Jelaskan Proses Kimia Yang Terjadi Pada Saat Terjadi Perkaratan Pada Besi
Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan senyawa lain yang terdapat di lingkungannya (misal air dan udara) dan menghasilkan senyawa yang tidak dikehendaki. Peristiwa korosi kita kenal dengan istilah perkaratan. Korosi ini telah mengakibatkan kerugian bermilyar rupiah setiap tahunnya. Biasanya logam yang paling banyak mengalami korosi adalah besi.
Korosi terjadi melalui reaksi redoks, di mana logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen mengalami reduksi. Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat. Karat pada besi berupa zat yang berwarna cokelat-merah dengan rumus kimia Fe2O3·xH2O. Oksida besi (karat) dapat mengelupas, sehingga secara bertahap permukaan yang baru terbuka itu mengalami korosi. Berbeda dengan aluminium, hasil korosi berupa Al2O3 membentuk lapisan yang melindungi lapisan logam dari korosi selanjutnya. Hal ini dapat menerangkan mengapa panic dari besi lebih cepat rusak jika dibiarkan, sedangkan panci dari aluminium lebih awet.
Korosi secara keseluruhan merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.
Korosi diakibatkan oleh air hujan (karena air hujan mengandung O2)
A. Proses Terjadinya Korosi
Korosi (Kennet dan Chamberlain, 1991) adalah penurunan mutu logamakibat reaksi elektro kimia dengan lingkungannya. Korosi atau pengkaratanmerupakan fenomena kimia pada bahan – bahan logam yang pada dasarnyamerupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontaklangsung dengan lingkungan berair dan oksigen. Contoh yang paling umum, yaitukerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida. Dengan demikian, korosimenimbulkan banyak kerugian.
Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi iondengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodikyang mengkonsumsi electron tersebut dengan laju yang sama : proses katodikbiasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungansekitarnya. Untuk contoh korosi logam besi dalam udara lembab, misalnya prosesreaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut :
Anode {Fe(s)→ Fe2+(aq)+ 2 e}
x 2
Katode O2(g)+ 4H+(aq)+ 4 e → 2 H2O(l)
+
Redoks 2 Fe(s) + O2 (g)+ 4 H+(aq)→ 2 Fe2++ 2 H2O(l)
Dari data potensial elektrode dapat dihitung bahwaemf standar untuk proseskorosi ini, ,yaituE0sel =+1,67 V ; reaksi ini terjadi pada lingkungan asam dimanaion H+ sebagian dapat diperoleh dari reaksi karbon dioksida atmosfer dengan airmembentuk H2CO3. Ion Fe+2 yang terbentuk, di anode kemudian teroksidasi lebihlanjut oleh oksigen membentuk besi (III) oksida :
4 Fe+2(aq)+ O2 (g) + (4 + 2x) H2O(l) → 2 Fe2O3x H2O + 8 H+(aq)
Hidrat besi (III) oksida inilah yang dikenal sebagai karat besi. Sirkuit listrikdipacu oleh migrasi elektron dan ion, itulah sebabnya korosi cepat terjadi dalamair garam.
Jika proses korosi terjadi dalam lingkungan basa, maka reaksi katodik yang
terjadi, yaitu :
O2 (g) + 2 H2O(l)+ 4e → 4 OH-(aq)
Oksidasi lanjut ion Fe2+ tidak berlangsung karena lambatnya gerak ion inisehingga sulit berhubungan dengan oksigen udara luar, tambahan pula ion inisegera ditangkap oleh garam kompleks hexasianoferat (II) membentuk senyawakompleks stabil biru. Lingkungan basa tersedia karena kompleks kaliumheksasianoferat (III).
Korosi besi realatif cepat terjadi dan berlangsung terus, sebab lapisansenyawa besi (III) oksida yang terjadi bersifat porous sehingga mudah ditembusoleh udara maupun air. Tetapi meskipun alumunium mempunyai potensial reduksijauh lebih negatif ketimbang besi, namun proses korosi lanjut menjaditerhambatkarena hasil oksidasi Al2O3, yang melapisinya tidak bersifat poroussehingga melindungi logam yang dilapisi dari kontak dengan udara luar.