LAPORAN TETAP PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK 1
I. NOMOR PERCOBAAN
: 6
II. JUDUL PERCOBAAN
: KOROSI LOGAM
III. TUJUAN PERCOBAAN
: Mempelajari Mempelajari Sifat-Sifat Sifat-Sifat Korosi pada Beberapa Logam (Besi dan Tembaga dengan Menggunakan Multimeter)
IV. DASAR TEORI
Menurut Roberge Menurut Roberge,, Korosi adalah peristiwa rusaknya logam karena reaksi dengan lingkungannya, sedangkan menurut Gunaltun, Gunaltun, korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang logam, ada pula definisi lain yang mengatakan bahwa korosi merupakan rusaknya logam karena adanya zat penyebab korosi. Pada dasarnya peristiwa korosi adalah reaksi elektrokimia. elektrokimia. Korosi Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya dimana logam mengalami oksidasi sedangkan oksigen mengalami reduksi yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan, yang berasal dari
bahasa latin “ Corrodere”.
Korosi atau pengkaratan
adalah kerusakan atau degradasi logam akibat bereaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Korosi logam melibatkan proses anodik yaitu oksidasi logam menjadi ionnya dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi elektron tersebut dengan laju yang sama. Proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. Secara alami pada permukaan logam dilapisi oleh suatu lapisan film oksida (FeO.OH). Pasivitas dari lapisan film ini akan rusak karena adanya
pengaruh dari lingkungan, misalnya adanya penurunan pH atau alkalinitas dari lingkungan ataupun serangan dari ion-ion klorida. Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi. Besi merupakan logam yang mudah berkarat. Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori. Bila dibiarkan, lama kelamaan besi akan habis menjadi karat. Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.x H2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagai anode, dinama besi mengalami oksidasi. Oksida besi (karat) dapat mengelupas, sehingga secara bertahap permukaan yang baru terbuka itu mengalami korosi kembali. Berbeda dengan Aluminium, hasil korosi berupa Al2O3 membentuk lapisan yang melindungi lapisan logam dari korosi selanjutnya. Beberapa macam jenis korosi, yaitu : 1) Uniform corrosion; yaitu reaksi kimia dan elektrokimia yang berlangsung untuk seluruh permukaan logam. Dapat diatasi dengan pemilihan logam yang cocok, diberi coating , inhibitor dan lingkungan katoda. 2) Galvanic corrosion; yaitu dua macam logam dihubungkan dan terletak dalam larutan yang korosif maka beda potensial yang timbul menyebabkan elektron mengalir antara kedua logam tersebut. 3) Crevice corrosion; yaitu korosi yang sering terjadi pada celah-celah suatu permukaan logam yang tertutup rapat dan dalam media yang korosif. Contoh : celah pada mur dan baut 4) Pitting corrosion; yaitu adanya lubang-lubang kecil dan sering terjadi karena setelah lama dipakai. 5) Selective Leaching ; yaitu adanya larutan logam dalam alloy oleh proses korosi. Contoh : dealuminiumification dan decobaltification 6) Erosion corrosion; yaitu kenaikan laju korosi oleh adanya gerakan relatif antara logam dengan cairan korosif 7) Stress corrosion; yaitu retak-retak yang disebabkan karena adanya gerakan tarik menarik yang terus menerus dalam media yang korosif.
Beberapa faktor penyebab korosi: a. Faktor Internal
Tingginya reaktivitas logam
Adanya zat pengotor
Struktur bahan atau kristal dengan permukaan logam yang tidak rata, memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan yang akhirnya berperan sebagai anoda dan katoda.
b. Faktor Eksternal
Adanya udara bebas, uap air dan gas tertentu seperti CO 2 dan SO2
Adanya zat-zat elektrolit (seperti asam atau garam).
Cara memperlambat korosi: 1. Mengontrol atmosfer 2. Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen di udara, dengan cara:
Pelapisan dengan cat, plastik, dan pemberian minyak
Galvanasi (penyalutan)
3. Perlindungan katodik dengan mengorbankan anoda: Menghubungkan logam dengan logam lain yang mempunyai potensial elektoda lebih rendah sebagai logam pelindung. Contoh-contoh proteksi katodik: 1) Untuk mencegah korosi pada pipa di dalam tanah, di dekatnya ditanam logam yang lebih aktif, misalnya Mg, yang dihubungkan dengan kawat. Batang magnesium akan mengalami oksidasi dan Mg yang rusak dapat diganti dalam jangka waktu tertentu, sehingga pipa yang terbuat dari besi terlindung dari korosi. 2) Untuk melindungi menara-menara raksasa dari pengkaratan, maka bagian kaki menara dihubungkan dengan lempeng magnesium yang ditanam dalam tanah. Dengan demikian menara besi akan menjadi katode magnesium dan lempeng Mg sebagai anodenya.
V. ALAT DAN BAHAN
Alat : Lembaran Besi 8 cm x 2 cm Lembaran Tembaga 8 cm x 2 cm Amplas Multimeter Kain Gelas Kimia 250 mL Gelas Ukur 100 mL Pipet Tetes
Bahan : Larutan K 3[Fe(CN)6] 0,1 M Indikator larutan PP Larutan NaCl 3% Aseton
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Bersihkan lembaran Besi dan Tembaga dengan menggunakan amplas kemudian gosok dengan kain katun yang telah direndam dalam Aseton untuk membersihkan dari lemak yang mungkin ada. 2. Buat larutan indikator Feroksi dengan cara: Mencampurkan 40 mL larutan NaCl 3% dan 20 mL larutan K 3[Fe(CN)6] 0,1 M dalam gelas kimia 250 mL. Ke dalam campuran tersebut, tambahkan secara hati-hati larutan PP sambil diaduk. Pada percobaan ini larutan indikator Feroksi akan memberikan warna biru dengan ion Fe 3+ dan PP memberikan warna merah dengan ion HO -. 3. Tempatkan lembaran Besi dan lembaran Tembaga ke dalam gelas kimia 250 mL yang diletakkan di atas kertas berwarna putih. Dengan menggunakan klip alligator, hubungkan kedua logam dengan multimeter. Masukkan larutan feroksi ke dalam gelas kimia sehingga tiap-tiap elektroda sebagian tercelup. Hati-hati jangan sampai klip alligator basah
dan jangan sampai terjadi hubungan antara logam yang satu dengan yang lainnya. 4. Amati jarum penunjuk aliran arus listrik pada multimeter untuk menentukan besarnya aliran electron yang melewati kedua logam tersebut. Amati pula perubahan warna yang terjadi, pada saat terjadi perubahan warna amati jarum penunjuk pada multimeter.
VII. HASIL PENGAMATAN
CARA KERJA
HASIL PENGAMATAN
1. Besi (paku) dan temabaga
Besi (paku) yang semula berkarat menjadi
dibersihkan dengan amplas.
bersih (berkurang karatnya), begitu juga dengan Temabaga.
Kemudian gosok kedua logam dengan kain yang telah direndam dengan Aseton agar lemak yan mungkin ada hilang.
2. Membuat Indikator Feroksi: 40 mL NaCl 3% + 20 mL
NaCl (tidak berwarna) + K 3[Fe(CN)6] (kuning)
K 3[Fe(CN)6] 0,1 M + 4 tetes indikator PP
Larutan kuning + PP (tidak berwarna) Larutan tetap kuning
3. Paku dan Tembaga dijepit dengan
klip
alligator
dan
dihubungkan dengan multimeter dengan arus 200 mA. Kemudian dicelupkan ke dalam indikator Feroksi.
Kedua logam semula tidak mengalami perubahan namun jarum penunjuk pada multimeter mulai bergerak.
Amati
jarum
multimeter
penunjuk dan
pada Namun kemudian dengan cepat paku
perubahan mengeluarkan warna biru pada ujungnya
warna.
kemudian ke semua bagian paku yang tercelup dengan larutan. Jarum penunjuk multimeter menunjukkan angka 0.22 pada saat paku berubah menjadi biru. Disusul dengan perubahan warna pada lembaran Tembaga yang mengeluarkan warna merah pada ujungnya kemudian ke semua bagian yang tercelup. Jarum penunjuk multimeter menunjukkan angka 0.35 pada saat Tembaga berubah menjadi merah. Larutan yang semula berwarna kuning menjadi hijau, dan di dasar gelas kimia terdapat karat berwarna hitam yang tertinggal.
VII. REAKSI KIMIA 1. Reaksi Indikator PP dengan HO
-
+ HO-
+ H2O
(merah)
2+
2. Reaksi Fe + K 3[Fe(CN)6]
2Fe+2 + 4OH-
3Fe(OH)2 + 2K 3[Fe(CN)6]
2Fe(OH)2 6KOH + Fe[Fe(CN)6]2 Biru turnbull
3. Korosi Besi
Katoda : O2
+ 2H2O + 4e-
Anoda : Fe (s)
4OH-
x1
Fe2+ + 2e-
x2
2Fe+2 + 4OH-
2Fe + O2 + 2H2O Katoda : O2 + 2H2O + 4e-
4OH-
Anoda : 2Fe(s)
2Fe2+ + 4e4OH- + 2Fe2+
2Fe + O2 + 2H2O
2Fe2+ + 4OH
4Fe(OH)2 (s) + 2 OH-
-
2Fe(OH)3
2Fe(OH)2 2Fe(OH)3 Fe2O3 .H2O + 2H2O (coklat kehitaman)
VIII. PEMBAHASAN
Percobaan mengenai korosi logam ini menggunakan logam Besi yang diwakili oleh paku dan juga logam Tembaga. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat dari korosi logam pada Besi dan juga Tembaga sebagai bahan utama yang digunakan. Selain itu digunakan pula multimeter yang dihubungkan dengan kedua logam untuk melihat besarnya arus yang melewati kedua logam pada saat reaksi berlangsung. Percobaan yang dilakukan sangat sederhana dan tidak memerlukan waktu lama untuk memperoleh hasil pengukurannya. Perlakuan pertama yang dilakukan adalah membersihkan paku dan juga lembaran tembaga yang akan digunakan dari karat yang menempel dengan menggunakan amplas, tidak hanya itu dilakukan pula pembersihan logam dengan menggunakan aseton untuk membersihkan lemak
yang mungkin menempel agar tidak mengganggu pengamatan. Reaksi kedua logam ini diidentifikasi dengan menggunakan larutan indikator feroksi yang dibuat dengan mereaksikan NaCl dengan K 3[Fe(CN)6] dan juga dengan penambahan larutan indikator PP pada larutan pengidentifikasi. Kedua logam (paku dan tembaga) dihubungkan dengan multimeter dengan menggunakan klip alligator dan kemudian dimasukkan sebagian ke dalam larutan pengidentifikasi. Hal yang harus diperhatikan dalam perlakuan ini adalah penggunaan klip yang tidak boleh basah atau menyentuh laruutan pengidentifikasi dikarenakan pada klip juga terdapat logam sehingga apabila klip mengenai larutan maka akan mengganggu jalannya pengamatan. Dari kedua logam yang digunakan, pada saat setelah dimasukkan ke dalam larutan belum terlihat terjadinya perubahan, namun jarum penunjuk pada multimeter sudah mulai bergerak angkanya. Tidak lama kemudian terlihat perubahan pada ujung paku yang mengenai larutan, ujung paku ini mengeluarkan warna biru ke dalam larutan dan jarum penunjuk pada multimeter 200mA menunjukkan angka 0.22, warna biru yang keluar dari paku juga menempel pada bagian paku itu sendiri. Kemudian logam tembaga juga menunjukkan perubahan pada bagian ujung logam yang bersentuhan dengan larutan yaitu mengeluarkan warna merah sedangkan penunjuk pada multimeter 200 mA menunjukkan angka 0.35, sama halnya yang terjadi pada paku, pada lembaran tembaga juga warna merah yang keluar juga menempel. Jarak waktu perubahan kedua logam ini tidaklah lama, sehingga sulit diamati dengan jelas saat pertama logam tembaga mengalami perubahan. Selain itu pada dasar tabung (gelas kimia) yang digunakan terdapat serbuk kehitaman yang merupakan oksida besi (karat) dan warna larutan pengidentikasi yang semula berwarna kuning menjadi hijau dikarenakan campuran warna biru dan merah yang dihasilkan dari reaksi kedua logam. Dari kedua data yang diperoleh, dapat dilihat bahwa logam besi (paku) mengalami perubahan terlebih dahulu kemudian disusul dengan perubahan yang dialami tembaga. Larutan pengidentifikasi yang digunakan adalah campuran dari larutan NaCl, larutan K 3[Fe(CN)6] dan juga larutan indikator PP. Penggunaan larutan NaCl berfungsi sebagai larutan elektrolit yang dapat memperceat proses
