REPORT LAB WORK OF SCIENCE PRACTICE 1

EFFECT OF PH VALUE AGAINST

THE CORROSION OF METALS

Arranged By:

Oktiana Dwi Astuti (10315244002)

Al-fathah Fathoni (10315244004)

Inas Luthfiyani Gunawan (10315244011)

Novia Anggraeni (103152440021)

Ganie Indra viantoro (10315244022)

Prisma Akbar Dina (10315244026)

PRODI PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2011

A. GOALKnowing the effect of pH value against the corrosion of metals.

B. BACKGROUND

In everyday life, corrosion can be encountered in buildings and equipment

that use metal components such as zinc, copper, iron, steel and so on. Zinc for the

roof may leak due to corrosion inedible. The bridge of steel and car body can

also become brittle due to corrosion. In addition to the large size of metal tooling,

corrosion it can also occur on the microscopic components of electronic devices

made of metal.

Corrosion or corrosion is a chemical phenomenon in metallic materials is

basically a reaction to the metal ions on metal surfaces in direct contact with the

aqueous environment and oxygen.

Factors that influence corrosion can be divided into two, namely that derived

from the material itself and the environment. Factors include the purity of the

ingredient materials, structural materials, crystalline form, trace elements present

in the material, mixing of materials engineering and so forth. Of environmental

factors include air pollution levels, temperature, humidity, presence of chemical

substances which are corrosive and so on.

Corrosive materials (which can cause corrosion) consisting of acids, bases

and salts, either in the form of inorganic compounds or organic. Various aerosol

particles, dust and acid gases such as NOx and SOx can be transformed into

nitric acid (HNO3) and sulfuric acid (H2SO4) in the air. Therefore, the air

becomes too acidic and corrosive dissolved gases with the acid in the air. In

environments with high pollution levels, a variety of goods ranging from

microscopic electronic components to steel bridges more easily damaged, even

destroyed by corrosion.

C. BASIC THEORY

Corrosion is the deterioration or degradation of metals due to a redox

reaction with a metal with a variety of substances in the environment that

produce compounds that are not wanted. Corrosion is an electrochemical process

or a natural reaction that goes by itself, therefore corrosion can not be controlled

or its speed is slowed, thus slowing down the process of corrosion is most

prevalent perusakannya.Contoh is perkaratan iron. The chemical formula of iron

rust is Fe2O3.xH2O.

Corrosion process is the transformation of metal into their compounds,

especially so in an environment that contains water, or events of a metal by

oxidation of gaseous oxygen in the air. A metal will experience corrosion if there

is a layer on its surface that acts as the anode and the other layer as a cathode.

Several types of corrosion:

1. Uniform corrosion. corrosion that occurs on metal surfaces in the form of

erosion of the metal surface evenly so that the metal thickness is reduced due

to surface rust is converted by the products that typically occurs in open

equipment.

2. Pitting corrosion. shaped corrosion pits on the metal surface protection films

because of the destruction caused by metal corrosion rate of speed which is

different from one place to another place on the metal surface.

3. Stress corrosion cracking. retak0retak shaped corrosion that are not easily

seen, is formed on the surface of metal and berusahaan creep into. This occurs

in many metals are a lot of pressure. This is due to a combination of tensile

stress and corrosive environments that weaken the metal structure.

4. Erossion corrosion. corrosion that occurs because dtercegah protective film

formation caused by high fluid flow rate, such as sand abrasion.

5. Galvanic corrosion. corrosion that occurs because there is a relationship

between the two metals which are connected and there is a difference of

potential between the two.

6. Crevice corrosion. corrosion that occurs on the sidelines continued bertindih

gaskets, screws or kelingan formed by sediment or impurities arising from the

corrosion products.

7. Selective corrosion. corrosion associated with removing one element from a

mixture of metals.

(http://semboy.wordpress.com/korosi/)

Factors Affecting the Corrosion

Corrosion on a metal surface can be accelerated by several factors, among

others:

1. Direct contact of metal with H2O and O2

Corrosion on metal surfaces is a process that contains a redox reaction. The

reaction is a mini Volta cell. for example, iron corrosion occurs when there is

oxygen (O2) and water (H2O). Ferrous metals are not pure, but contains a

mixture of carbon that is not evenly spread in the metal. Consequently lead to

differences in electrical potential between the metal atoms with carbon atoms

(C). Metal atoms of iron (Fe) atoms act as anode and C as a cathode. Oxygen

from the air dissolved in the water would be reduced, while the water itself

functions as a media venue for the redox reaction in the event of corrosion.

The more the amount of O2 and H2O which are in contact primarily to the

metal surface, the faster the course of corrosion on the metal surface. Note

the animation. the following: animation corrosion of iron.

2. The presence of Substance Impurity

Substance Impurities in the metal surface can cause an additional reduction

reaction so that more metal atoms are oxidized. For example, the presence of

carbon dust from the burning fuel on the surface of a metal capable of

accelerating the oxygen reduction reaction on metal surfaces. Thus the events

of accelerated corrosion.

3. Contact with Electrolyte

The presence of electrolytes, like salt in seawater can accelerate the corrosion

rate by increasing the occurrence of additional reactions. While a large

concentration of electrolyte can conduct electron flow so that the corrosion

rate increases.

4. Temperature

Temperature affects the rate of redox reactions on corrosion events. In

general, the higher the temperature the faster the occurrence of corrosion.

This is due to the increasing temperature also increases the kinetic energy of

the particles so that the possibility of collisions effective in the greater redox

reactions. Thus the rate of corrosion of metals is increasing. Corrosion effects

caused by the influence of temperature can be seen in the instruments or

machines are in use generate heat due to friction (such as cutting tools) or

subjected to direct heat (such as motor vehicle engines).

5. metallurgy

• The surface of the metal

More rugged metal surface will cause the potential difference and have a

tendency to be a corroded anode.

• Effects of Galvanic Coupling

Low metal purity indicates the number of atoms of other elements contained

in the metal thus causing Galvanic Coupling effects, namely the emergence

of a potential difference at metal surfaces due to differences in E ° between

the metal atoms of different elements and found on the surface of the metal

with lower purity . These effects lead to corrosion of metal surfaces by

increasing the oxidation reaction at the anode.

6. Microbe

Presence of microbial colonies on metal surfaces can lead to increased

corrosion of metals. This is because the microbes are able to degrade metals

through redox reactions to obtain energy for survival. Microbes are capable

of causing corrosion, among others: protozoa, bacteria, iron manganese

oxide, bacterial sulfate reduction, and bacterial oxidation of sulfur-sulfide.

Thiobacillus Thiobacillus thiooxidans ferroxidans.

Bacteria, certain types of bacteria can accelerate corrosion, because they will

produce carbon dioxide (CO2) and hydrogen sulfide (H2S), during the round

of his life. CO2 will lower pH significantly thereby increasing the speed of

corrosion. H2S and iron sulfide, Fe2S2, the reduction of sulfate (SO42-) by

sulfate reducing bacteria in anaerobic conditions, can accelerate corrosion

when sulfate is in the water. These substances can increase the speed of

corrosion. If there is corrosion of metallic iron then this may encourage

bacterial iron (iron bacteria) to thrive, because they are happy with water

containing iron.

(http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/asam-

dan-basa-bersifat-korosif/.)

D. TOOLS AND MATERIALS

Materials:

a. Strong acid solution 2M (HCl) 10 ml

b. Strong base solution 2M (NaOH) 10 ml

c. Weak acid solution 2M (CH3COOH) 10 ml

d. Mineral water 10 ml

e. Distilled water 10 ml

f. Metal (iron nails)

Tools:

a. pH indicator

b. test tubes (5)

c. measuring glass

d. analytical balance

e. sandpaper (ampelas)

E. PROCEDURE

1. Preparing the tools and materials

2. Rub the whole surface of the iron nail with sandpaper.

3. Measuring the mass of the iron nail.

4. Entering HCl solution 2M, 10 ml to the test tube

5. Measuring pH of HCl solution

6. Put the test tube to the rack of test tube

7. Entering the the iron nail that have measured the mass to the HCl solution

10ml.

8. Let stand for 2 days

9. Repeat steps 2-8 for another solution.

F. RESULT

No Larutan pH Keadaan Larutan

Tepat setelah

percobaan

1 hari kemudian 2 hari kemudian

1 HCl 1 Terjadi gelembung-

gelembung di sekitar

paku

Paku berubah warna

menjadi abu-abu gelap

dan pada ujungnya

terkikis.

Masih bergelembung,

warna merah

kecoklatan, banyak

endapan endapan (+++

+)

2 CH3COOH 4 Terjadi gelembung-

gelembung di sekitar

paku

Paku berubah warna

menjadi merah

kecoklatan.Pada bagian

bawah paku (ujung)

terkikis.

Bergelembung dan,

warna merah

kecoklatan, banyak

endapan(+++)

3 NaOH 13 - - -

4 Aquades 5 Larutan sedikit

menguning

Masih sama

5 Air mineral 7 Berkarat di beberapa

bagian paku

Makin berkarat, warna

merah kecoklatan ,

endapan makin banyak.

(++)

G. DISCUSSIONPada praktikum kali ini praktikan melakukan percobaaan mengenai

Pengaruh Nilai pH terhadap Korosi pada Logam Besi. Percobaan tersebut

dilakukan pada hari Kamis 3 November 2011 di laboratorium IPA 2 FMIPA

UNY. Tujuan dilakukanya percobaan tersebut adalah untuk mengetahui

pengaruh nilai pH terhadap korosi pada logam besi. Dalam percobaan ini

praktikan menggunakan berbagai macam bahan antara lain, larutan asam kuat

2M (HCl), larutan basa kuat 2M (NaOH), larutan asam lemah 2M (CH3COOH),

akuades, air mineral dan logam yaitu paku besi. Selain itu, peralatan yang

digunakan pada percobaan ini antara lain adalah indikator pH untuk mengukur

nilai pH pada masing-masing larutan, tabung reaksi sebanyak 5 buah untuk

tempat masing-masing larutan yang telah disediakan, gelas ukur untuk mengukur

volume larutan yang digunakan, timbangan analitik untuk mengukur massa paku

yang sama yang digunakan dalam percobaan dan amplas untuk menghilangkan

kontaminan berupa korosi atau zat-zat lain yang menempel pada paku besi, yang

jika tidak dihilangkan akan mengurangi kevalidan hasil percobaan.

Langkah awal yang dilakukan pada percobaan ini adalah menyiapkan alat

dan bahan yang dibutuhkan dalam percobaan tersebut. Selanjutnya praktikan

menyediakan masing-masing larutan yaitu larutan asam kuat HCl 2 M, larutan

asam lemah CH3COOH 2M, larutan basa kuat NaOH 2M, aquades dan air

mineral ke dalam masing-masing tabung reaksi sebanyak 10 ml. Setelah itu,

praktikan mengukur besarnya pH masing-masing larutan dengan menggunakan

kertas indikator pH, kemudian mencatatkannya pada tabel hasil pengamatan.

Lalu, setelah semua larutan telah diukur pH nya masing-masing, praktikan

memasukkan paku tak berkarat pada masing-masing larutan dengan besar paku

yang sama. Kemudian mengamati perubahan yang terjadi pada masing-masing

tabung reaksi berisi larutan tersebut.

Pada pengamatan percobaan yang dilakukan selama dua hari, praktikan

mendapatkan hasil pengamatan sebagai berikut:

Sesaat setelah semua paku dimasukkan ke dalam masing-masing tabung reaksi,

yang terjadi pada tabung larutan HCl 2M dengan pH 1 adalah muncul

gelembung-gelembung di sekeliling paku. Pada larutan CH3COOH 2M dengan

pH 4 terjadi pula gelembung-gelembung di sekeliling paku besi, namun dengan

kadar gelembung yang lebih sedikit daripada pada larutan HCl. Pada larutan

NaOH 2M dengan pH 13, akuades dengan pH 7 dan air mineral dengan pH 5

sesaat setelah paku dimasukkan ke dalam masing-masing larutan, tidak

menunjukkan perubahan pada paku maupun lingkungannya.

