Penjelasan Korosi (Karatan) Dan Reaksinya

Sunday, March 12, 2017



Korosi (berkarat) adalah proses perubahan sifat bahan akibat pengaruh atau reaksinya dengan lingkungan sekitarnya. Korosi dapat terjadi dimana saja dan bahan apa saja, hampir tidak ada benda padat yang tidak dapat terkorosi atau kebal terhadap serangan korosi (Widharto, 2001).
Sedangkan penghancuran logam dengan selain cara mekanis didefinisikan sebagai kegagalan korosif dan merupakan hasil dari serangan yang merusak dengan reaksi kimia atau elektrokimia dengan lingkungannya (Dalimunte, 2004). Dampak dari korosi merupakan penurunan daya guna atau sifat kearah yang lebih rendah atau dapat dikatakan kemampuan  dari peralatan yang terbuat dari komponen logam akan berkurang. Peristiwa korosi tidak timbul dengan sendirinya, melainkan terdapat faktor-faktor yang menyebabakan korosi semakin mungkin terjadi.

Menurut (Widharto, 2001), hingga kini dikenal sebanyak 105 jenis elemen yang 80 diantaranya berupa bahan logam. Setiap jenis logam tersebut tidak ada yang kebal terhadap semua jenis korosi. Secara umum penyebab korosi ada dua, yaitu korosi kimia dan korosi elektrolit. Logam mengalami korosi karena proses kimia sederhana antara oksigen yang terdapat pada atmosfer dapat bergabung dengan logam membentuk lapisan oksida pada permukaannya, ketika lapisan ini terlepas akan menimbulkan korosi lanjutan sehingga logam akan mengalami pengurangan massa akibat lapisan oksida awalnya yang telah runtuh menghasilkan produk korosi. Proses korosi ini akan terjadi semakin cepat. Korosi elektrolit merupakan korosi kimia yang jauh lebih kompleks. Pada saat mencelupkan plat seng dan tembaga dalam larutan asam sulfat kemudian mengalirkan arus listrik menyebabkan seng yang merupakan anodik akan lebih cepat terkorosi dibandingkan bila seng dibiarkan sendiri berada dalam larutan. Peristiwa korosi terjadi akibat adanya reaksi kimia dan elektrokimia. Namun, untuk terjadinya peristiwa korosi terdapat beberapa elemen utama yang harus dipenuhi agar reaksi tersebut dapat berlangsung. Elemen-elemen utama tersebut adalah sebagai berikut (Fontana. Mars. G, 1986).

1. Material
Dalam suatu peristiwa korosi, suatu material akan bersifat sebagai anoda. Anoda adalah suatu bagian dari suatu reaksi yang akan mengalami oksidasi. Akibat reaksi oksidasi, suatu logam akan kehilangan elektron, dan senyawa logam tersebut ion berubah menjadi ion-ion bebas.

2.  Lingkungan
Dalam suatu peristiwa korosi, suatu lingkungan akan bersifat sebagai katoda. Katoda adalah suatu bagian dari rekasi yang akan mengalami reduksi. Akibat reaksi reduksi, lingkungan yang bersifat katoda akan membutuhkan elekron yang akan diambil dari anoda. Beberapa lingkungan yang dapat bersifat katoda adalah Lingkungan air, atmosfer, gas, mineral acid, tanah, dan minyak.

3. Reaksi antara material dan lingkungan
Adanya reaksi antara suatu material dengan lingkungannya merupakan suatu persyaratan yang sangat penting dalam terjadinya suatu peristiwa korosi. Reaksi korosi hanya akan terjadi jika terdapat hubungan atau kontak langsung antara material dan lingkungan. Akibat adanya hubungan tersebut, akan terjadi reaksi reduksi dan oksidasi yang berlangsung secara spontan.

4.  Elektrolit
Untuk mendukung suatu reaksi reduksi dan oksidasi dan melengkapi sirkuit elektrik, antara anoda dan katoda harus dilengkapi dengan elektrolit. Elektrolit menghantarkan listrik karena mengandung ion-ion yang mampu menghantarkan elektroequivalen force sehingga reaksi dapat berlangsung.

Reaksi korosi logam melibatkan dua reaksi setengah sel, yaitu reaksi oksidasi pada anoda dan reaksi reduksi pada katoda (Trethewey et al, 1991). Pada dasarnya, reaksi korosi merupakan kombinasi reaksi anodik dan kotodik. Secara sederhana reaksi korosi dapat ditulis seperti berikut ini.
 

 Reaksi anodic                   :    Fe ----> Fe2+  + 2e                                      
 Reaksi katodik                  :    O2 + H2O + 4e ----> 4OH-                       
                                           O2 + 4H+ + 4e ----> H2O                              
                                           2H+  + 2e ---->  H2                                            
Karena dalam permukaan logam terdapat ion Fe2+ dan ion OH-, kedua ion ini akan bereaksi.
Fe2+ + 2OH- ---->  Fe(OH)2                                                                   
Fe(OH)2 + O2 ---->  Fe(OH)3. H2Okarat                                                  

Berdasarkan reaksi tersebut, oksigen sangat berperan dalam reaksi  katodik.

Reaksi: