Pengertian Korosi
Korosi merupakan salah satu hal yang terjadi akibat kerusakan atau degradasi logam akibat adanya sebuah reaksi redoks antara logam dengan berbagai zat di lingkungannya sehingga akan dapat menghasilkan senyawa yang tidak dikehendaki. Korosi ini juga sering disebut dengan pengkaratan.
Korosi ini dapat juga diartikan sebagai suatu serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan sebuah lingkungan.
Reaksi Kimia dalam Peristiwa Korosi atau Perkaratan
Pada peristiwa korosi, logam ini akan mengalami oksidasi sedangkan oksigen akan mengalami reduksi. Karat yang terjadi pada suatu logam umumnya berupa oksida atau karbonat (Fe2O3.nH2O), yang berwarna coklat-merah.
Korosi merupakan sebuah proses elektrokimia. Pada peristiwa korosi besi, pada bagian tertentu saja dari besi itu sebagai anode, di mana besi akan mengalami oksidasi.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e
Elektron yang dapat dibebaskan di anode akan mengalir ke bagian lain dari besi, bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.
O2(g) + 4H+(aq) + 4e → 2H2O(l)
atau
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH–(aq)
Pada ion besi (II) akan terbentuk pada anode, selanjutnya teroksidasi membentuk suatu ion besi (III) kemudian dapat juga membentuk oksida terhidrasi, yaitu karat besi.
Bagian besi mana yang akan bertindak sebagai anode maupun katode. Hal tersebut juga akan bergantung pada banyak faktor, misalnya saja zat pengotor atau perbedaan rapatan logam itu.
Faktor Penyebab Korosi
1. Elektrolit
Elektrolit ini merupakan sebuah kandungan yang terdapat dalam garam atau juga asam dengan sifat yang mudah terikat dengan oksigen sehingga pada proses pengkaratan akan terbilang sangat mudah dan cepat.
Asam atau garam yang akan mengandung elektrolit juga banyak ini ditemukan dalam air asin laut dan air hujan.
2. Sel Elektrokimia
Karat di sini juga akan muncul apabila ada dua logam yang akan saling bersentuhan dengan salah satu logamnya yang juga memiliki potensial rendah yang apabila bersentuhan dengan yang potensialnya tinggi.
Maka akan dapat menyebabkan oksidasi akibat suatu kandungan oksigen di udara karena karat lebih sering terjadi pada logam dengan potensi rendah.
3. Permukaan Logam Tidak Rata
Karat juga dapat muncul sebagai akibat adanya anode dan katode yang terbentuk akibat adanya kutub-kutub muatan yang akan muncul dari permukaan suatu logam yang tidak rata.
4. Kelembapan Udara
Udara yang lembap juga tentu akan mengandung banyak uap air dan akibat air merupakan salah satu faktor penyebab suatu korosi maka udara lembap juga dapat mengakibatkan logam yang mudah berkarat.
5. pH
Pada sebuah suasana yang lebih asam, pH < 7, reaksi pada korosi besi ini akan lebih cepat, sebagaimana suatu reaksi reduksi oksigen dalam suasana asam lebih spontan yang akan ditandai dengan potensial reduksinya akan lebih besar dibanding dalam suasana netral ataupun basa.
6. Suhu
Semakin tinggi suhu, akan semakin cepat korosi terjadi. Hal ini sebagaimana suatu laju reaksi kimia meningkat seiring bertambahnya suhu.
7. Bakteri
Tipe bakteri tertentu dapat juga mempercepat korosi, karena mampu menghasilkan suatu karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S). CO2 ini akan menurunkan pH sehingga dapat menaikkan kecepatan korosi.
H2S dan besi sulfida (Fe2S2) akan hasil reduksi sulfat (SO42-) oleh bakteri pereduksi sulfat pada suatu kondisi anaerob, dapat mempercepat korosi bila sulfat ada di dalam air. Zat-zat ini juga dapat menaikkan kecepatan korosi.
8. Galvanic Coupling
Bila besi yang terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi ke yang lebih positif), maka akan timbul beda potensial yang dapat menyebabkan terjadinya aliran elektron dari anode ke katode.
Hal ini juga menyebabkan besi akan lebih cepat mengalami korosi dibandingkan tanpa suatu keberadaan logam kurang reaktif. Efek ini disebut juga sebagai efek galvanic coupling.
Perbedaan Karat dengan Korosi
Karat (rust) yaitu salah satu istilah yang pada belakangan ini hanya dapat dikhususkan bagi korosi pada besi, sedangkan korosi ialah sebuah gejala destruktif yang dapat mempengaruhi hampir semua logam.
Karat pada dasarnya merupakan sebuah proses kimia elektronik pada bahan metal. Berbagai faktor-faktor yang dapat memicu terjadinya suatu karat yakni air dan elektron bebas, karena itu karat juga sering disebut sebagai pertemuan antara besi atau baja dengan air dan elektron bebas.
Tanpa salah satu faktor tersebut, karat ini tidak akan timbul. Proses pada terjadinya karat akan dipercepat dengan keberadaan garam.
Berikut ini ialah beberapa perbedaan korosi dan karat diantaranya sebagai berikut :
- Berkarat merupakan salah satu jenis korosi.
- Ketika sebuah besi atau bahan yang mengandung suatu zat besi menjalani korosi, itu dikenal juga sebagai karat.
- Berkarat akan menghasilkan serangkaian oksida besi, sedangkan pada korosi dapat menghasilkan garam atau oksida logam.
Cara Mencegah Korosi
1. Pengecatan (Cara paling Umum)
Fungsi pengecatan untuk dapat melindungi besi terhadap kontak dengan air dan udara. Cat yang mengandung timbal dan seng ini juga akan lebih melindungi besi dari korosi.
Pengecatan ini harus sempurna karena jika terdapat bagian yang tidak tertutup oleh cat, maka besi di bawah cat akan terkorosi. Cara ini umumnya dapat dilakukan pada pagar rumah maupun jembatan.
2. Dibalut plastik
Plastik juga mampu mencegah besi terkontak dengan air dan udara. Peralatan rumah tangga ini biasanya dibalut plastik untuk dapat menghindari korosi.
3. Pelapisan dengan Krom
Krom (Cr) yang memberi lapisan pelindung, sehingga besi yang sudah diberi lapisan krom akan mengkilap. Pelapisan dengan krom ini dilakukan dengan proses elektrolisis.
Krom juga dapat memberikan perlindungan meskipun pada suatu lapisan krom tersebut ada yang rusak. Cara ini umumnya dapat dilakukan pada kendaraan bermotor, misalnya saja bumper mobil.
4. Pelapisan dengan Timah (Tin plating)
Timah (Sn) ini termasuk logam tahan karat. Kaleng dari kemasan dari besi umumnya yang dilapisi dengan timah. Proses pelapisan dapat dilakukan secara elektrolisis.
Lapisan pada timah akan melindungi besi selama lapisan itu masih utuh. Apabila terdapat goresan, maka timah ini justru mempercepat suatu proses korosi karena potensial elektrode besi lebih positif dari timah.
5. Pelapisan dengan Seng (Galvanisasi)
Seng (Zn) juga dapat melindungi besi meskipun lapisannya ada yang rusak.
Hal ini karena potensial pada elektrode besi lebih negatif daripada seng, maka pada besi yang terkontak dengan seng akan membentuk sel elektrokimia dengan suatu besi sebagai katode dan seng yang akan mengalami oksidasi sehingga besi akan lebih awet.
6. Pengorbanan Anode (Sacrificial Anode)
Perbaikan pada pipa bawah tanah yang terkorosi mungkin juga memerlukan perbaikan yang mahal biayanya.
Hal ini dapat diatasi dengan sebuah teknik sacrificial anode, yaitu dengan cara menanamkan sebuah logam magnesium kemudian dihubungkan ke pipa besi melalui sebuah kawat.
Lalu logam magnesium itu akan berkarat, sedangkan besi tidak karena magnesium merupakan suatu logam yang aktif (lebih mudah berkarat).
7. Membuat Paduan Logam (Stainless Steel)
Paduan pada logam yang sering dipakai ialah stainless steel.
Merupakan suatu campuran dari 74% besi (Fe), 18% nikel (Ni), dan 8% krom (Cr). Contohnya yakni pada alat-alat perkakas rumah tangga seperti sendok stainless steel.
Jenis – Jenis Korosi
1. Korosi Merata
Korosi merata merupakan salah satu bentuk dari korosi yang biasanya terjadi. Korosi merata ini ditandai dengan adanya reaksi kimia atau elektrokimia pada suatu permukaan bereaksi.
Dampaknya dapat terlihat misalnya pada logam menjadi tipis dan akhirnya terjadi sebuah kegagalan pada logam tersebut.
2. Korosi Galvanik
Apabila terjadi sebuah kontak atau secara listrik kedua logam yang berbeda potensial tersebut akan dapat menimbulkan aliran elektron atau listrik diantar kedua logam.
Logam yang mempunyai sebuah tahanan korosi rendah ( potensial rendah) akan terkikis dan yang tahanan korosinya lebih tinggi (potensial tinggi) akan juga mengalami penurunan korosinya. Korosi galvanic corrosion dapat dipengaruhi oleh lingkungan, jarak, area atau luas.
3. Korosi Celah
Bentuk dari sebuah korosi yang ketika terdapat celah akibat dari penggabungan atau suatu penyatuan dua logam yang sama mempunyai suatu kadar oksigen yang berbeda dengan bagian luarnya.
Jenis dari korosi tersebut pada umumnya dapat disebabkan oleh lubang yang sangat kecil, dan celah-celah di bawah kepala baut dan pakunya yang keling.
4. Korosi Sumuran
Korosi sumuran merupakan salah satu bentuk dari adanya serangan korosi yang sangat lokal kemudian dapat menyerang suatu daerah tertentu yang dapat mengakibatkan adanya lubang dalam logam.
Kemudian lubang yang berdiameter kecil atau juga besar, dalam banyak kasus lubang tersebut relatif sangat kecil. Lubang yang sudah terisolasi ataupun terkadang terlihat misalnya pada permukaan yang kasar.
Pits umumnya juga bisa digambarkan sebagai rongga atau lubang berdiameter pada permukaan kurang-lebih sama ataupun kurang dari kedalaman.
5. Korosi Erosi
Korosi Erosi ialah suatu korosi yang akan terjadi karena tingkat percepatan kerusakan atau sebuah serangan pada logam dari gerakan relatif antara cairan korosif dan permukaan logam.
Biasanya pada gerakan tersebut cukup cepat, dan ikut serta dengan abrasi. Logam yang berada di sebuah permukaan tersebut kemudian berubah ke ion terlarut atau juga bentuk produk korosi yang padat.
6. Korosi Tegangan
Gaya-gaya mekanis yang misalnya dari suatu tarikan atau kompresi berpengaruh sangat kecil pada proses pengkaratan di bagian metal yang sama jika dapat ditinjau dari laju pengkaratan dalam mil pertahun.
Namun, ketika itu juga merupakan bagian kombinasi antara tensile stress dan juga lingkungan yang korosif, maka kondisi tersebut merupakan salah satu dari berbagai penyebab utama dalam kegagalan material.
Kegiatan tersebut dapat juga berupa retakan yang biasa disebut dengan korosi tegangan.
Korosi erosi dibagi menjadi 2 tipe yaitu sebagai berikut :
- Korosi Kavitasi : Akibat adanya suatu benturan gelembung fluida dengan permukaan logam sehingga berakibat luka terhadap suatu permukaan logam tersebut.
- Fretting Corrosion : Akibat sebuah gesekan antara logam dengan logam dan yang berakibat suhu logam naik dan tergerus sesama logam.
7.Korosi Bakteri
Korosi ini hanya dapat disebabkan oleh suatu bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam suatu kondisi tanpa ada zat asam. Bakteri ini dapat mengubah garam sulfat menjadi asam yang reaktif dan dapat menyebabkan karat.
8. Korosi Arus Liar
Korosi arus liar ialah dapat merasuknya sebuah arus searah secara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, yang kemudian dapat meninggalkannnya kembali menuju sumber arus.
Prinsip suatu serangan karat arus liar ini yakni dapat merasuknya arus searah secara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, kemudian dapat meninggalkannnya kembali menuju sumber arus.
Pada titik dimana arus akan meninggalkan konstruksi, akan terjadi suatu serangan karat yang cukup serius sehingga dapat merusak konstruksi tersebut.
9. Korosi Atmosfer
Korosi ini dapat terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian pada benda padat khusunya metal besi yang berbeda potensial dan akan langsung berhubungan dengan udara terbuka.
10. Korosi Regangan
Korosi ini dapat terjadi karena pemberian suatu tarikan atau kompresi yang melebihi batas ketentuannya. Kegagalan ini sering juga disebut sebagaiRetak Karat Regangan (RKR) atau stress corrosion cracking.
Sifat dari retak pada jenis ini sangat spontan (tiba-tiba terjadinya atau spontaneous), regangan ini biasanya bersifat internal yang dapat disebabkan oleh perlakuan yang diterapkan seperti pada bentukan dingin atau juga merupakan sisa hasil pengerjaan (residual) seperti pada pengelingan, pengepresan dan lain-lain.
Contoh Korosi
1. Pengkaratan logam
Contoh ini sangat umum terjadi karena logam merupakan materi pelapis semua unsur peralatan rumah tangga, perkantoran sampai alat kegiatan dimanapun, sehingga unsur yang kuat dengan anode ini memang rawan terjadinya karat, karena memang berfungsi sebagai tempat terjadi nya oksidasi.
2. Pengkaratan besi
Meskipun besi berperan sebagai katoda, tapi paparan sinar matahari, udara dan air dapat menyebabkan unsur katoda ini menipis sehingga akan banyak ditemukan jembatan, tiang listrik hingga rel kereta api berkarat.
Semoga bermanfaat dan bisa menambah ilmu pengetahuan bagi para pencari ilmu. Terima Kasih. Sumber
Tidak ada komentar:
Posting Komentar