Pada pengamatan hari pertama terdapat beberapa perubahan pada masing-masing

percobaan, antara lain: Pada larutan HCl 2M dengan pH 1, paku masih

dikelilingi gelembung-gelembung dan warnanya berubah menjadi abu-abu serta

ujungnya terkikis hal ini terjadi karena logam dalam hal ini yaitu paku telah

mengalami kerusakan akibat korosi yaitu dengan Fe2+ telah berubah menjadi

Fe3+ yaitu dengan ditandai perubahan warna yang lama-kelamaan akan menjadi

merah kecoklatan, ujungnya terkikis karena potensial ujungnya dalam

penempatannya paling rendah dan permukaannya tidak rata sehingga akan

mempercepat proses korosi . Pada larutan CH3COOH 2M dengan pH 4 paku

masih dikelilingi gelembung-gelembung, menjadi warna merah kecoklatan, dan

ujungnya terkikis hal ini hampir sama dengan larutan no 1 karena laruta tersebut

bersifat asam sehingga proses korosi yang terjadi semakin cepat. Pada larutan

NaOH 2M dengan pH 13 belum terjadi perubahan karena Jika proses korosi

terjadi dalam lingkungan basa, maka reaksi katodik yang terjadi, yaitu :

O2 (g) + 2 H2O(l)+ 4e → 4 OH-(aq)

Oksidasi lanjut ion Fe2+ tidak berlangsung karena lambatnya gerak ion

inisehingga sulit berhubungan dengan oksigen udara luar, tambahan pula ion

inisegera ditangkap oleh garam kompleks hexasianoferat (II) membentuk

senyawa kompleks stabil biru sehingga proses korosi berlangsung lama. Pada

larutan akuades dengan pH 7 larutan sedikit menguning hal itu karena adanya

pengguanaa air dan oksigen secara baersamaan yang menimbulkan terjadinya

korosi walaupun dalam waktu yang cukup lama. Sedangkan pada larutan air

biasa dengan pH 5 terjadi perubahan yaitu mulai muncul karat di beberapa

bagian paku hal itu terjadi karena adanya larutan elektrolit (pH 5), air dan

oksigen sehingga proses korosi berlangsung lebih cepat disbanding dengan

aquades.

Pada pengamatan hari kedua praktikan mendapati adanya berbagai perubahan

pada berbagai larutan, antara lain: pada larutan HCl 2M dengan pH 1, paku

terdapat banyak endapan hal itu menandakan bahwa proses korosi telah terjadi.

Endapan tersebut merupakan terkikisnya logam yang berupa karat besi, Pada

peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara)

mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat.

Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna

coklat-merah.. Selain itu pada paku tersebut masih dikelilingi gelembung-

gelembung. Pada larutan CH3COOH 2M dengan pH 4, pada paku muncul noda

kecokelatan dan adanya endapan namun lebih sedikit dari larutan pertama.

Endapan dan perubahan warna yang terjadi itu sama dengan larutan 1 yang

membedakan adalah derajat keasamannya, dimana untuk asam yang lebih kuat

akan mengalami proses korosi yang lebih cepat karena elektrolitnya semakin

kuat. Paku juga masih dikelilingi oleh gelembung-gelembung. Pada larutan

NaOH 2M dengan pH 13 belum terjadi perubahan apapun baik pada paku besi

maupun lingkungannya. Pada akuades dengan pH 7 mulai terjadi perubahan

yaitu warna larutan menjadi sedikit menguning dengan sedikit noda-noda coklat

pada paku besi hal itu terjadi karena proses korosi dapat pula terjadi pada pH

netral namun dengan waktu yang cukup lama. Pada larutan air biasa dengan pH

5 didapatkan hasil pengamatan semakain banyak noda-noda cokelat pada paku

besi dan endapan-endapan di bawah tabung reaksi. Hal ini terjadi karena pada

larutan tersebut mengandung larutan elektrolit, air dan oksigen yang sangat

menunjang pembentukan korosi sehingga muncul endapan berwarna merah

kecoklatan walaupun lebih sedikit dibanding larutan 1 dan 2 sebagai tanda

adanya karat besi sehingga dapat dikatakan proses korosi terjadi di larutan

tersebut.

Dari hasil-hasil pengamatan tersebut dapat diketahui fenomena pengaruh nilai

pH terhadap korosi yang terjadi pada logam paku besi. Korosi merupakan proses

degradasi, deteorisasi, pengerusakan material yang disebabkan oleh pengaruh

lingkungan sekelilingnya. Adapun prosesnya yakni merupakan reaksi redoks

antara suatu logam dengan berbagai zat disekelilingnya tersebut. Korosi dikenal

sangat merugikan. Korosi merupakan sistem termodinamika logam dengan

lingkungannya, yang berusaha untuk mencapai kesetimbangan. Sistem ini

dikatakan setimbang bila logam telah membentuk oksida atau senyawa kimia

lain yang lebih stabil. Faktor-faktor penyebab korosi pada logam terutama besi

antara lain:

Oksigen terlarut ( DO = Dissolved oxygen ) → DO berperan dalam sebagian

proses korosi, bila konsentrasi DO naik, maka kecepatan korosi akan naik.

