengalami korosi, karena paku yang berada di gelas kosong tanpa tutup teroksidasi oleh oksigen yang ada di sekitarnya. Sedangkan paku yang diletakkan di gelas kosong tertutup tidak mengalami korosi, karena paku tersebut terisolasi oleh oksigen yang ada di sekitarnya.

2.  Paku yang diletakkan di gelas berisi air dan terbuka, sedikit lebih banyak mengalami korosi karena paku yang direndam tersebut terkontaminasi dengan udara di sekitarnya, air dan udara pun menjadi salah satu faktor korosi karena di udara kita bisa menemukan uap air dan di dalam air pun kita temukan udara terlarut.

3.  Larutan garam mengandung air (H₂O), dan keadaan gelas terbuka, sehingga oksigen (O₂) di udara dapat masuk ke gelas, dan menyebabkan adanya oksigen terlarut pada larutan NaCl di gelas ini. Adanya oksigen dan air jelas dapat menyebabkan terjadinya korosi pada paku di gelas ini. Larutan NaCl adalah larutan elektrolit, larutan elektrolit adalah salah satu faktor untuk mempercepat reaksi korosi.

4.  Paku yang diletakkan di gelas berisi larutan asam cuka terbuka, mengalami korosi yang sanga tebal, hal ini dikarenakan cuka mengandung asam yang akan sangat mempercepat korosi apabila ia telah berinteraksi dengan O₂.

VII. KESIMPULAN

            Berdasarkan penelitian yang telah kami lakukan mengenai korosi. Kami menemukan bahwa dalam proses korosi terdapat beberapa faktor utama yang mempengaruhinya. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :

a)      Keberadaan oksigen (O₂)

b)      Keberadaan H₂O

c)      Keelektrolitan larutan

d)      pH

Dan dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa yang cepat terkena faktor korosi ialah paku yang diberi air, larutan garam dan larutan cuka pada gelas terbuka. Sedangkan pada paku yang diletakkan di gelas kosong terbuka dan gelas kosong tertutup lebih lambat proses korosinya.