*

Outline MateriMateri 1 :Definisi KorosiMateri 2 :Penyebab KorosiMateri 3 :Pencegahan Korosi*

Definisi Korosi Dalam bahasa sehari-hari, korosi dikenal dengan sebutan perkaratan. Adalah pengikisan pada logam yang disebabkan reaksi logam dengan berbagai zat dilingkungannya (oksigen, kelembapan, air dan bahan kimia) yang menghasilkan senyawa baru yang disebut karat.Pada peristiwa korosi, logam akan mengalami oksidasi, sedangkan oksigen mengalami reduksi.Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat. Karat besi : Fe2O3.xH2O*

Penyebab PerkaratanProses Elektro KimiaZat Kimia ( asam/basa/hidrogen/sulfur )Kerusakan Mekanis ( corrosion fatique )Suhu tinggi ( liquid metal corrosion )Biologis (sulphate reducing bacterial )Kristalisasi ( interdendritic corrosion )

*

Karat oleh O2Fe Fe+2 + 2eH+ + e H4H + O2 2H2O4 Fe+2 + O2 + H2O *Fe2O3. xH2O

Karat akibat zat kimiaFe Fe+2 + 2eFe+2 + 2OH- Fe(OH)2Fe(OH)2 + O2 2H2O +*2Fe2O3.H2O

MEKANISME KOROSIPada Carbon SteelPd anodeFeFe2++2e-(1)Pd katode O2+H2O+2e-2OH-(2)2H++2e-H2(3)Reaksi utama pada katode adalah (2). Setelah itu, reaksinya menjadi :Fe2+ + 2OH Fe(OH)2(4)2Fe(OH)2 + O2 + H2O 2Fe(OH)3 orFe2O33H2O(5)

Karat akibat elektrokimiaZn Zn+2 + 2eCu+2 + 2e Cu+2

Zn + Cu+2 Zn+2 + Cu*

Pengendalian Proses Perkaratan Perbaikan lingkungan korosifMelapis logam (cat /elektroplating )Perlindungan katodikPerlindungan anodikPenambahan inhibitor*

>Perkaratan pada dasarnya merupakan reaksi redoks antara logam dengan zat oksidator.Karat logam umumnya merugikan kecuali pada logam tertentu ( Cu)Karat logam dapat dicegah dengan menghindarkan kontak antara oksidator dengan logamnya.*

Reaksi Redoks SpontanContohnya adalah reaksi antara logam zink dengan larutan tembaga(II) sulfat.Reaksi redoks spontan adalah reaksi redoks yang berlangsung serta-merta. Sementara itu, reaksi kebalikannya tidak terjadi.Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa kebalikan dari reaksi spontan adalah tidak spontan.

Susunan Sel VoltaElektron yang dibebaskan tidak memasuki larutan tetapi tertinggal pada logam zink itu.Elektron tersebut selanjutnya akan mengalir ke logam tembaga melalui kawat penghantar.

Sel VoltaAnode terjadi oksidasi bermuatan ()Katode terjadi reduksi bermuatan (+)

Notasi Sel VoltaSusunan suatu sel volta dinyatakan dengan suatu notasi singkat yang disebut diagram sel.c.Dua garis sejajar (||) yang memisahkan anode dan katode menyatakan jembatan garam, sedangkan garis tunggal menyatakan batas antarfase

Potensial Elektrode Standar (E)Potensial sel yang dihasilkan oleh suatu elektrode (M) dengan elektrode hidrogen disebut potensial elektrode itu dan dinyatakan dengan lambang E. Apabila pengukuran dilakukan pada kondisi standar, yaitu pada suhu 25C dengan konsentrasi ion-ion 1 M dan tekanan gas 1 atm, disebut potensial elektrode standar dan diberi lambang E.

Elektrode yang lebih mudah mengalami reduksi dibandingkan terhadap elektrode hidrogen mempunyai potensial elektrode bertanda positif (diberi tanda positif), sedangkan elektrode yang lebih sukar mengalami reduksi diberi tanda negatif. Potensial elektrode sama dengan potensial reduksi. Adapun potensial oksidasi sama nilainya dengan potensial reduksi, tetapi tandanya berlawanan.

Potensial SelKatode adalah elektrode yang mempunyai harga E lebih besar (lebih positif), sedangkan anode adalah yang mempunyai E lebih kecil (lebih negatif).

ContohTentukanlah Esel yang disusun dari kedua elektrode itu.Jawab:Potensial sel adalah selisih potensial katode dengan anode. Katode merupakan elektrode yang potensial reduksinya lebih positif, dalam hal ini yaitu perak. Esel = E(katode) E(anode) Esel = +0,80 V (2,37 V)= +3,17 volt

Potensial Reaksi Redoks

Deret Keaktifan Logam (Deret Volta)Semakin kiri kedudukan suatu logam dalam deret volta, logam semakin reaktif (semakin mudah melepas elektron), logam merupakan reduktor yang semakin kuat.Susunan unsur-unsur logam berdasarkan potensial elektrode standarnya disebut deret elektrokimia atau deret volta. Sebaliknya, semakin kanan kedudukan logam dalam deret volta, logam semakin kurang reaktif (semakin sukar melepas elektron), kationnya merupakan oksidator yang semakin kuat.

AkiSel aki terdiri atas anode Pb (timbel = timah hitam) dan katode PbO2 (timbel(IV) oksida). Keduanya merupakan zat padat, yang dicelupkan dalam larutan asam sulfat.

Baterai Kering (Sel Leclanche)

Baterai Alkalin

Susunan Sel ElektrolisisSel elektrolisis terdiri dari sebuah wadah, elektrode, elektrolit, dan sumber arus searah dengan susunan seperti gambar berikut.

Reaksi-reaksi ElektrolisisReaksi elektrolisis terdiri dari reaksi katode, yaitu reduksi, dan reaksi anode, yaitu oksidasi.Spesi yang mengalami reduksi di katode adalah spesi yang potensial reduksinya paling besar.Spesi yang mengalami oksidasi di anode adalah spesi yang potensial oksidasinya paling besar.

Reaksi-reaksi di Anode (Oksidasi)Jika anode tidak terbuat dari Pt, Au atau grafit, maka anode itu akan teroksidasi.Elektrode Pt, Au, dan grafit (C) digolongkan sebagai elektrode inert (sukar bereaksi).Jika anode terbuat dari elektrode inert, maka reaksi anode bergantung pada jenis anion dalam larutan.

Hukum-hukum Faraday

dengan, G = massa zat yang dibebaskan (dalam gram) i = kuat arus (dalam ampere) t = waktu (dalam detik) ME = massa ekivalenMassa ekivalen dari unsur-unsur logam sama dengan massa atom relatif (Ar) dibagi dengan bilangan oksidasinya (biloks).Jadi, G = k i t ME dapat dinyatakan sebagai berikut.

Stoikiometri Reaksi ElektrolisisStoikiometri reaksi elektrolisis didasarkan pada anggapan bahwa arus listrik adalah aliran elektron. Muatan listrik dari 1 mol elektron adalah 96.500 coulomb. Jumlah muatan dari 1 mol elektron ini sama dengan tetapan Faraday (1 F).1 F 1 mol elektron 96.500 coulombHubungan kuat arus dan waktu dengan jumlah mol elektron:

Penggunaan Elektrolisis dalam IndustriDapat disebutkan tiga bidang industri yang menggunakan elektrolisis, yaitu produksi zat, pemurnian logam, dan penyepuhan.Produksi ZatBanyak zat kimia dibuat melalui elektrolisis, misalnya logam-logam alkali, magnesium, aluminium, fluorin, klorin, natrium hidroksida, natrium hipoklorit, dan hidrogen peroksida.b.Pemurnian LogamContoh terpenting dalam bidang ini adalah pemurnian tembaga.c.PenyepuhanPenyepuhan (electroplating) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan.

KorosiKorosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki.Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi.b.Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.c.Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang berlaku sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.atau

Cara-cara Mencegah Korosi BesiMengecatJembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.Melumuri dengan oli atau gemukCara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak besi dengan air.3)Dibalut dengan plastikBerbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi dengan udara dan air.

4)Tin plating (pelapisan dengan timah)Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electroplating.5)Galvanisasi (pelapisan dengan zink) Pipa besi, tiang telpon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink.6)Cromium plating (pelapisan dengan kromium)7)Sacrificial protection (pengorbanan anode)