Zat padat terlarut jumlah ( TDS = total dissolved solid ) → konsentrasi TDS

sangatlah penting, karena air yang mengandung TDS merupakan penghantar arus

listrik yang baik dibandingkan dengan air tanpa TDS. Aliran listrik diperlukan

untuk terjadinya korosi pada pipa logam, oleh karena itu jika TDS naik, maka

kecepatan korosi akan naik.

pH dan Alkalinitas → mempengaruhi kecepatan reaksi, pada umumnya pH dan

alkalinitas naik, kecepatan korosi akan naik.

Temperatur → makin tinggi temperatur, reaksi kimia lebih cepat terjadi dan

naiknya temperatur air pada umumnya menambah kecepatan korosi.

Tipe logam yang digunakan untuk pipa dan perlengkapan pipa → logam yang

mudah memberikan elektron atau yang mudah teroksidasi, akan mudah terkorosi.

Aliran listrik → Aliran listrik yang diakibatkan oleh korosi sangat lemah dan

isolasi dapat menghalangi aliran listrik antara logam-logam yang berbeda,

sehingga korosi galvanis dapat dihindari. Bilamana aliran listrik yang kuat

melewati logam yang mudah terkorosi, maka akan menimbulkan aliran nyasar

dari sistem pemasangan listrik di pelanggan yang tidak menggunakan aarde, hal

ini menyebabkan korosi cepat terjadi.

B a k t e r i → tipe bakteri tertentu dapat mempercepat korosi, karena mereka

akan menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S), selama

masa putaran hidupnya. CO2 akan menurunkan pH secara berarti sehingga

menaikkan kecepatan korosi. H2S dan besi sulfida, Fe2S2, hasil reduksi sulfat

(SO42–) oleh bakteri pereduksi sulfat pada kondisi anaerob, dapat mempercepat

korosi bila sulfat ada di dalam air. Zat-zat ini dapat menaikkan kecepatan korosi.

Jika terjadi korosi logam besi maka hal ini dapat mendorong bakteri besi (iron

bacteria) untuk berkembang, karena mereka senang dengan air yang

mengandung besi.

Terdapat beberapa jenis korosi pada logam yang umum terjadi, antara lain

sebagai berikut:

a. Korosi Galvanis (Bemetal Corrosion)

Disebut juga korosi dwilogam yang merupakan perkaratan elektrokimiawi

apabila dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di

dalam elektrolit yang sama. Elektron akan mengalir dari metal yang kurang

mulia (anodik) menuju ke metal yang lebih mulia (katodik). Akibatnya metal

yang kurang mulia berubah menjadi ion-ion positif karena kehilangan elektron.

Ion-ion positif metal bereaksi dengan ion-ion negatif yang berada di dalam

elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa ini, permukaan anoda

kehilangan metal sehingga terrbentuk sumur-sumur karat atau jika merata akan

terbentuk karat permukaan.

b. Korosi Sumuran (Pitting Corrosion)

Adalah korosi yang terjadi karena komposisi logam yang tidak homogen dan ini

menyebabkan korosi yang dalam pada berbagai tempat. Dapat juga adanya

kontak antara logam, maka pada daerah batas akan timbul korosi berbentuk

sumur.

c. Korosi Erosi (Errosion Corrosion)

Logam yang sebelumnya telah terkena erosi akibat terjadinya keausan dan

menimbulkan bagian-bagian yang tajam dan kasar. Bagian-bagian inilah yang

mudah terserang korosi dan apabila terdapat gesekan maka akan menimbulkan

abrasi yang lebih berat.

d. Korosi Regangan (Stress Corrosion)

Gaya-gaya seperti tarikan (tensile) atau kompresi (Compressive) berpengaruh

sangat kecil pada proses pengkaratan. Adanya kombinasi antara regangan tarik

(tensile stress) dan lingkungan yang korosif, maka akan terjadi kegagalan

material berupa retakan yang disebut retak karat regangan.

