Kimia Pengertian, Jenis, Faktor, dan Cara Mencegah Korosi

Pengertian, Jenis, Faktor, dan Cara Mencegah Korosi

Apa itu korosi? Bahasa sederhananya korosi adalah pengkaratan. Biasa kita lihat pada besi, di suatu waktu terjadi pengkaratan. Nah, itulah yang dinamakan korosi. Tentu saja korosi itu sangat merugikan. Lihat saja, pagar besi yang indah tiba-tiba berubah menjadi tidak indah. Korosi juga membuat besi menjadi mudah sekali dipatahkan.

Cara yang paling sering digunakan untuk mencegah korosi dengan melakukan pengecatan. Makanya secara berkala, kita melakukan pengecatan pada pagar besi. Entah itu satu kali setahun, dua kali setahun, ataupun tiga kali setahun.

Apakah ada besi yang tidak pernah terjadi korosi? Ada, jawabannya besi stainless steel. Itu besi mantap banget dah, tidak pernah terjadi pengkaratan.

Pengertian Korosi

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara logam dengan berbagai zat di lingkungannya sehingga menghasilkan senyawa yang tidak dikehendaki. Korosi sering disebut dengan pengkaratan.

Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi sedangkan oksigen mengalami reduksi. Karat yang terjadi pada logam umumnya berupa oksida atau karbonat (Fe2O3.nH2O), berwarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada peristiwa korosi besi, pada bagian tertentu dari besi itu sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e

Elektron yang dibebaskan di anode 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) terbentuk pada anode, selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) kemudian membentuk oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Bagian besi mana yang bertindak sebagai anode maupun katode? Hal tersebut bergantung pada banyak faktor, misalnya zat pengotor atau perbedaan rapatan logam itu.

Jenis-Jenis Korosi

Ada berbagai jenis korosi, yakni:

1. Korosi Homogen

Korosi homogen terjadi karena reaksi elektrokimia yang secara homogen yang terjadi karat ke seluruh bagian material yang terbuka. Sifat dari korosi ini adalah merata dan material menipis.

2. Korosi Galvanis

Apabila terjadi kontak atau secara listrik kedua logam dengan berbeda potensial akan menimbulkan aliran listrik diantara kedua logam tersebut. Logam yang mempunyai tahanan potensial rendah akan terkikis dan yang memiliki potensial tinggi akan menurun potensial nya. Korosi galvanis dipengaruhi oleh lingkungan, jarak, area, dan luas.

3. Crevice Corrosion

Sifat korosi ini tidak tampak dari luar tapi merusak konstruksi. Korosi ini sering terjadi pada sambungan yang kurang kedap seperti pada lubang, gasket, lap joint, kotoran, dan endapan.

4. Korosi Intergranular

Korosi intergranular terjadi pada daerah tertentu dengan penyebab grain boundary. Hal ini disebabkan oleh adanya kekosongan unsur pada kristal dari proses pengecoran. Sehingga korosi ini sering terjadi pada proses pengecoran atau pengelasan.

Faktor-Faktor Penyebab Korosi

Ada berbagai faktor yang mampu menyebabkan korosi, yakni:

1. Air dan Kelembaban Udara

Dilihat dari reaksi yang terjadi pada proses korosi, air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya korosi. Udara lembab yang banyak mengandung uap air akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.

2. Elektrolit (Asam atau Garam)

Elektrolit merupakan media yang baik untuk terjadinya transfer muatan. Hal ini mengakibatkan elektron lebih mudah diikat oleh oksigen di udara. Air hujan banyak mengandung asam sedangkan air laut banyak mengandung garam. Oleh karena itu air hujan dan air laut mampu menyebabkan korosi.

3. Permukaan Logam yang Tidak Rata

Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sulit terjadi, sebab kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode sulit terbentuk.

4. Terbentuknya Sel Elektrokimia

Jika dua logam yang berbeda potensial bersinggungan pada lingkungan berair atau lembab, dapat terbentuk sel elektrokimia secara langsung. Logam yang potensial rendah akan segera melepaskan elektron ketika bersentuhan dengan logam yang potensial tinggi, serta akan mengalami oksidasi oleh oksigen dari udara. Hal tersebut mengakibatkan korosi lebih cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya tinggi justru lebih awet. Misalnya, paku keling yang terbuat dari tembaga untuk menyambung besi akan menyebabkan besi di sekitar paku keling tersebut berkarat lebih cepat.

5. pH

Pada suasana yang lebih asam, pH < 7, reaksi korosi besi akan lebih cepat, sebagaimana reaksi reduksi oksigen dalam suasana asam lebih spontan yang ditandai dengan potensial reduksinya lebih besar dibanding dalam suasana netral ataupun basa.

6. Suhu

Semakin tinggi suhu, semakin cepat korosi terjadi. Hal ini sebagaimana laju reaksi kimia meningkat seiring bertambahnya suhu.

7. Bakteri

Tipe bakteri tertentu dapat mempercepat korosi, karena mampu menghasilkan karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S). CO2 akan menurunkan pH 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.

8. Galvanic Coupling

Bila besi terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi lebih positif), maka akan timbul beda potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari anode ke katode. Hal ini menyebabkan besi akan lebih cepat mengalami korosi dibandingkan tanpa keberadaan logam kurang reaktif. Efek ini disebut juga dengan efek galvanic coupling.

Cara Mencegah Korosi

Adapun cara untuk mencegah korosi dapat dilakukan dengan berbagai cara, yakni:

1. Pengecatan (Cara Paling Umum)

Fungsi pengecatan untuk melindungi besi terhadap kontak dengan air dan udara. Cat yang mengandung timbal dan seng akan lebih melindungi besi dari korosi. Pengecatan harus sempurna karena jika terdapat bagian yang tidak tertutup oleh cat, maka besi di bawah cat akan terkorosi. Cara ini umumnya dilakukan pada pagar rumah maupun jembatan.

2. Dibalut Plastik

Plastik mampu mencegah besi terkontak dengan air dan udara. Peralatan rumah tangga biasanya dibalut plastik untuk menghindari korosi.

3. Pelapisan dengan Krom

Krom (Cr) memberi lapisan pelindung, sehingga besi yang diberi lapisan krom akan mengkilap. Pelapisan dengan krom dilakukan dengan proses elektrolisis. Krom dapat memberikan perlindungan meskipun lapisan krom tersebut ada yang rusak. Cara ini umumnya dilakukan pada kendaraan bermotor, misalnya bumper mobil.

4. Pelapisan dengan Timah (Tin plating)

Timah (Sn) termasuk logam tahan karat. Kaleng kemasan dari besi umumnya dilapisi dengan timah. Proses pelapisan dilakukan secara elektrolisis. Lapisan timah akan melindungi besi selama lapisan itu masih utuh. Apabila terdapat goresan, maka timah justru mempercepat proses korosi karena potensial elektrode besi lebih positif dari timah.

5. Pelapisan dengan Seng (Galvanisasi)

Seng (Zn) dapat melindungi besi meskipun lapisannya ada yang rusak. Hal ini karena potensial elektrode besi lebih negatif daripada seng, maka besi yang terkontak dengan seng akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode dan seng akan mengalami oksidasi sehingga besi akan lebih awet.

6. Pengorbanan Anode (Sacrificial Anode)

Perbaikan pipa bawah tanah yang terkorosi mungkin memerlukan perbaikan yang mahal biayanya. Hal ini dapat diatasi dengan teknik sacrificial anode, yaitu dengan cara menanamkan logam magnesium kemudian dihubungkan ke pipa besi melalui sebuah kawat. Logam magnesium itu akan berkarat, sedangkan besi tidak karena magnesium merupakan logam yang aktif (lebih mudah berkarat).

7. Membuat Paduan Logam (Stainless Steel)

Paduan logam yang sering dipakai adalah stainless steel. Merupakan campuran dari 74% besi (Fe), 18% nikel (Ni), dan 8% krom (Cr). Contohnya pada alat-alat perkakas rumah tangga seperti sendok stainless steel.

***

Pertanyaan sederhana, kenapa korosi hanya terjadi pada logam? Jawabannya karena logam pada bagian tertentu bisa sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi. Dan di bagian sisi lagi bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi. Jadi pada logam terjadi dua peristiwa sekaligus, oksidasi dan reduksi. Tentu saja ini hanya pada logam tertentu.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here