karat, sedangkan larutan K 3[Fe(CN)6] sebagai penujuk adanya ion besi (II), Fe 2+ sebagai hasil oksidasi berupa endapan biru pada besi. Indikator PP sebagai larutan yang bersuasana basa dan sehingga besi mudah mengalami korosi (memberikan warna merah). Penggunaan multimeter bertujuan untuk melihat terjadinya reaksi yang menimbulkan arus. Pada saat kedua logam dimasukkan ke dalam larutan terjadi reaksi perpindahan elektron sehingga arus dapat terbaca dengan menggunakan multimeter. Reaksi yang terjadi antara besi dan tembaga (II) di dalam larutan: Fe + Cu2+
Fe2+ + Cu
Dalam hal ini logam besi menyumbangkan elektron-elektron kepada ion tembaga (II). Fe teroksidasi menjadi Fe 2+ dan Cu2+ tereduksi menjadi Cu. Selama elektron ini masih terus bergerak maka arus masih akan mengalir.
IX. KESIMPULAN
Setelah melakukan praktikum dapat disimpulkan bahwa: 1. NaCl berfungsi sebagai larutan elektrolit yang dapat memperceat proses karat. 2. K 3[Fe(CN)6] sebagai penujuk adanya ion besi (II) Fe 2+ sebagai hasil oksidasi berupa endapan biru pada besi. 3. Indikator PP sebagai larutan yang bersuasana basa sehingga besi mudah mengalami korosi. 4.
Reaksi yang terjadi antara besi dan tembaga di dalam larutan adalah Fe menyumbangkan elektronnya kepada ion tembaga. Sehingga Fe teroksidasi menjadi Fe2+ dan Cu2+ tereduksi menjadi Cu.
5.
Selama kedua logam dimasukkan ke dalam larutan terjadi perpindahan elektron sehinnga menimbulkan arus yang dapat dibaca oleh multimeter.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2012.
3
Korosi
Besi.
(online),
(http://www.docstoc.com/docs/138331987/Korosi-Besi, diunduh
pada
tanggal 25 Oktober 2013). Cakrawala
Bentang
Raya.
Korosi
dan
Proteksi
Katodik .
(online),
(http://www.slideshare.net/cakbentra/korosi-dan-proteksi-katodik, diakses pada tanggal 25 Oktober 2013). Deswanti, Reni. 6 Korosi. (online), (http://renideswantikimia.wordpress.com/kimia-kelas-xii-3/semester-i/2reaksi-redoks-dan-elektrokimia/5-korosi.html, diakses pada tanggal 25 Oktober 2013). Harahap, Diah Lestari. 2013. Percobaan Korosi pada Logam (Paku). (online), (http://diahlestariharahap.blogspot.com/2013/02/percobaan-korosi-padalogam-paku.html, diakses pada tanggal 21 Oktober 2013). Winarto, Dwi. 2013. Korosi. (online), (http://www.ilmukimia.org/2013/01/korosi.html, diakses pada tanggal 21 Oktober 2013)
LAPORAN TETAP PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK I KOROSI LOGAM
Kelompok
:3
Nama Anggota
: 1. Amaliah Agustina (06111010021) 2. Feri Setiawan
(06111010018)
3. Zulkandri
(06111010019)
4. Apriansyah
(06111010020)
5. Berly Dwikaryani (06111010022) 6. Sri Dwiwati
(06111010023)
7. Dita Dwi Febriana (06111010024)
Dosen Pengasuh : Drs. Rodi Edi, M.Si
PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2013
LAMPIRAN Gambar Selama Percobaan
Larutan Indikator Feroksi sebelum dimasukkan Logam
Larutan Saat dimasukkan Logam
Larutan Setelah Logam dikeluarkan dan Perubahan Logam