e. Korosi Celah (Crevice Corrosion)

Korosi yang terjadi pada logam yang berdempetan dengan logam lain atau non

logam dan diantaranya terdapat celah yang dapat menahan kotoran dan air

sebagai sumber terjadinya korosi. Konsentrasi Oksigen pada mulut lebih kaya

dibandingkan pada bagian dalam, sehingga bagian dalam lebih anodik dan

bagian mulut menjadi katodik. Maka terjadi aliran arus dari dalam menuju mulut

logam yang menimbulkan korosi.

Atau juga perbedaan konsenrasi zat asam. Dimana celah sempit yang terisi

elektrolit (pH rendah) maka terjadilah sel korosi dengan katodanya permukaan

sebelah luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung zat

asam dari pada daerah dalam yang besifat anodik. Maka dari snilah terjadinya

korosi dengan adanya katoda dan anoda.

f. Korosi Kavitasi (Cavitation Corrosion)

Terjadi karena tingginya kecepatan cairan menciptakan daerah-daerah

bertekanan tinggi dan rendah secara berulang-ulang pada permukaan peralatan

dimana cairan tersebut mengalir. Maka terjadilah gelembung-gelembung uap air

pada permukaan tersebut, yang apabila pecah kembali menjadi cairan akan

menimbulkan pukulan pada permukaan yang cukup besar untuk memecahkan

film oksida pelindung permukaan. Akibatnya bagian permukaan yang tidak

terlindungi terserang korosi. Karena bagian tersebut menjadi anodik terhadap

bagian yang terlindungi.

Karena terjadinya korosi pada bagian tersebut, maka akan kehilangan massa dan

menjadi takik. Takik-takik tersebut akan bertambah dalam karena permukaan di

dalam takik tidak sempat membentuk film pelindung karena kecepatan cairan

yang tinggi dan proses kavitasi akan berlangsung secara berulang-ulang.

g. Korosi Lelah (Fatigue Corrosion)

Bila logam mendapat beban siklus yang berulang-ulang, tetapi masih dibawah

batas kekuatan luluhnya. Maka setelah sekian lama akan patah karena terjadinya

kelelahan logam. Kelelahan dapat dipercepat dengan adanya serangan korosi.

Kombinasi antara kelelahan dan korosi yang mengakibatkan kegagalan disebut

korosi lelah. Korosi lelah terjadi di daerah yang menderita beban, lasan dan

lainnya.

h. Korosi antar kristal

Terjadinya korosi hanya pada batas kristal, akibat dari serangan elektrolit.

Karena tegangan pada kristal adalah paling tinggi. Dan terjadiny karbida pada

batas butir yang dapat mengakibatkan korosi ini.

i. Penggetasan Hidrogen

Hydrogen Embrittlement

Penggetasan hidrogen adalah suatu proses hilangnya daktilasi baja dengan

terserapnya hidrogen ke dalam struktur material baja. Kekuatan tarik tidak

terpengaruh secara nyata. Daktilasi ini dapat dikembalikan melaui perlakuan

panas. Kerusakan hidrogen menggambarkan pelemahan baja secara permanen

karena berkembangnya retak-retak mikro (microfissures). Retak yang

disebabkan oleh kerusakan hidrogen biasanya terjadi di sepanjang batas butir,

karenanya berbeda dengan retak dingin akibat kemasukan hidrogen yang

biasanya bersifat transgranular. Di dalam material baja, atom-atom hidrogen ini

bergabung menjadi molekul (H2) dan menyebabkan terjadinya regangan lokal

yang hebat. Jika baja cukup ductil maka kemungkinan dapat bertahan terhadap

regangan lokal ini. Namun jika baja getas dan keras, maka akan terjadi retak-

retak halus, yang kemudian menjadi besar dan mengakibatkan kegagalan materil.

Hydrogen Damage

Kerusakan hidrogen di dalam material baja terjadi akibat atom-atom hidrogen ini

bergabung menjadi molekul (H2) dan menyebabkan terjadinya regangan lokal.

Jika kemudian gas H2 terperangkap di dalam cacat material seperti inklusi,

laminasi maka gas hidrogen lama kelamaan berkumpul dan menaikkan tekanan

di lokasi tersebut. Karena besarnya tekanan menyebabkan gelembung

atau blister. Hal ini tidak terjadi pada suhu yang tidak terlalu tinggi dan pada

daerah yang dekat dengan permukaan.

Pada percobaan ini, digunakan bahan dasar logam besi, dalam hal ini

paku, karena logam ini sangat luas dan korosi pada logam ini sangat utama. Besi

adalah salah satu dari banyak jenis logam yang penggunaannya sangat luas

dalam kehidupan sehari-hari. Namun kekurangan dari besi adalah sifatnya yang

sangat mudah mengalami korosi. Padahal besi yang telah mengalami korosi akan

kehilangan nilai jual dan fungsi komersialnya. Salah satu proses pencegahan

korosi pada besi adalah dengan proses pelapisan dengan logam lain berdasarkan

sifat-sifat kimia tertentu dari logam yang akan digunakan dalam hal ini adalah

Cu, Zn, dan Al. Paku adalah salah satu bahan yang sangat mudah teroksidasi

oleh oksigen yang ada di udara bebas. Dimana oksigen akan membentuk lapisan

oksida melapisi permukaan logam, teteapi oksida logam besi ini mempunyai

pori-pori sehingga mudah ditembus oleh oksigen atau uap air. Dengan demikian,

keadaan ini memungkinkan reaksi oksidasi secara berkelanjutan pada bagian

awal lapisan oksida yang telah terbentuk sebelumnya. Demikian seterusnya

sampai semua logam besi teroksidasi, menyebabkan perubahan bentuk yang

gembur dan keropos, yang pada akhirnya akan mengurangi bahkan merusak

penampilan dan kekuatan logam besi tersebut. Ini tentu saja akan merugikan

sekaligus membahayakan.

Pada percobaan yang dilakukan praktikan ini praktikan tidak dapat

mengamati proses korosi secara berkelanjutan dalam waktu yang lama karena

waktu pengerjaan yang terbatas, sedangkan proses korosi membutuhkan waktu

yang relatif lama. Jadi dalam percobaan ini praktikan hanya mengamati

peristiwa-peristiwa awal suatu logam besi mengalami korosi. Pada pH rendah

yaitu pada larutan asam kuat HCl yang mempunyai pH 1 paku mengalami korosi

yang ditunjukkan oleh munculnya gelembung-gelembung di sekeliling paku besi

dan mulai terkikisnya ujung-ujung paku membentuk endapan-endapan di dasar

tabung reaksi. Hal ini terjadi karena dipengaruhi oleh faktor tingkat keasaman.

Proses korosi dalam suasan asam dapat dijelaskan dengan reaksi kimia sebagai

berikut:

Fe(s) + HCl(aq) FeCl3(aq) + H2(g)

Pada reaksi tersebut yang berperan sebagai anode adalah Fe, sehingga

mengalami oksidasi, sedangkan yang berperan sebagai katode adalah HCl

sehingga mengalami reduksi. Pada reaksi tersebut dihasilkan FeCl3 dan

hidrogen. FeCl3 adalah larutan HCl yang bercampur pengikisan yang terjadi

pada besi dan menimbulkan endapan-endapan di dasar tabung reaksi, sedangkan

H2 atau hidrogen adalah gelembung-gelembung yang muncul di sekeliling paku

besi.

Kemudian pada larutan CH3COOH juga terjadi korosi pada paku besi yang

ditandai dengan hal yang sama dengan apa yang terjadi pada larutan HCl yaitu

terjadi gelembung-gelembung di sekeliling paku dan endapan-endapan di dasar

tabung reaksi. Hal ini berarti larutan CH3COOH juga bersifat korosif . Reaksi

antara logam besi dan asam asetat tersebut adalah sebagai berikut:

Fe(s) + 2 CH3COOH(aq) → (CH3COO)2Fe(aq) + H2(g)

Pada reaksi tersebut Fe berperan sebagai anode dan mengalami oksidasi,

sedangkan CH3COOH berperan sebagai katode dan mengalami reduksi.

Sehingga dengan demikian pada reaksi tersebut dihasilkan (CH3COO)2Fe yang

merupakan campuran larutan antara HCl dan hasil pengikisan paku besi yang

menimbulkan endapan, sedangkan H2 adalah hidrogen yang berwujud

gelembung-gelembung di sekeliling paku besi.

Pada larutan basa kuat NaOH tidak terjadi reaksi apapun selama 2 hari. Hal

tersebut bukan berarti larutan basa tidak bersifat korosif, namun kecenderungan

larutan basa bersiofat korosif lebih kecil bila dibandingkan kecenderungan sifat

korosif larutan asam, sehingga waktu 2 hari belum cukup untuk membuktikan

daya korositas larutan basa (menurut literatur). Adapun reaksi yang

menunjukkan kekorosifan larutan basa yaitu NaOH adalah sebagai berikut:

Fe + NaOH→ Fe(OH)3+ Na

Fe berperan sebagai anode yang mengalami oksidasi dan NaOH berperan

sebagai katode yang mengalami reduksi, sehingga reaksi tersebut menghasilkan

Fe(OH)3 dan Na.

Pada larutan selanjutnya adalah akuades dengan pH 7. Akuades adalah air yang

telah disuling/air sulingan (air murni) yang tidak mengandung mineral. Pada

larutan ini hasil akhir dari percobaan adalah pada larutan menguning dan pada

paku muncul sedilit bintik-bintik warna coklat yang menunjukkan pengkaratan

pada besi. Paku besi pada akuades terjadi pengkaratan atau korosi karena

akuades adalah H2O yang menyebabkan pembentukan karat (bahan korosif).

Korosi besi pada akuades ini menyebabkan besi mengalami oksidasi dengan

membentuk karat dan oksigen mengalami reduksi. Rumus kimia karat besi

adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Sama halnya dengan larutan akuades, percobaan pada air mineral juga

menimbulkan korosi pada besi. Namun bedanya, kadar korosi pada air mineral

lebih tinggi bila dibandingkan dengan kadar korosi pada akuades. Hal ini

disebabkan karena pada air mineral terkandung mineral-mineral yang

mempercepat terjadinya korosi dan juga karena derajat keasaman dari air mineral

itu sendiri yaitu pH 5. Karena larutan tersebut bersifat asam sehingga proses

perkaratan sendiri menjadi semakin cepat.

Pada percobaan tersebut terdapat aspek kimia dan aspek fisika. Aspek kimia

dari percobaan tersebut antara lain adalah pengukuran pH setiap larutan dan

pengaruh nilai pH terhadap korositas besi, dimana dalam percobaaan ini dapat

kita ketahui bahwa daya korositas larutan yang bersifat asam kuat (pH < 7) lebih

baik dari pada daya korositas larutan yang bersifat basa (pH>7). Sedangkan

aspek fisika yang dapat kita lihat dari percobaan ini adalah pengukuran volume

larutan dengan menggunakan gelas ukur, pengukuran massa paku besi yang

sama dengan timbangan analitik, dan pengukuran waktu yang digunakan untuk

percobaan.

H. CONCLUSION

Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin kecil nilai pH suatu

larutan, atau semakin larutan bersifat asam maka semakin tinggi tingkat

korositasnya terhadap besi.

I. REFERENCES

Anonim. 2010. Korosi besi. http://www.scribd.com/doc/46934647/korosi-besi. Diakses pada 9 November 2011

Anonim. 2010. Makalah kimia korosi. http://www.scribd.com/doc/40038330/makalah-kimia-korosi. Diakses pada 9 November 2011

Anonim. 2009. Asam basa http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/asam-dan-basa-bersifat-korosif/. Diakses pada 9 November 2011

Hamada, H., dan Tanabe, H., 2004, Analysis of Overheating Rupture in Heat-Transfer Tubes Causing Corrosive High-Temperature Reaction, Journal of Nuclear Scienceand Technology, 41(6).

Oxtoby, D. W., Gillis, H. P. dan Nachtrieb, N. H., 1999, Kimia Modern, Erlangga,JakartaSvehla, G., 1990, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Taba, P., Zakir, Muh., Fauziah, St., 2009, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Laboratorium Kimia Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UniversitasHasanuddin, Makassar.

Trethewey, K. R., dan Camberlain, J., 1991, Korosi, PT. Gramedia Pustaka Utama,Jakarta

J. DOKUMENTASI