Mengapa besi bisa berkarat (korosi)?

Korosi terjadi karena adanya reaksi antara logam dan zat-zat disekitarnya. Pada karatan, karatan bisa terjadi karena udara yang lembab (oksigen dan air) mengorosi (bereaksi) terhadap besi sehingga muncul zat baru yaitu zat padat berwarna coklat kemerahan. Korosi terjadi karena adanya reaksi redoks (logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen mangalami reduksi. Pada umumnya, karat pada besi itu merupakan oksida atau karbonat, yang berwarna coklat kemera-merahan dengan rumus kimia: Fe2O3 x H2O. Karat pada besi dapat mengelupas sehingga permukaannya yang terbuka itu mengalami korosi.

 korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi.besi mengalami oksidasi. Rumus kimianya ialah:

Fe(s)               Fe2+(aq) + 2e-

Elektron yang dibebaskan dalam oksidasi akan mengalir ke bagian lain untuk mereduksi oksigen. Dalam rumus kimia dapat dituliskan sebagai berikut:

O_2(g) + 2H₂O_(l) + 4e^-                4OH^-_(l)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode akan teroksidasi membentuk besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi Fe₂O₃ x H₂O yang disebut karat.

Berdasarkan pengetahuan tentang mekanisme korosi, dapat kita simpulkan mengenai  faktor-faktor apa yang menyebabkan terbentuknya korosi pada logam sehingga korosi dapat dihindari.

Percobaan / Praktikum Faktor-Faktor yang Dapat Menyebabkan Korosi

Tujuan :

Menjelaskan faktor-faktor yang dapat menyebabkan korosi.

Alat :

Tabung reaksi

Paku

Ampelas

Bahan :

Air

CaCl2

Oli

NaCl 0,5%

Aseton

Langkah Kerja :

Sediakan 5 buah tabung. Masing-masing diisi dengan paku yang permukaannya sudah diampelas dan dibersihkan dengan aseton.

Tabung 1 diisi dengan sedikit air agar sebagian paku terendam air dan sebagian lagi bersentuhan dengan udara.

Tabung 2 diisi dengan udara tanpa uap air (tambahkan CaCl2 untuk menyerap uap air dari udara) dan tabung ditutup rapat.

Tabung 3 diisi dengan air tanpa udara terlarut, yaitu air yang sudah dididihkan dan tabung ditutup rapat.

Tabung 4 diisi dengan oli agar tidak ada udara maupun uap air yang masuk.

Tabung 5 diisi dengan sedikit larutan NaCl 0,5% (sebagian paku terendam larutan dan sebagian lagi bersentuhan dengan udara.

Amati perubahan yang terjadi pada paku setiap hari selama 3 hari.

Pertanyaan :

Bagaimana kondisi paku pada setiap tabung reaksi? Pada tabung manakah paku berkarat dan tidak berkarat?

Apa kesimpulan Anda tentang percobaan ini? Diskusikan dengan teman sekelompok Anda.

Setelah dibiarkan beberapa hari, logam besi (paku) akan terkorosi yang dibuktikan oleh terbentuknya karat (karat adalah produk dari peristiwa korosi).Korosi dapat terjadi jika ada udara (khususnya gas O2) dan air. Jika hanya ada air atau gas O2 saja, korosi tidak terjadi. Adanya garam terlarut dalam air akan mempercepat proses korosi. Hal ini disebabkan dalam larutan garam terdapat ion-ion yang membantu mempercepat hantaran ion-ion Fe2+ hasil oksidasi.

Kekerasan karat meningkat dengan cepat oleh adanya garam sebab kelarutan garam meningkatkan daya hantar ion-ion oleh larutan sehingga mempercepat proses korosi. Ion-ion klorida juga membentuk senyawa kompleks yang stabil dengan ion Fe3+. Faktor ini cenderung meningkatkan kelarutan besi sehingga dapat mempercepat korosi

Kesimpulan yang menyebabkan karat pada besi:

1.      Kelembabanudara

2.      Elektrolit

3.      Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)

4.      Adanya O2

5.      Lapisanpadapermukaanlogam

6.      Letak logam dalam deret potensial reduksi