Pengertian Korosi, Penyebab, Proses, Pencegahan, dan Contohnya

Diposting pada

Korosi merupakan suatu peristiwa kimia yang melibatkan reduksi oksidasi atau biasa disebut reaksi redoks. Peristiwa ini dapat terjadi pada logam seperti besi, baja, dan lain sebagainya. Dapat diartikan, terjadinya korosi berarti material tersebut telah mengalami kerusakan karena strukturnya bukan lagi sebagai logam murni melainkan logam oksida oleh adanya reaksi oksidasi yang terjadi pada logam tersebut.

Berdasarkan sistem tabel periodik unsur, saat ini diketahui terdapat 80 jenis unsur logam dimana  setangah dari jumlah tersebut dapat dikombinasikan atau dicampur dengan logam lain untuk membentuk paduan logam yang dapat menghasilkan variasi lebih dari 40.000 jenis paduan logam yang berbeda.

Masing-masing paduan tersebut akan memiliki sifat fisik, kimia, dan mekanik yang berbeda karena tersusun dari jenis logam yang berbeda namun semua jenis paduan tersebut dapat mengalami korosi dengan batas dan cara tertentu.

Korosi

Korosi adalah peristiwa berkarat dan terkelupasnya material logam seperti besi dimana hal ini terjadi karena reaksi oksidasi pada logam tersebut. Korosi dapat menyebabkan kerusakan pada struktur material sehingga logam yang telah mengalami korosi menjadi tidak berguna atau memiliki nilai yang rendah karena sifat logam akan turun dengan adanya korosi.

Secara sederhana, ketika logam yang baru dibuat mengalami kontak atau terpapar dengan udara, maka permukaan yang awalnya mengkilap akan tertutup oleh karat akibat bereaksi dengan udara. Kecenderungan suatu logam untuk mengalami korosi ditentukan dari stabilitas dan kondisi logam tersebut.

Suatu logam dapat terbentuk dalam keadaan logam murni, keadaan teroksidasi nol, ataupun dalam bentuk senyawa yang bergabung dengan unsur lain atau teroksidasi positif. Di alam, sebagian besar logam ditemukan dalam bentuk senyawa yang artinya logam cenderung lebih stabil dalam bentuk teroksidasi untuk berikatan dengan unsur lain.

Dengan alasan ini, untuk mendapatkan logam murni seperti yang biasa kita gunakan diperlukan energi yang cukup besar untuk mendapatkan logam murni. Sebaliknya ketika mengalami korosi yang berarti logam murni akan teroksidasi dan berikatan dengan unsur lain, maka energi akan dilepaskan dengan peristiwa ini atau dapat dikatakan proses korosi ini adalah proses spontan yang dapat terjadi tanpa adanya energi. Sangat mudah untuk menemukan benda di kehidupan kita yang menunjukkan tanda-tanda korosi.

Korosi mempengaruhi banyak bidang kehidupan manusia yang menggunakan produk logam. Hal itu karena proses korosi tidak hanya mempengaruhi sifat kimia logam tetapi juga menghasilkan perubahan sifat fisik dan mekaniknya. Logam yang memiliki permukaan mengkilap dapat menjadi kusam dan kotor pada permukaannya dengan adanya korosi.

Selain itu, logam yang pada dasarnya bersifat kuat dan kokoh, ketika mengalami korosi hingga ke bagian dalam, maka logam tersebut dapat menjadi keropos dan rapuh. Oleh karena itu terjadinya korosi sangat tidak diinginkan untuk material logam yang digunakan dalam kehidupan sehari hari.

Proses Korosi

Ketika suatu logam seperti besi ditempatkan diluar ruangan dan material tersebut terpapar dengan kelembaban udara, besi tersebut akan berkarat dengan cepat. Hal itu dikarenakan pada keadaan udara lembab itu berarti pada kondisi tersebut uap air berada dalam jumlah yang tinggi pada udara.

Uap air yang akan berperan dalam proses korosi besi tersebut dimana akan terjadi reaksi reduksi oksidasi pada prosesnya. Laju korosi akan dipercepat dengan adanya uap air garam pada kelembaban udara tersebut. Proses korosi terjadi melalui reaksi elektrokimia dimana molekul air akan menjadi sistem sel volta dalam mengalami kontak dengan logam dan akan mengoksidasi logam besi tersebut. Tentunya proses ini dapat terjadi dengan adanya oksigen bebas yang berperan dalam proses oksidasi.

Mekanisme terjadinya korosi berawal ketika besi mengalami kontak dengan molekul air yang terdapat di udara. Reaksi reduksi oksidasi seperti yang ada pada baterai terjadi pada proses korosi. Logam akan berperan sebagai anoda sehingga logam tersebut akan mengalami oksidasi.

Proses ini akan menghasilkan ion logam dan elektron bebas yang kemudian elektron tersebut akan berpindah dan mereduksi oksigen dan dapat menghasilkan ion hidroksida. Hal itu akan mendukung terjadinya reaksi katiodik. Pelarutan logam pada anoda akan menghasilkan dua produk yaitu ion logam yang akan berada pada larutan dan menghalami hidrasi atau menghasilkan ion logam yang berbentuk senyawa padat dan terkumpul pada permukaan.

