laporan korosi besi

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Korosi merupakan proses degradasi, deteorisasi, pengerusakan material yang

disebabkan oleh pengaruh lingkungan pada sekelilingnya. Adapun prosesnya yakni

merupakan reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat disekelilinya

tersebut.Dalam kehidupan sehari-hari, korosi disebut dengan perkaratan. Kata korosi

berasal dari bahasa latin “corrodere” yang artinya pengerusakan pada logam atau

perkaratan. Jadi jelas korosi dikenal sangat merugikan.

Karat adalah sebutan bagi korosi pada besi, padahal korosi merupakan gejala

destruktif yang mempengaruhi hampir semua logam.Besi adalah salah satu dari

banyak jenis logam yang mengalami korosi dalam kehidupan sehari-hari, logam

paling awal menimbulkan korosi yang serius. Padahal besi yang telah mengalami

korosi akan kehilangan nilai jual dan fungsi komersialnya. Karena itu tidak

mengherankan bila istilah korosi dan karat hampir dianggap sama. Korosi dikenal

sangat merugikan karena sifatnya yang merusak logam, merugikan dan

membahayakan.

Korosi merupakan sistem temodinamika logam dengan lingkungannya yang

berusaha untuk mencapai kesetimbangan. Sistem ini dikatakan setimbang bila logam

telah membentuk oksida atau senyawa kimia lain yang lebih stabil. Pencegahan

korosi merupakan salah satu masalah yang penting dalam ilmu pengetahuan dan

teknologi modern.Korosi dapat digambarkan sebagai sel galvanic yang mempunyai

hubungan pendek dimana beberapa daerah permukaan logam bertindak sebagai

katoda dan lainnya sebagai anoda dan rangkaian listrik dilengkapi oleh aliran elektron

menuju besi itu sendiri. Korosi pada besi ternyata dipercepat oleh beberapa faktor

yang mempengaruhinya, seperti tingkat keasaman, kontak dengan elektrolit, kontak

2

dengan pengotor, kontak dengan logam lain yang kurang aktif serta keadaan logam

itu sendiri.

Oleh karena itu, percobaan ini dilakukan untuk mengetahui terjadinya korosi,

mengetahui pencegahan korosi serta cara untuk menghambat terjadinya korosi pada

besi, untuk mengetahui reaksi oksidasi yang terjadi pada besi, mengetahui beberapa

hal yang dapat mempengaruhi dan menyebabkan terjadinya korosi, mengetahui cara

mencegah dan memperlambat terjadinya korosi, serta dapat mengetahui proses

elektrokimia yang terjadi pada proses pengkaratan, untuk mengetahui hasil reaksi

yang terjadi pada beberapa larutan sampel (NaCl, K3Fe(CN)6, indikator pp, NaOH,

HCl, NaCl + K3Fe(CN)6 + indikator pp), dapat mengetahui reaksi dari pengkaratan,

dapat mengetahui hasil reduksi yang terjadi pada paku lurus, paku bengkok dan jarum

pentul. Yang tereduksi adalah O2 sehingga membentuk OH- dan yang teroksidasi

adalah besi (Fe) sehingga membentuk Fe2+, serta dapat mengetahui aplikasi dalam

kehidupan sehari-hari.

1.2 Tujuan Percobaan

- Mengetahui hasil reaksi yang terjadi pada larutan indikator pp yang dilakukan

pada paku lurus, paku bengkok dan jarum pentul pada waktu 0menit, 30menit,

1jam, 1jam 15menit dan 48 jam.

- Mengetahui hasil reaksi yang terjadi pada larutan HCl yang dilakukan pada

paku lurus, paku bengkok dan jarum pentul pada waktu 0menit, 30menit,

1jam, 1jam 15menit dan 48 jam.

- Mengetahui hasil reaksi yang terjadi pada larutan NaCl ditambahkan

K3Fe(CN)6 yang dilakukan pada paku lurus, paku bengkok dan jarum pentul

pada waktu 0menit, 30menit, 1jam, 1jam 15menit dan 48 jam.

3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Besi yang murni adalah logam yang berwarna putih perak, yang kukuh dan

liat.Ia melebur pada 1535°C. Jarang terdapat besi komersial yang murni; biasanya

besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfida dan sulfida dari besi, serta

sedikit grafit.Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan

struktur besi.Besi dapat dimagnetkan.Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat

encer melarutkan besi, pada mana dihasilkan garam-garam besi (II) dan gas hidrogen.

Asam sulfat pekat yang panas menghasilkan ion-ion besi (II) dan belerang oksida:

dengan asam nitrat encer dingin, terbentuk ion besi (III) dan amoni (Svehla, 1990).

Asam nitrat pekat, dingin, membuat besi menjadi pasif. Dalam keadaan ini, ia

tak bereaksi dengan asam nitrat encer dan tak pula mendesak tembaga dari larutan air

suatu garam tembaga. Asam nitrat 1 + 1 atau asam nitrat pekat yang panas

melarutkan besi dengan membentuk gas nitrogen oksida dan ion besi (III): Besi

membentuk dua deret garam yang penting. Garam-garam besi (II) (atau ferro)

diturunkan dari besi (II) oksida, FeO.Dalam larutan, garam-garam ini mengandung

kation Fe2+ dan berwarna sedikit hijau.Ion-ion gabungan dan kompleks-kompleks

sepit yang berwarna tua adalah juga umum.Ion besi (II) dapat dioksidasi menjadi besi

(III), maka merupakan zat pereduksi yang kuat. Semakin kurang asam larutan itu,

semakin nyatalah efek ini: dalam suasana netral atau basa bahkan oksigen dari

atmosfer akan mengoksidasikan ion besi (II). Maka larutan besi (II) harus sedikit

asam bila ingin disimpan untuk waktu yang lama (Svehla, 1990).

Garam-garam besi (III) (atau ferri) diturunkan dari oksida besi (III),

Fe2O3.Mereka lebih stabil daripada garam besi (II).Dalam larutannya terdapat kation-

kation Fe3+ yang berwarna kuning muda, jika larutan mengandung klorida, warna jadi

semakin kuat.Zat-zat pereduksi mengubah ion besi (III) menjadi besi (Svehla, 1990).

4

Pada permukaan besi dapat terbentuk bagian anoda dan katoda pada bagian

besi yang mengandung zat pengotor atau bagian yang tidak murni bersifat sebagai

katoda dan bagian lain sebagai anoda. Reaksi redoks pada perkarat besi dapat ditulis

sebagai berikut :

Anoda : Fe (s) Fe2+ (aq) + 2e

Katoda : O2 (g) + 2H2O (l) + 4e 4OH (aq)

Ion Fe2+ dan ion OH-

(Svehla, 1990).

Peristiwa korosi logam dapat dijelaskan dengan elektrokimia. Berbagai proses

elektroda memerlukan potensial elektroda yang cukup besar dari perhitungan.

Potensial tambahan ini disebut ‘over voltage ‘. Bisa berkarat karena terbentuk

FeO3.nH2O.

Setengah reaksi yang terjadi ialah :

Fe Fe2+ + 2e-

½O2 + H2O + 2e- 2OH-

Akan tetapi disebabkan oleh over voltage setengah reaksi yang kedua lainnya terjadi

pada bagian yang tidak murni atau bagian yang cacat di permukaan besi.

Mekanisme korosi dapat ditulis sebagai berikut :

1. Oksidasi besi : Fe (s) Fe2+ (aq) + 2e-

2. Reduksi oksigen : ½O2 (aq) + H2O(l) + 2e- 2OH-(aq)

3. Pengendapan

besi (II) hidroksida : Fe2+(aq) + 2OH-

(aq) Fe(OH)2 (s)

4. Pembentukan karat :Fe(OH) (s) + ½O2(g) + (k-1) H2O ½Fe2O3XH2O

Fe (s) + ¾O2 (g) + xH2O (l) ½Fe2O3.xH2O

Atau

O2(q) + 2H+ (aq) + 4e- 2H2O (l) E° = + 1,23 V

(Svehla,1990).

5

Ion besi (II) yang terbentuk pada anoda selanjutnya teroksdidasi membentuk

ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi Fe2O3.nH2O

yaitu berat besi. Maka reaksi yang terjadi :

Anode : 2Fe (s) 2Fe2+ (aq) + 4e- E° = + 0,44 V

Katode : O2 (g) + 2H2O(l) + 4e- 4 OH-(aq) E° = + 0.40 V

2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) 2Fe2+(aq) + 4OH- E° = + 0,84 V

(Svehla, 1990).

Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan reaksi:

4Fe2+(aq) + O2(g) + (4 + Zn) H2O → 2Fe2O3.nH2O + 8H+

(aq) (Svehla, 1990).

Mengetahui bagian mana dari besi yang bertindak sebagai anoda dan bagian

mana yang bertindak sebagai katoda tergantung pada berbagai faktor misalnya zat

pengotor atau perbedaan rapatan logam itu (Svehla, 1990).

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Dari reaksi terlihat bahwa korosi

melibatkan adanya gas oksigen dan air, karena itu, besi yang disimpan dalam udara

yang kering itu besi yang disimpan didalam udara yang kering akan lebih awet bila

dibandingkan ditempat yang lembab korosi pada besi ternyata dipercepat oeh

beberapa faktoir, seperti tingkat keasaman, kontak dengan elektrolit, kontak dengan

pengotor, kontak dengan logam lain yang kurang aktif (logam nikel, timah, tembaga)

serta keadaan logam besi itu sendiri (kerapatan atau kasar halusnya permukaan)

(Svehla, 1990).

Besi merupakan logam yang menempati urutan kedua dari logam-logam yang

umum terdapat pada kerak bumi, besi cukup reaktif. Besi bila di biarkan di udara

terbuka untuk beberapa lama mengalami perubahan warna yang lazim disebut

perkaratan besi (Cotton, 1989).

Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat di bedakan menjadi 2, yaitu

yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Dari faktor bahan meliputi

kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam

bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat

6

menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa

anorganik maupun organik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif keudara

dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa

dapat mempercepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan

tersebut (Cotton, 1989).

Oksidasi logam besi secara perlahan oleh di oksigen udara dikenal sebagai

proses perkaratan. Dengan menggunakan indikator dapat ditunjukkan adanya

kenaikan pH disekitar permukaan besi yang berkarat. Proses pengkaratan besi

merupakan besi merupakan pembentukkan oksida terhidrat Fe(OH)3 atau Fe(OH)

secara elektrokimia ini hanya hadir karena adanya oksigen air dan suatu elektrolit.

Jika salah satu dari ketiga zat tersebut tidak ada proses pengkaratan (Sugiyarto,

2010).

Besi yang murni adalah logam berwarn putih perak, yang kukuh dan liat.Besi

melebur pada 1535◦C, jarang terdapat besi komersial yang murni; biasanya besi

mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfida, dan sulfide dari besi, serta

sedikit grafit.Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatana

struktur besi.Besi dapat dimagnitkan. Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat

encer melarutkan besi, pada mana dihasilkan garam-garam besi(II) dan gas hydrogen.

Asam sulfat pekat yang panas, menghasilkan ion-ion besi (III) dan belerang

dioksida

Dengan asam nitrat encer dingi terbentuk ion besi(II) dan ammonia

Asam nitrat pekat, dingin membentuk besi menjadi pasif dalam keadaan ini ia

tidak bereaksi dengan asam nitrat encer dan tak pula mendesak tembaga dari larutan

7

air suatu garam tembaga, asam nitrat atau asam nitrat pekat yang panas melarutkan

besi dengan melarutkan gas nitrogen oksida dan ion besi (III) besi membentuk dua

deret garam yang penting. Garam-garam besi(II) (atau fero) diturunkan dari besi (II)

oksida FeO. Dalam larutan garam-garam ini mengandung kation Fe2+ dan berwarna

sedikit hijau.Ion-ion gabungan dan kompleks-kompleks sepit yang tua adalah juga

umum. Ion besi (II) dapat mudah dioksidasikan menjadi besi(III) maka merupakan

zat pereduksi yang kuat. Semakin kurang asam suatu larutan itu, semakin nyatalah

efek ini; dalam suasana netral atau basa bahkan oksigen dari atmosfer akan

mengoksidasi ion besi (II). Dalam larutannya, terdapat larutan besi (II) harus sedikit

asam bila disimpan untuk waktu yang lama (Svehla, 1985).

Peristiwa korosi logam dapat dijelaskan dengan elektrokimia. Berbagai proses

electrode memrlukan potensial elektroda yang lebih besar dari perhitungan. Potensial

tambahan ini disebut over voltage besi berkarat karena terbentuk Fe2O3.nH2O

setengah reaksi yang terjadi ialah:

Akan tetapi disebabkan oleh over voltage setengah reaksi yang kedua hanya

terjadi pada bagian yang tidak murni atau bagian yang cacat dipermukaan besi

mekanisme korosi dapat ditulis sebagai berikut:

Salah satu mencegah korosi besi adalah proteksi katodik. Misalnya batang

seng atau magnesium ditanam dekat pipa besi kemudian dihubungkan dengan pipa

tersebut yang akan dilindungi dari korosi (Hiskia, 1992).

8

Dalam hal ini pipa besi bertindak sebagai katoda dan logam seng yang

mempunyai potensial elektrodayang lebih negative akan mengalami oksidasi

sehingga pipa besi dapat terlindungi dari korosi besi. Beberapa cara untuk

mengurangi laju korosi ialah:

1. Mengontrol atmosfer, mengurangi konsentrais O2 dan H2 pada permukaan besi

2. Mencat, menutupi permukaan besi

3. Melapisi dengan minyak/gemuk, menutupi permukaan besi

4. Galvanizer, melapisi besi dengan seng atau seng atap

5. Sepuh (melapisi) nikel dan kromium, menutupi permukaan besi

6. Sherdardizing dengan PO43- , PO4

3- yang diadsorbsi menutupi permukaan besi

7. Elektrolizing, menggunakan batang Al dan Mg

8. Mengontrol keasaman, H+ dapat mengoksidasi atau sebagai katalis dalam

peristiwa korosi

9. Menjaga zat korosif dalam seminimal mungkin (Hiskia, 1992).

Kita sering melihat logam misalnya besi yang tidak diarawat dengan baik

rusak atau berkarat.Kerusakan logam yang ditimbulkan lingkungan (tanah, air dan

udara) yang jelek disebut korosi.Korosi mendatangkan kerugian besar, karena

menyebabkan barang tidak tahan, tidak indah dan tidak aman dipakai besi merupakan

logam terbanyak yang digunakan, karena mudah didapat, kuat dan murah, tetapi

gampang terkorosi. Besi yang berkarat akan menjadi keropos karena prosesnya

berlanjut kebagian dalam, sedang diluarnya membentuk benjolan-benjolan oksida

besi yang rapuh. Secara kimia korosi adalah reaksi antara logam dengan zat lain yang

menyetuh permukaannya sehingga membentuk oksida logam. Korosi termasuk reaksi

redoks dan prosesnya merupakan proses sel galvani. Pemicu korosi adalaah tetesan

air dipermukaan logam mengandhung oksigen.Air dan oksigen cenderung reduksi

sedangkan besi cenderung teroksidasi. Oksigen dari udara akan larut dalam tetesan

air, dan konsentrasinya dipinggir lebih lebih besar sehingga terjadi reduksi oksigen

dan ditengah terjadi oksidasi besi. Korosi dapat dicegah atau diperlambat dengan

menutup permukaan logam atau member katoda pelindung. Permukaan dapat ditutup

9

dengan zat lain agar tidak terjadi kontak langsung dengan lingkungan seperti member

cat, mengoleskan lemak atau oli. Cara yang lebih baik adalah melapisi logam dengan

logam lain yang tahan dengan korosi melalui teknik penyepuhan (Syukri, 1999).

10

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

- Cawan Petri

- Batang Pengaduk

- Hot Plate

- Beaker Glass

- Jam/Stopwatch

- Palu

- Pipet Tetes

- Sikat Tabung

- Serbet

3.1.2 Bahan

- Paku (Lurus dan Bengkok)

- Jarum Pentul

- Amplas

- Agar-Agar

- Larutan NaCl 0,1M

- Larutan K3Fe(CN)6 0,1M

- Indikator PP

- Larutan NaOH 0,1M

11

- Aquades

- Kertas Label

- Tissue

12

3.2 Flowsheet

- Pembuatan Agar-agar

Dimasukkan Dalam Gelas Kimia

Dilarutkan dengan aquades

Dipanaskan

- Cawan 1 (Kontrol)

Dimasukkan ke dalam cawan petri

Ditambahkan larutan agar-agar

0 menit 30 Menit 1 Jam 1 Jam 15 Menit 48 Jam

Serbuk agar-agar berwarna putih

Larutan agar – agar kental keputihan

Paku lurus, Paku bengkok, Jarum

Belum ada perubahan

Agar – agar sudah mengeras dan belum ada

perubahan

Tetap Tetap Lapisan paku terbuka

13

- Cawan 2 (Kontrol + NaCl)



Ditambahkan 2 pipet larutan NaCl

0 menit 30 Menit1 Jam1 Jam 15 Menit 48 Jam

- Cawan 3 (Kontrol + K3Fe(CN)6)



Ditambahkan 2 pipet larutan K3Fe(CN)6


- Cawan 4 (Kontrol + Indikator PP)


Pentul

Belum ada perubahan

Agar – agar sudah mengeras dan

belum ada perubahan



Pentul

Belum ada perubahan

Agar – agar mengeras dan

belum ada perubahan


14



Ditambahkan 2 pipet indikator PP


- Cawan 5 (Kontrol + NaOH)



Ditambahkan 2 pipet larutan NaOH



Pentul

Belum ada perubahan

Paku berwarna merah lembayung

dan terdapat lapisan putih di

permukaan

Kepala dan badan paku berwarna

merah lembayung

Tetap Lapisan paku terbuka dan warna merah lembayung


Pentul

Belum ada perubahan

Belum bereaksi Belum bereaksi Tetap Lapisan paku terbuka

15

- Cawan 6 (Kontrol +HCl)



Ditambahkan 2 pipet larutan HCl


- Cawan 7 (Kontrol + NaCl)



Ditambahkan 2 pipet larutan NaCl



Pentul

Belum bereaksi Terdapat gelembung di badan paku

Pada paku dan jarum pentul

ada gelembung

Tetap Jarum berkorosi banyak, pada paku korosi sedikit dan

lapisan terbuka


Pentul

Belum bereaksi Paku bengkok dan lurus berwarna

coklat

Pada paku bengkok

berwarna coklat dan lebih banyak dibanding paku

lurus

Tetap Bagian tengah paku banyak

merah lembayung

17

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Pengamatan

Sampel

Waktu

0 menit 30 menit 1 jam1 jam 15

menit48 jam

Cawan I

Kontrol

Belum ada

perubahan

Agar-agar

mengeras

dan belum

ada

perubahan

Tetap Tetap Lapisan

paku

terbuka

Cawan II

NaCl

Belum ada

perubahan

Agar-agar

mengeras

dan belum

ada

perubahan

Tetap Tetap Lapisan

paku

terbuka

Cawan III

K3Fe(CN)6

Belum ada

perubahan

Agar-agar

mengeras

dan belum

ada

perubahan

Tetap Tetap Lapisan

paku

terbuka

Cawan IV

Indikator

PP

Belum ada

perubahan

Pada paku

berwarna

merah

lembayung

dan terdapat

lapisan putih

Pada

kepala dan

badan

paku

berwarna

merah

Tetap Lapisan

paku

terbuka

18

dipermukaa

n

lembayung

Cawan V

NaOH

Belum ada

perubahan

Agar-agar

mengeras

dan belum

ada

perubahan

Tetap Tetap Tetap dan

lapisan

paku

terbuka

Cawan VI

HCl

Belum ada

perubahan

Terdapat

gelembung

pada paku

Pada paku

dan jarum

terdapat

gelembung

Tetap Lapisan

paku

terbuka.

Paku lurus

sedikit

korosi.

Paku

bengkok

dan jarum

banyak

korosi

Cawan VII

NaCl+

K3Fe(CN)6+

Indikator

PP

Belum ada

perubahan

Paku

berwarna

coklat

Paku

bengkok

lebih

banyak

berwarna

coklat

dibanding

lurus

Tetap Bagian

tengah

paku

berwarna

merah

lembayung

4.2 Pembahasan

19

Pada percobaan pertama yaitu hanya kontrol dimana hanya paku lurus dan

paku bengkok, jarum, larutan agar-agar.Paku diamplas terlebih dahulu agar lapisan

catnya terbuka.Pada percobaan ini paku yang digunakan adalah paku bengkok dan

paku lurus agar hasil yang diperoleh dapat dibedakan.Kemudian paku bengkok dan

paku lurus beserta jarum dimasukkan ke dalam cawan petri sebagai wadah atau

tempat diamatinya sampel.Lalu diberi larutan agar-agar yang berwarna putih untuk

melindungi paku lurus dan paku bengkok serta jarum dari udara dan kelembapan

sehingga tidak mengalami oksidasi.Larutan agar-agar dipanaskan dengan 400 mL

aquadest yang berfungsi untuk melarutkan agar-agar.Kemudian pada waktu 0 menit,

pada paku bengkok dan lurus serta jarum belum ada perubahan.Pada waktu 30 menit

agar-agar sudah mengeras dan masih belum ada perubahan pada jarum serta paku

bengkok dan lurus. Pada waktu 1 jam masih sama seperti pada waktu 30 menit. Dan

pada waktu 1 jam 15 menit perubahan belum juga nampak. Dan pada waktu 48 jam

lapisan bawah paku bengkok dan lurus terbuka. Seharusnya pada paku dapat

mengalami sedikit korosi, akan tetapi karena paku yang digunakan cukup besar

sehingga waktu pengkorosian dapat lebih lama lagi. Fungsi dari kontrol yaitu untuk

melihat perbedaan antara yang diberi larutan dengan yang tidak diberi apapun serta

untuk melihat ada atau tidaknya korosi pada kontrol.

Pada cawan kedua yaitu kontrol ditambahkan dengan NaCl. Paku yang

digunakan masih sama yaitu paku bengkok, paku lurus, dan jarum. Pada paku

diamplas terlebih dahulu agar lapisan catnya terbuka.Kemudian paku dan jarum yang

telah diletakkan di cawan petri ditambahkan dengan larutan agar-agar yang

sebelumnya telah dipanaskan dengan 400 mL aquadest yang berfungsi untuk

melarutkan agar-agar.Kemudian setelah agar-agar ditambahkan segera diteteskan

larutan NaCl pada bagian paku bengkok dan lurus serta jarum.Penetesan atau

penambahan segera pada NaCl yaitu agar larutan NaCl yang diteteskan dapat terkena

paku dan jarum sebelum agar-agar mengeras.Fungsi NaCl yaitu sebagai jembatan

garam dan hanya sebagai pemicu adanya korosi bukan menyebabkan korosi. Pada

waktu 0 menit belum ada perubahan yang terjadi. Pada waktu 30 menit agar-agar

20

sudah mengeras dan masih belum ada perubahan. Pada waktu 1 jam masih sama

seperti pada waktu 30 menit. Pada waktu 1 jam 15 menit perubahan belum juga

nampak. Dan pada waktu 48 jam lapisan bagian bawah paku terbuka. Sebenarnya

paku akan mengalami korosi karena penambahan NaCl yang merupakan garam. Akan

tetapi, karena paku yang digunakan terlalu besar maka pengkorosian berlangsung

lama.

Pada cawan ketiga yaitu kontrol ditambahkan dengan K3Fe(CN)6. Paku yang

digunakan masih sama seperti pada cawan I dan II. Dan perlakuan yang digunakan

masih sama. Setelah ditambahkan larutan agar-agar segera diteteskan dengan larutan

K3Fe(CN)6. Dimana K3Fe(CN)6 berfungsi untuk mendeteksi ion Fe2+ atau mendeteksi

terjadinya korosi atau tidak. K3Fe(CN)6 berfungsi untuk mendeteksi ion Fe2+ menjadi

Fe3+ atau mendeteksi terjadinya korosi atau tidak. Dan pada waktu 0 menit, belum ada

perubahan yang terjadi.Pada waktu 30 menit agar-agar sudah mengeras dan masih

belum ada perubahan. Pada waktu 1 jam, masih sama seperti pada waktu 30 menit.

Pada waktu 1 jam 15 menit perubahan juga belum nampak. Dan pada waktu 48 jam

lapisan pada bagian bawah badan paku terbuka. Seharusnya ketika ditambahkan

dengan larutan K3Fe(CN)6 paku dapat korosi dan terdapat warna biru turnbull

disekitar paku yang terkorosi, akan tetapi tidak terjadi apa-apa pada paku yang

dikarenakan penetesan K3Fe(CN)6 yang tidak mengenai paku dan jarum dan juga

dikarenakan paku yang digunakan terlalu besar. Lapisan paku terbuka dikarenakan

besi pada paku mengalami oksidasi dengan larutan K3Fe(CN)6 dan reaksi yang terjadi

yaitu seperti dibawah ini

Fe2+ + [Fe(CN)6]3- Fe3+ + [Fe(CN)6]4- (Svehla, 1985).

Berdasarkan reaksi diatas besi teroksidasi dari Fe2+ menjadi Fe3+. Jika percobaan

korosi ini berhasil maka akan didapatkan warna biru turnbull dari reaksi oksidasi besi

dengan K3Fe(CN)6.

Pada cawan keempat yaitu kontrol ditambahkan dengan indikator PP. Paku

yang digunakan juga masih sama seperti percobaan sebelumnya. Dan perlakuan yang

digunakan juga masih sama. Setelah ditambahkan larutan agar-agar segera diteteskan

21

dengan larutan indikator PP. Dimana indikator PP berfungsi untuk mendeteksi

adanya ion OH- pada paku ditandai dengan adanya warna merah lembayung pada

kepala dan badan paku.Pada waktu 0 menit belum ada perubahan yang terjadi.Pada

waktu 30 menit agar-agar sudah mengeras dan pada paku bagian kepala muncul

warna merah lembayung yang disebabkan karena penambahan indikator PP yang

berfungsi untuk mendeteksi adanya ion OH- dan ditandai dengan adanya perubahan

warna merah lembayung.Dan terdapat lapisan atau selaput putih pada permukaan

agar-agar. Pada waktu 1 jam pada kepala dan badan paku muncul lebih banyak warna

merah lembayung. Itu dikarenakan pada paku terdapat ion OH- yang bersifat basa

sehingga menimbulkan warna merah lembayung. Pada waktu 1 jam 15 menit

perubahan masih sama dengan waktu 1 jam. Dan pada waktu 48 jam lapisan bagian

bawah paku terbuka dan terdapat warna merah lembayung pada badan dan kepala

paku. Reaksi yang terjadi adalah seperti dibawah ini

Pada cawan kelima yaitu kontrol ditambahkan dengan NaOH. Paku yang

digunakan masih sama seperti cawan sebelumnya yaitu paku bengkok dan paku lurus

serta jarum. Dan perlakuan yang digunakan juga masih sama. Setelah ditambahkan

dengan larutan agar-agar yang berfungsi sebagai penghambat masuknya oksigen dan

untuk melindungi paku dan jarum dari udara dan kelembapan sehingga tidak

22

mengalami oksidasi, segera diteteskan dengan larutan NaOH yang berfungsi

untukmengkorosikan paku dan jarum.Pada waktu 0 menit belum ada perubahan yang

terjadi.Pada waktu 30 menit agar-agar sudah mengeras dan masih belum ada

perubahan. Pada waktu 1 jam masih sama seperti pada waktu 30 menit. Pada waktu 1

jam 15 menit belum juga ada perubahan yang terjadi. Dan pada waktu 48 jam lapisan

paku bagian bawah terbuka. Seharusnya paku dapat berkorosi meskipun sedikit,

dikarenakan NaOH yang bersifat basa kuat mampu untuk mengkorosikan besi

walaupun tak secepat asam kuat.Akan tetapi karena paku yang digunakan terlalu

besar jadi dibutuhkan waktu yang sangat lama. NaOH merupakan basa kuat dan basa

sangat lambat mengoksidasi besi dan jika dilihat dari deret volta, Na terletak lebih

kiri dari Fe sehingga sifat oksidator semakin lemah.

Pada cawan keenam yaitu kontrol ditambahkan dengan HCl. Paku yang

digunakan masih sama seperti sebelumnya dan juga perlakuan masih sama. Setelah

ditambahkan dengan larutan agar-agar segera diteteskan dengan larutan HCl yang

berfungsi untuk mempercepat korosi pada paku dan jarum.Pada waktu 0 menit belum

ada perubahan yang terjadi.Pada waktu 30 menit terdapat gelembung pada paku yaitu

gelembung akibat penambahan HCl dan HCl sedang bereaksi sehingga menimbulkan

H+. Pada waktu 1 jam pada paku dan jarum pentul terdapat banyak gelembung. Pada

waktu 1 jam 15 menit perubahan masih sama seperti pada waktu 1 jam. Dan pada

waktu 48 jam pada paku lapisan bagian bawah paku terbuka dan pada paku lurus

hanya terdapat sedikit korosi. Hal ini dikarenakan adanya penambahan asam kuat

yaitu HCl yang membuat paku dan jarum berkorosi.Pada paku bengkok lebih banyak

korosi daripada lurus karena sebelum diteteskan paku sudah diamplas dan pada paku

bengkok lapisan sudah terbuka begitu pula pada saat dibengkokkan, sehingga paku

bengkok lebih banyak berkorosi daripada paku lurus. Proses korosi pada logam besi

disebabkan permukaan logam mempunyai kereaktifan yang berbeda-beda. besi yang

lebih reaktif akan mengalami reaksi oksidasi membentuk ion Fe2+ dan elektron.

Reaksi oksidasi terjadi di anoda. Elektron yang dihasilkan pada reaksi oksidasi akan

bergerak menuju bagian logam yang kurang reaktif yaitu bagian katoda. Sementara

23

itu, ion yang terbentuk akan bergerak melalui lapisan H2O. Di katoda, oksigen akan

tereduksi. Reaksi dari besi ditambahkan dengan O2 yaitu di bawah ini

Oksidasi (anoda): Fe Fe2+

Fe Fe2+ + 2e- (x 2)

Reduksi (katoda): O2 4OH-

O2 + 2H2O + 4e- 4OH- (x 1)

2Fe 2Fe2+ + 4e-

O2 + 2H2O + 4e- 4OH-

Reaksi sel : 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe2+ + 4OH-

Berdasarkan reaksi diatas besi mengalami oksidasi yaitu ion Fe2+ mengalami oksidasi

lebih lanjut membentuk ion Fe3+ dan oksigen mengalami reduksi menjadi OH- yang

artinya reduksi tersebut menghasilkan basa ditandai adanya perubahan warna menjadi

merah lembayung. Kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi berupa Fe2O3.x

H2O (karat besi).

Pada cawan petri ketujuh yaitu kontrol ditambahkan dengan larutan NaCl

ditambahkan dengan K3Fe(CN)6 ditambahkan dengan indikator PP dimana pada

K3Fe(CN)6 berfungsi untuk mendeteksi adanya ion Fe menjadi Fe2+ dan pemicu

terjadinya korosi. Dan pada indikator PP untuk mendeteksi adanya ion OH- ditandai

perubahan warna menjadi merah lembayung. Paku yang digunakan masih sama

seperti sebelumnya dan juga perlakuan masih sama. Setelah ditambahkan dengan

larutan agar-agar segera diteteskan dengan larutan NaCl dan larutan K3Fe(CN)6 dan

larutan indikator PP. Pada waktu 0 menit belum ada perubahan yang terjadi. Pada

waktu 30 menit pada paku muncul warna coklat. Pada waktu 1 jam pada paku

bengkok lebih banyak terdapat warna coklat dibandingkan dengan paku lurus

dikarenakan paku bengkok, ketika dibengkokkan lapisannya telah terbuka lebih dulu

dan tambah terbuka ketika diamplas. Pada waktu 1 jam 15 menit perubahan masih

sama atau tidak terdapat perubahan. Dan pada waktu 48 jam pada bagian tengah paku

berwarna merah lembayung yang disebabkan adanya penambahan indikator PP yang

24

berfungsi untuk mendeteksi adanya ion OH- dan terjadi reaksi indikator PP dengan

basa yang menghasilkan warna merah lembayung.

Korosi yang paling banyak terjadi adalah pada cawan VI yaitu kontrol

ditambahkan dengan HCl yang merupakan asam karena jika ditambahkan dengan

asam kuat maka korosi paling cepat terjadi dan paling benyak korosi.

Reaksi oksidasi yaitu pelepasan elektron oleh sebuah molekul atom atau ion.

Pada percobaan yang menunjukkan terjadinya reaksi oksidasi yaitu ketika Fe berubah

menjadi Fe2+ yang ditandai dengan terjadinya korosi pada jarum dan paku dimana

larutan-larutan yang ditetesi akan mengoksidasi paku atau jarum. Sehingga paku dan

jarum mengalami oksidasi akan menyebabkan pengkaratan atau pengkorosian.

Sedangkan reaksi reduksi yaitu penangkapan elektron oleh sebuah molekul,

atom, atau ion.Pada percobaan yang menunjukkan terjadinya reaksi reduksi yaitu

dapat dilihat dari reaksi antara besi dengan O2, ketika oksigen atau O2 bereaksi

menjadi 4OH- sehingga mengalami reduksi.Dan reaksi reduksi mengalami pelepasan

oksigen, menangkap elektron dan mengalami penurunan bilangan oksidasi sehingga

menjadi O2 + 2H2O + 4e- menjadi 4OH-. Dan ditandai dengan perubahan warna

menjadi merah lembayung yang artinya dari reaksi reduksi menghasilkan basa dan

ketika diteteskan dengan indikator PP maka akan berubah warna menjadi merah

lembayung yang dikarenakan indikator PP berfungsi untuk mendeteksi basa atau ion

OH- dan terjadi reaksi indikator PP dengan basa yang menghasilkan warna merah

lembayung.

Perbedaan antara paku bengkok, paku lurus, dan jarum yaitu pada paku

bengkok, ketika paku dibengkokkan maka disekitar bengkokkan paku akan ada celah

kecil yang artinya lapisan paku tersebut terbuka dan pengkorosian lebih cepat dan

banyak daripada paku lurus. Karena paku lurus tidak terdapat celah karena tidak ada

bagian yang dibengkokkan sehingga paku lurus tidak terlalu banyak mengalami

korosi dibandingkan dengan paku bengkok.Dan pada jarum karena bentuknya lebih

kecil dari paku maka korosi lebih cepat terjadi pada jarum. Reaksi pengkaratan yaitu

Oksidasi (anoda): Fe Fe2+

25

Fe Fe2+ + 2e- (x 2)

Reduksi (katoda): O2 4OH-

O2 + 2H2O + 4e- 4OH- (x 1)

2Fe 2Fe2+ + 4e-

O2 + 2H2O + 4e- 4OH-

Reaksi sel : 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe2+ + 4OH-

Dimana reaksi pengkaratan yang terjadi adalah

2Fe + 32O2 + H2O Fe2O3 + H2O

(karat besi)

Deret volta adalah deretan unsur logam yang disusun beraturan berdasarkan

potensial reduksi standarnya. Susunan deret volta yaitu

Li-K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Cd-Ni-Sn-Pb-(H)-Sb-Bi-Cu-Hg-Ag-Pt-

Au.

Dari deret volta tersebut semakin ke kiri letak logam dalam deret volta logam

semakin reaktif, harga E° semakin kecil, sifat oksidator semakin lemah, dan sifat

reduktor semakin kuat. Unsur logam dengan potensial elektroda lebih negatif

ditempatkan di bagian kiri dan elektroda yang lebih positif ditempatkan di

kanan.Semakin ke kiri logam makin mudah mengalami oksidasi dan semakin ke

kanan logam makin mudah mengalami reduksi.Jadi jika kita ingin mencegah korosi

pada besi dengan menggunakan logam yang letaknya lebih kiri dari logam tersebut

seperti magnesium, karena magnesium terletak disebelah kiri dari Fe sehingga

sifatnya atau sifat osidator semakin lemah.

Faktor yang dapat mencegah korosi yaitu:

- Pembalutan dengan plastik

- Pelapisan dengan timah

- Pelapisan dengan kromium

- Pelapisan dengan zink

- Pengecatan

26

- Pelumuran dengan oli dan gemuk

Korosi harus dicegah agar besi dapat bertahan lama sehingga pemakaiannya akan

lama dan awet serta tidak merusak struktur logam tersebut, meskipun akan terjadi

korosi dengan waktu yang lumayan lama.

Faktor yang memperlambat korosi yaitu:

- Mengontrol atmosfer agar tetap lembab dan banyak oksigen, hal ini dilakukan

misalnya dengan membuat lingkungan udara bebas dari oksigen dengan cara

mengalirkan gas CO2.

- Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen diudara yaitu dengan mengecat,

galvanisasi (penyalutan), sherardizing.

- Perlindungan katodik, dengan cara menghubungkan logam yang ingin dilindungi

dari korosi dengan logam yang mempunyai potensial elektroda sangat rendah (Mg)

sebagai logam pelindung, sehingga jika terjadi oksidasi, logam yang dilindungi

akan segera menarik elektron dari logam pelindung tersebut.

- Pada pembuatan logam diusahakan agar zat-zat yang dicampurkan tersebar secara

homogen dalam logam tersebut.

- Dengan mengorbankan anoda untuk melindungi katoda.

Korosi harus diperlambat karena agar tidak merusak struktur logam tersebut dan agar

bertahan lama dan awet.Selain agar-agar, yang bisa melindungi paku yaitu logam

zink dan magnesium.

Faktor kesalahan pada percobaan ini yaitu:

- Paku yang digunakan terlalu besar sehingga proses korosi sangat lama dan lambat.

- Kesalahan pada penetesan larutan yang tidak terkena bagian dari paku.

- Agar-agar yang dipanaskan tidak terlalu panas sehingga tidak mengeras.

- Terdapat benda lain pada cawan petri selain kontrol yaitu paku lurus dan bengkok

serta jarum.

- Ketika menambahkan larutan agar-agar terdapat bagian paku yang belum tertutupi

oleh larutan agar-agar.

28

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

˗ Hasil reaksi yang terjadi pada larutan indikator pp yang dilakukan pada paku

lurus, paku bengkok dan jarum pentul adalah pada 0 menit belum ada

perubahan, pada 30 menit paku lurus dan bengkok bewarna merah lembayung

dan terdapat lapisan putih dipermukaan, pada 1 jam pada kepala paku dan

badan paku bewarna merah lembayung, pada 1 jam 15 menit tetap dan pada

48 jam lapisan pakunya terbuka.

˗ Hasil reaksi yang terjadi pada larutan HCl yang dilakukan pada paku lurus,

paku bengkok dan jarum pentul adalah pada 0 menit belum ada perubahan,

pada 30 menit terdapat gelembung pada paku, pada 1 jam pada paku dan

jarum pentul terdapat gelembung, pada 1 jam 15 menit tetap dan pada 48 jam

pada paku lapisan terbuka. Pada paku lurus hanya sedikit korosi dan pada

paku bengkok dan jarum lebih banyak korosi.

˗ Hasil reaksi yang terjadi pada larutan NaCl ditambahkan K3Fe(CN)6dan

indikator pp yang dilakukan pada paku lurus, paku bengkok dan jarum pentul

adalah pada 0 menit belum ada perubahan, pada 30 menit padapaku berwarna

cokelat, pada 1 jam pada paku bengkok berwarna cokelat dan lebih banyak

dibandingpaku lurus, pada 1 jam 15 menit tetap dan pada 48 jam pada bagian

tengah paku berwarna merah lembayung.

5.2 Saran

Sebaiknya pada praktikum selanjutnya dapat menggunakan larutan basa yang

lain seperti KOH agar dapat dibandingkan hasilnya.

29

DAFTAR PUSTAKA

Cotton dan Wikinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press.

Svehla, G. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan

Semimikro. Jakarta: PT. Kalman Media Pustaka.

Sugiyarto. 2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu.

30

LAMPIRAN

- Pada waktu 30 menit

- Pada waktu 1 jam

32

- Pada waktu 1 jam 15 menit

- Pada waktu 48 jam

laporan korosi besi

Education