Korosi

Pengertian Korosi

Korosi adalah peristiwa perusakan logam oleh karena terjadinya reaksi kimia antara logam dengan zat-zat di lingkungannya membentuk senyawa yang tak dikehendaki.

Contoh peristiwa korosi antara lain karat pada besi, pudarnya warna mengkilap pada perak, dan munculnya warna kehijauan pada tembaga. Reaksi kimia yang terjadi termasuk proses elektrokimia di mana terjadi reaksi oksidasi logam membentuk senyawa-senyawa oksida logam ataupun sulfida logam.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:

Senyawa Hidrokarbon

Stoikiometri

Korosi pada Besi (Perkaratan)

Proses korosi pada besi dapat dibagi menjadi dua reaksi redoks terpisah, antara lain:

Proses hilangnya besi

Bagian besi yang hilang umumnya adalah bagian besi yang mengalami kontak dengan air. Bagian ini disebut daerah anode, sebagaimana reaksi oksidasi besi terjadi:

Fe(s) \longrightarrow Fe^{2+}(aq) + 2e^-

.

E_{red}^{\circ} = -0,44 V

Ketika atom-atom Fe kehilangan elektron, terbentuklah cekungan di bagian hilangnya besi tersebut. Selanjutnya, elektron-elektron yang terlepas tersebut akan mengalir ke bagian dengan konsentrasi oksigen tinggi yang umumnya terletak di tepi tetesan air tempat terbentuknya cekungan. Bagian ini disebut daerah katode, di mana elektron yang terlepas dari atom besi mereduksi O2:

O_2 (g) + 2H_2O (l) + 4e^- \longrightarrow 4 OH^- (aq)

.

E_{red}^{\circ} = +0,40 V

atau

O_2 (g) + 4H^+ (aq) + 4e^- \longrightarrow 2H_2O (l)

.

E_{red}^{\circ} = +1,23 V

Pada umumnya, reaksi reduksi yang terjadi adalah reaksi reduksi oksigen dengan H+, sebagaimana medium terjadinya korosi cenderung bersifat asam dan reaksi reduksi dalam suasana asam cenderung lebih spontan, sebagaimana potensial reduksinya lebih besar (+1,23 V). Ion H+ berasal dari asam H2CO3 yang terbentuk dari reaksi pelarutan karbon dioksida dalam uap air di udara.

Jadi, keseluruhan reaksi hilangnya besi, tanpa reaksi pembentukan karat, yaitu:

2Fe(s) + O_2 (g) + 4H^+ (aq) \longrightarrow 2Fe^{2+} (aq) + 2H2O (l)

.

E_{red}^{\circ} = +1,67 V

Proses pembentukan karat

Karat besi, Fe2O3∙nH2O yang merupakan senyawa padatan yang berwarna coklat kemerahan, terbentuk pada reaksi redoks yang berbeda dengan reaksi sebelumnya. Ion-ion Fe2+ yang terbentuk pada daerah anode terdispersi dalam air dan bereaksi dengan O2 membentuk Fe3+ dalam karat. Keseluruhan reaksi pada proses ini adalah:

2Fe^(2+) (aq) + \frac{1}{2} O_2 (g) + (2+n)H_2O (l) (aq) \longrightarrow Fe_2O_3 \cdot nH2O (s) + 4H^+ (aq)
Secara keseluruhan, jika persamaan reaksi hilangnya besi dengan reaksi pembentukan karat dijumlahkan maka diperoleh:

2Fe(s) + frac{3}{2} O_2 (g) + nH2O (l) \longrightarrow Fe_2O3 \cdot nH2O (s)

reaksi korosi pada besi

Reaksi korosi pada besi
(Sumber: Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.)

Faktor Penyebab Korosi Pada Besi (Faktor-faktor yang Mempengaruhi)

1. Konsentrasi H2O dan O2

Dalam kondisi kelembaban yang lebih tinggi, besi akan lebih cepat berkarat. Selain itu, dalam air yang kadar oksigen terlarutnya lebih tinggi, perkaratan juga akan lebih cepat. Hal ini sebagaimana air dan oksigen masing-masing berperan sebagai medium terjadinya korosi dan agen pengoksidasi besi.

2. 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.

3. Keberadaan elektrolit

Keberadaan elektrolit seperti garam NaCl pada medium korosi akan mempercepat terjadinya korosi, sebagaimana ion-ion elektrolit membantu menghantarkan elektron-elektron bebas yang terlepas dari reaksi oksidasi di daerah anode kepada reaksi reduksi pada daerah katode.

4. Suhu

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