Besi murni (Fe) merupakan logam besi yang biasa digunakan sebagai material. Besi tersebut akan teroksidasi sehingga bermuatan 2+ dan akan menghasilkan elektron untuk mereduksi oksigen pada udara. Reaksi ini terjadi pada anoda:

Fe(s)  Fe2+(aq) + 2e

Elektron akan berpindah di dalam logam besi dan bergerak ke arah teteasan molekul air berada.

O2(g) + 2 H2O(l) + 4e  4 OH(aq)

Dalam air, ion hidroksida akan bergerak ke arah dalam dan bereaksi dengan besi yang telah teroksidasi (Fe2+). Hal itu akan menghasilkan besi (II) hidroksida yang akan mengendap.

Fe­2+(aq) + 2 OH (aq)  Fe(OH)2 (s)

Karat akan terbentuk dengan cepat ketika proses oksidasi dari endapan terjadi. Hal itu karena pada umumnya Fe(OH)2 bersifat reaktif dan akan dengan mudah bereaksi dengan oksigen yang berada pada udara bebas menghasilkan proses korosi.

4 Fe(OH)­2 (s) + O2 (g)  2 Fe2O3•H2O (s) + 2 H2O (l)

Karat tersebut berbentuk besi oksida yang terhidrasi dan akan menutupi permukaan logam besi. Karat memiliki warna coklat kehitaman sehingga akan menurunkan nilai dari logam tersebut. Dengan proses demikian, hal itulah yang menyebabkan proses korosi umumnya terjadi pada permukaan terlebih dahulu.

Pencegahan Korosi dan Contohnya

Berikut ini adalah serangkain faktor penyabab terjadinya krosi dalam ilmu kimia beserta contohnya, antara lain;

Pelapisan Permukaan

Metode pencegahan korosi yang paling sederhana dan mudah yaitu melalui pelapisan permukaan dimana pada metode ini, logam akan dilapisi dengan material penutup lain seperti cat. Penutupan permukaan logam dengan cat akan menghambat terjadinya kontak antara logam dengan uap air dan juga udara. Hal itu berarti akan mencegah terjadinya proses korosi pada logam tersebut.

Sacrificial Coating

Metode coating lainnya yaitu sacrificial coating dimana pada proses ini permukaan logam akan dilapisi dengan logam lain yang lebih mudah mengalami oksidasi atau proses ini juga dikenal dengan sacrificial coating. Salah satu logam sebagai pelapis akan dikorbankan untuk melindungi logam utama.

Besi ataupun baja umumnya dilapisi dengan zink yang merupakan logam yang lebih reaktif. Proses ini juga dikatakan sebagai galvanisasi dimana korosi pada zink yan dihasilkan dari oksidasinya sedangkan besi akan mengalami reduksi. Reduksi pada besi merupakan inhibitor dari korosi.

Proteksi Katiodik

Cara lain untuk memproteksi logam dari korosi adalah dengan menggunakan metode proteksi katiodik dimana pada prosesnya, muatan elektrik negatif akan dialirkan ke logam secara kontinyu. Proteksi katiodik mereplikasi efek dari metode sacrificial coating dengan logam yang jauh lebih aktif.

Sumber dari muatan negatif pada umumnya berasal dari power supply eksternal. Proses ini banyak digunakan dalam proteksi korosi untuk tangki bahan bakar dan pipa bawah tanah.

Passivation

Metode ini merupakan cara menghambat korosi pada logam melalui film tipis yang dilapiskan pada permukaan logam sebagai penghalang terhadap oksidasi logam tersebut. Pembentukan lapisan pasif ini akan dipengaruhi oleh pH lingkungan, suhu, dan kondisi kimia.

Metode ini telah digunakan pada patung Liberty yang dilapisi dengan platina biru-hijau melalui reaksi kimia tertentu. Hal ini akan memproteksi logam tembaga dari patung Liberty.

Anodisasi

Anodisasi merupakan cara penghambatan korosi dimana logam akan diproteksi dengan senyawa spesifik tertentu melalui kondisi elektrokimia. Hal ini akan menghasilkan film atau lapisan tipis logam oksida berukuran nanometer. Pori akan memungkinkan terjadinya oksidasi pada film, metode ini menghasilkan lapisan yang lebih tebal daripada metode passivation.

Sacrificial Anode Protection

Memiliki prinsip yang sama dengan sacrificial coating, metode scrificial anode protection terbentuk dari logam yang memiliki reaktivitas lebih tinggi daripada logam utama yang akan diproteksi. Proses ini dapat digunakan untuk mencegah korosi pada struktur logam dengan kuat.

Metode sacrificial anode akan rusak terlebih dahulu sebelum logam yang diproteksi mengalami kerusakan. Namun, kekurangan dari metode ini yaitu mengharuskan adanya penggantian dari pelapis secara berkala karena pelapis dapat mengalami kerusakan.

Itulah tadi pembahasan secara lengkap tentang materi kimia dengan fokus pada pengertian korosi, faktor penyebab, proses tarjadi, pencegahan, dan contohnya di dalam kehidupan. Semoga melalui artikel ini bisa memberikan wawasan serta membarikan pengetahuan kepada segenap pembaca sekalian. Trimakasih,

Gambar Gravatar
Aji Pangestu Adalah Mahasiswa Jurusan Kimia Yang saat ini Sedang Belajar serta Menyelesaikan Studi Pendidikan di salah Satu Kampus Negari Jawa Tengah.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *