Laporan Kimia

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Korosi merupakan proses degradasi, deteorisasi, pengerusakan material yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekelilingnya. Adapun prosesnya yakni merupakan reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat disekelilingnya tersebut. Dalam bahasa sehari-hari korosi disebut dengan perkaratan. Kata korosi berasal dari bahasa latin “corrodere” yang artinya pengrusakan logam atau perkaratan. Jadi jelas korosi dikenal sangat merugikan.
Korosi merupakan sistem termodinamika 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 penting dalam ilmu pengetahuan dan teknologi modern.
Besi adalah salah satu dari banyak jenis logam yang penggunaannya sangat luas dalam kehidupan sehari-hari. Namun kekurangan dari besi ini adalah sifatnya yang sangat mudah mengalami korosi. Padahal besi yang telah mengalami korosi akan kehilangan nilai jual da fungsi komersialnya. Ini tentu saja akan merugikan sekaligus membahayakan. Berdasarkan dari asumsi tersebut, percobaan ini difokuskan dalam upaya pencegahan terjadinya peristiwa korosi ini khususnya pada besi. Selain itu pada percobaan ini akan diketahui logam-logam apa sajakah yang dapat menghambat terjadinya korosi sesuai dengan sifat-sifat kimianya.
1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan
1.2.1 Maksud Percobaan
Untuk mempelajasi peristiwa korosi terhadap besi (dalam bentuk paku) tanda dan dengan kontak dengan berbagai logam termasuk Cu, Zn, dan Al.
1.2.2 Tujuan Percobaan
Untuk mengetahui logam yang meningkatkan korosi dan yang menghambat korosi.
1.3 Prinsip Percobaan
Mengamati proses terjadinya korosi pada besi dengan mengamati besi yang tidak dilapisi logam lain dalam besi yang dilapisi Zn, Cu, dan Al dengan bantuan indikator PP dimana akan menghasilkan warna merah muda yang menunjukkan tempat dimana terjadi reduksi dan menghasilkan warna biru yang menunjukkan tempat dimana terjadinya oksidasi.
1.4 Manfaat Percobaan
Manfaat dari percobaan ini adalah praktikan dapat menentukan berbagai sifat korosi dari logam seperti zink, tembaga, aluminium terhadap besi, sehingga dapat diketahui logam mana yang mampu melindungi besi dari perkaratan dan lgam mana yang mempercepat korosi besi. Hal ini sangat berguna dalam bidang komersial untuk mempertinggi nilai jual dari besi. Selain itu, praktikan juga lebih mahir dalam menggunakan alat-alat laboratorium.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Sebagian orang mengartikan korosi sebagai karat, yakni sesuatu yang hampir dianggap sebagai musuh umum masyarakat. Karat (rust) adalah sebutan yang belakangan ini hanya dikhususkan bagi korosi pada besi, padahal korosi merupakan gejala destruktif yang mempengaruhi hampir semua logam.Walaupun besi bukan logam pertama yang dimanfaatkan oleh manusia, tidak perlu diingkari bahwa logam itu paling banyak digunakan, dan karena itu, paling awal menimbulkan masalah korosi serius. Karena itu tidak mengherankan bila istilah korosi dan karat hampir dianggap sinonim (Chamberlain, 1991).
Reaksi reduksi oksidasi merupakan reaksi yang disertai pertukaran elektron antara pereaksi, yang menyebabkan keadaan oksidasi berubah. Dari sejarahnya, istilah oksidasi diterapkan untuk proses-proses dimana oksigen diambil oleh suatu zat. Maka reduksi dianggap sebagai proses dimana oksigen diambil dari dalam suatu zat. Kemudian pengangkapan hidrogen juga disebut reduksi, sehingga kehilangan hidrogen harus disebut dengan oksidasi. Sekali lagi reaksi-reaksi lain dimana baiik oksigen maupun hidrogen yang tidak ambil bagian belum bisa dikelompokkan sebagai oksidasi atau reduksi sebelum definisi oksidasi dan reduksi yang paling umum, yang didasarkan pada pelepasan dan pengambilan elektron, disusun orang (Svehla, 1990).
Korosi dapat digambarkan sebagai sel galvanik yang mempunyai hubungan pendek dimana beberapa daerah permukaan logam bertindak sebagai katoda dan lainnya sebagai anoda, dan rangkaian listrik dilengkapi oleh aliran electron menuju besi itu sendiri. Sel elektrokimia terbentuk pada bagian logam dimana terdapat pengotor atau di daerah yang terkena tekanan (Oxtoby, dkk., 1999).
Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimiadengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam yang dari bijih mineralnya. Contohnya bijih besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida). Deret volta dan persamaan Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi (Anonim, 2008).
Hambatan terhadap korosi pada besi tuang kelabu yang terendam dalam air, relatif baik bila dibandingkan dengan hambatan pada baja lunak. Hambatan terhadap korosi dan kekuatan bahan ini ditingkatkan sedikit dengan menambahkan 3 persen nikel. Ketahanannya terhadap tumbukan juga dapat ditingkatkan dengan mengubah prosedur pengecoran sehingga menghasilkan steroid-steroid grafit alih-alih serpih-serpih yang normal, bila besi mengalami korosi, serpih-serpih grafit seringkali tetap mencuat di permukaan, dan secara berangsur membentuk lapisan yang lebih mulia dan kaya akan karbion pada logam tersebut (Chamberlain, 1991).
Aluminium adalah logam yang dangat reaktif. Kalau berada di lingkungan yang menghasilkan oksigen, logam ini bereaksi untuk membentuk sebuah selaput tipis oksida yang transparan di seluruh permukaannya yang terbuka. Selaput ini mengendalikan laju korosi dan melindungi logam di bawahnya. Oleh karena itu, komponen-komponen yang terbuta dari aluminium dan paduan-paduannya bisa memiliki umur panjang, Jika selaput itu rusak dan tidak dapat dipulihkan lagi, korosi logam ini akan berlangsung cepat sekali. Tembaga murni adalah logam yang sangat lunak dan mudah ditempa. Logam ini biasanya dipadukan dengan sedikit logam lain seperti Be, Te, Ag, Cd, As, dan Cr untuk mengubah sifat-sifatnya pada penerapan-penerapan tertentu, sambil tetap memperahankan ketahanan terhadap korosinya yang istimewa dalam kondisi-kondisi kerja yang lebih buruk (Chamberlain, 1991).
Tembaga, adalah logam merah muda, yang lunak, dapat ditempa, dan liat. Melebur pada suhu yang sangat tinggi, yakni 1038 oC. Karena potensial elektrod standarnya positif, yaitu (+0,34 untuk pasangan Cu/Cu2+), ia tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia bisa larut sedikit (Svehla, 1990).
Zink adalah logam yang putih kebiruan, logam ini cukup mudah untuk ditempa dan liat. Zink melebur pada suhu 410oC. Dan mendidih pada 906oC. Logamnya murni melarut lambat sekali dalam asam dan dalam alkali. Adanya zat-zat pencemar atau kontak dengan platinum atau tembaga, yang dihasilkan oleh penambahan beberapa tetes larutan garam dari logam-logam ini, mempercepat reaksi. Ini menjelaskan larutnya zink-zink komersial (Svehla, 1990).
Besi yang murni adalah logam yang berwarna putih perak yang kukuh dan liat. Ia melebur pada suhu 1535oC. Jarang terdapat besi komersial yang murni, biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silsida, fosfida, dan sulfida dari besi, serta sedikit grafit. Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi. Berbeda dengan tembaga, tembaga adalah logam merah muda, yang lunak, dapat ditempa, dan liat. Melebur pada 1038o+C. Karena potensial elektroda standarnya positif, ia tidak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia bisa larut sedikit (Svehla, 1990).
Pada sebuah generator untuk cairan logam, sebagai raktor, terjadi penentrating selama transfer panas, yang akan menyebabkan tingginya suhu air agar dapat dituang pada natrium suhu rendah dengan mengisi bagian kosong pada tube, pada proses ini akan terjadi korosi, yang kemudian akan berakibat pada keadaan ekonomi dan pemasaran generator ini, sehingga perlu adanya sebuah prosedur baru untuk kemudian mencegah berlanjutnya proses korosi, diantaranya adalah dengan pengetesan reaksi natrium dengan air, dll (Hamada dan Tanabe, 2004).
BAB III
METODE PERCOBAAN
3.1 Bahan
Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah NaCl, indikator pp, larutan H2SO4 2 M, agar-agar, K3Fe(CN)6 0,01 M, aquadest, tissue roll, plat seng, plat tembaga, plat aluminium, kertas label dan paku.
3.2 Alat
Adapun alat-alat yang dipergunakan pada percobaan kali ini, adalah tabung reaksi, rak tabung, gelas piala 250 mL, kasa asbes, pembakar gas, neraca Ohaus, batang pengaduk, pipet tetes dan pinset
3.3 Prosedur Kerja
1. Dipanaskan kira-kira 100 mL air dalam gelas piala 250 mL sampai mendidih
2. Ditambahkan 2 g agar-agar ke dalam air dan dipanaskan sambil diaduk hingga larut.
3. Ditambahkan 5 g NaCl ke dalam larutan panas dan larutan tersebut diaduk
4. Ditambahkan 2 mL indikator pp dan 1 mL K3Fe(CN)6 0,1 M, diaduk dan dihentikan pemanasan. Larutan dibiarkan sampai hangat sebelum digunakan.
5. Ditempatkan 4 paku besi pada tabung reaksi yang berisi 15 mL H2SO4 2 M selama beberapa menit.
6. Didihkan air dalam gelas piala 250 mL didekantasi asam dari paku dalam langkah 1 dibilas dengan air dan dengan hati-hati dimasukkan paku-paku tersebut dalam air panas. Paku dipindahkan pada waktu diperlukan dengan menggunakan gegep yang bersih.
7. Diberi label pada tabung reaksi 1 sampai 4. Pada tabung satu dimasukkan satu paku bersih. Pada preparasi tiap tabung 2 sampai 4, harus diingat bahwa potongan logam yang digunakan harus melekat dengan kuat pada paku.
8. Paku dibungkus dengan foil Cu.
9. Dilakukan hal yang sama dengan langkah 8 terhadap foil Zn dan foil Al. Dimasukkan paku-paku tersebut ke dalam tabung 2 sampai 4 dan dituangkan gel indikator ke dalam tiap tabung sampai seluruh paku tertutupi dengan gel, dihindari terbentuknya gelembung udara. Jika gel indikator telah dingin sehingga sulit dituangkan, dipanaskan kembali dan didinginkan hingga hangat.
10. Ditempatkan tabung satu sampai empat dalam rak tabung dan diamati daerah yang berwarna yang muncul dalam gel.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Sistem Lokasi warna merah Lokasi warna biru
Fe
Fe/Zn
Fe/Al
Fe/Cu Tidak ada
Ujung, kepala dan foil Zn
Tidak ada
Foil Cu Ujung, kepala dan sepanjang paku
Tidak ada
Tidak ada
Kepala dan ujung
4.3 Pembahasan
Pada percobaan ini, digunakan bahan dasar logam besi, dalam hal ini paku, karena logam ini sangat luas dan korosi pada logam ini sangat utama. Salah satu proses pencegahan korosi pada besi adalah dengan proses pelapisan dengan logam lain berdasarkan sifat-sifat kimia tertentu dari logam yang akan digunakan dalam hal ini adalah Cu, Zn, dan Al. Paku adalah salah satu bahan yang sangat mudah teroksidasi oleh oksigen yang ada di udara bebas. Dimana oksigen akan membentuk lapisan oksida melapisi permukaan logam, teteapi oksida logam besi ini mempunyai pori-pori sehingga mudah ditembus oleh oksigen atau uap air. Dengan demikian, keadaan ini memungkinkan reaksi oksidasi secara berkelanjutan pada bagian awal lapisan oksida yang telah terbentuk sebelumnya. Demikian seterusnya sampai semua logam besi teroksidasi, menyebabkan perubahan bentuk yang gembur dan keropos, yang pada akhirnya akan mengurangi bahkan merusak penampilan dan kekuatan logam besi tersebut.
Dalam percobaan ini kita dapat mengetahui apakah paku besi mengalami korosi atau terlindung dari korosi jika ada dan tidak ada kontak langsung dengan logam lain seperti Cu, Zn, dan Al. Mula-mula, paku besi dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi asam sulfat. Hal ini dilakukan untuk mempercepat korosi, sebagaimana kita ketahui bahwa keasaman tinggi merupakan faktor utama meningkatkan laju korosi. Paku tersebut dibenamkan dalam asam sulfat beberapa menit, kemudian di pindahkan dengan menggunakan pinset bersih. Hal ini dilakukan untuk menghindari adanya pengotor yang melekat pada paku, paku kemudian dimasukkan ke dalam air mendidih, untuk membersihkan paku dari kotoran yang mungkin masih terdapat dalam paku ataupun pinset yang digunakan.
Pada percobaan ini digunakan agar-agar yang berfungsi sebagai medium indikator, juga digunakan untuk mengetahui tempat-tempat reaksi anoda dan katoda terjadi. Terlebih dahulu, agar-agar dilarutkan dalam air mendidih, karena agar-agar tidak larut dalam air dingin. Camouran kemudian ditambahkan NaCl yang berfungsi sebagai jembatan garam yang dapat dinetralkan. Larutan kemudian ditambahkan dengan indikator PP yang menyebabkan adanya warna merah muda dengan adanya OH-, warna merah muda dalam gel menunjukkan tempat dimana reduksi. Selanjutnya dilakukan penambahan K3Fe(CN)6 yang bertujuan untuk menunjukkan tempat dimana Fe teroksidasi yang ditandai dengan adanya warna biru.
Untuk mengetahui logam mana yang meningkatkan korosi besi atau menghambat korosi, maka dalam percobaan ini digunakan tiga macam logam dalam bentuk foil seperti foil Cu, Zn, dan Al yang dilekatkan pada paku. Selanjutnya keempat paku tersebut dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda, kemudian ke dalam tabung reaksi dimasukkan gel dalam keadaan panas, hal ini dilakukan agar gel tersebut tidak meggumpal.
Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa reaksi Fe/Cu dan Fe dengan larutan gel diperoleh warna biru. Hal ini membuktikan bahwa Fe teroksidasi pada paku. Reaksi Fe/Zn diperoleh warna merah, yang menunjukkan tempat terjadinya reduksi. Dapat diketahui bahwa logam Zn adalah logam yang mampu melindungi besi karena adanya daya reduksi yang kuat dari logam tersebut. Zn dan Al dapat menghambat terjadinya korosi pada besi karena harga potensial elektrodanya lebih rendah dari harga potensial reduksi Cu bila dibandingkan dengan Fe. Sedangkan logam Cu meningkatkan korosi besi paku yang ditandai dengan adanya warna biru, hal ini disebabkab karena Cu melindungi diri kemudian melindungi Fe.
Jika dilihat dari potensial reduksi standar (Eo) masing-masing logam, maka Al yang paling negatif (-1,66), kemudian Zn(-0,76), dan Cu yang paling elekropositif dari ketiga logam yang diujikan (+0,34. Semakin positif Eo semakin besar kecenderungan zat untuk tereduksi, tetapi semakin mudah untuk teroksidasi. Berdasarkan harga Eo, logam Cu lebih mudah tereduksi sehingga tidak dapat melindungi paku besi yang memiliki Eo -0,44 dari korosi, sedangkan logam Zn dapat melindungi paku dari korosi. Logam Al memiliki Eo lebih negatif dibanding Zn, dengan demikian Al lebih mudah mengalami oksidasi daripada Zn, sehingga Al lebih baik dalam melindungi besi daripada Zn.

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil percobaan dapat disimpulakan bahwa logam Cu dapat mempercepat korosi, Zn dapat menghambat korosi, dan Al mudah menghambat korosi.
5.2 Saran
Sebaiknya pada percobaan ini digunakan jenis logam yang lain untuk diketahui sifat-sifatnya dalam mempercepat atau menghambat korosi pada besi. Selain itu, dicobakan juga untuk jenis agar-agar yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2008, Korosi, (online) (http://www.wikipedia.com), diakses 22 April 2009, pukul 21.00.
Hamada, H., dan Tanabe, H., 2004, Analysis of Overheating Rupture in Heat-Transfer Tubes Causing Corrosive High-Temperature Reaction, Journal of Nuclear Science and Technology, 41(6).
Oxtoby, D. W., Gillis, H. P. dan Nachtrieb, N. H., 1999, Kimia Modern, Erlangga, Jakarta
Svehla, G., 1990, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, PT. Kalman Media Pustaka, Jakarta.
Taba, P., Zakir, Muh., Fauziah, St., 2009, Penuntun Praktikum Kimia Fisika, Laboratorium Kimia Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin, Makassar.
Trethewey, K. R., dan Camberlain, J., 1991, Korosi, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta