LAPORAN PBL PEMICU 1KIMIA ANALITIKELEKTROKIMIA
Kelompok 4Farisa Imansari Kasandika GaniarsaKristanto -
1206212331Mariana - 1206212331Tiara Febriani - 1206262140DEPARTEMEN
TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIADEPOK, 2013KATA
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa, yang karena karunia
dan rahmat-Nya, penulis bisa menyelesaikan makalah ini. Ucapan
terima kasih juga penulis sampaikan kepada orang-orang yang telah
mendukung dan membantu dalam proses pembuatan makalah ini.Makalah
ini berisi tentang hubungan korosi pipa air yang mencemari air PAM
dengan sistem elektrokimia. Di makalah ini akan ada informasi
mengenai penyebab dan pencegahan korosi, sistem elektrokimia itu
sendiri, pemurnian air yang tercemar yang berhubungan dengan kasus
pada pemicu.]Tentunya sebagai manusia, setiap individu memiliki
kekurangannya masing-masing. Maka dari itu, penulis meminta maaf
jika ada kata-kata yang kurang berkenan.Penulis berharap, dengan
adanya makalah ini, pembaca bisa mendapat manfaat setelah membaca
makalah ini. Penulis berharap, pembaca bisa menambah wawasan
pembaca mengenai elektrokimia.
Salam,
Penulis
BAB IPENDAHULUAN
1.1. Peta Konsep1.2. Latar Belakang1.3. Problem StatementAir tak
pernah lepas kita gunakan sehari-hari. Kebanyakan air yang kita
gunakan berasal dari air tanah atau ada juga yang memilih memakai
air PAM. Pengguna air PAM yang notabene masih sangat sedikit
dibandingkan dengan pengguna air tanah mungkin bisa merasa lebih
aman. Pasalnya, air yang berasal dari PAM sudah melalui proses
pengujian dan pembersihan sehingga lebih aman digunakan.Namun
belakangan ini, sebagian masyarakat pengguna PAM merasa resah.
Mereka mengeluh tentang keadaan air PAM yang sering kali membuat
warna pakaian yang dicuci berwarna kusam, air yang ditampung
berwarna kekuningan, dan tak jarang pula berbau. Hal ini tentunya
membuat tidak nyaman bagi masyarakat selaku konsumen dan juga
menimbulkan kekuatiran akan efeknya terhadap kesehatan, terutama
bagi anak-anak mereka.Sebagai seorang engineer baru masuk, anda
mendapat tugas dari PDAM untuk membantu mengatasi masalah yang
dihadapi oleh perusahaan berkaitan dengan keluhan mayarakat
tersebut. Khusus untuk pipa seperti itu perusahaan anda melapisi
pipa dengan logam magnesium untuk melindungi besi dari korosi. Dari
analisa lapangan ditemukan bahwa sebagian pipa-pipa yang digunakan,
diketemukan mulai terkena korosi dibeberapa tempat. Hal ini
terutama dilokasi yang melintasi tempat pembuangan sampah akhir
(TPA). Perusahaan menugasi anda untuk mengumpulkan banyak informasi
tentang korosi dan pencegahannya dalam rangka mencari solusi
mengatasi masalah ini.1.4. Perumusan Masalah Bagaimana proses dan
reaksi electrowining dan electroplating? Apa saja pengaruh
unsur-unsur yang ada di lingkungan terhadap korosi pipa? Apa saja
jenis-jenis sel elektrokimia? Bagaimana proses pemurnian air secara
elektrokimia? Apa faktor penyebab korosi khususnya besi dan
bagaimana mekanisme reaksinya? Bagaimana cara atau metode yang
digunakan untuk melindungi logam dari korosi? Bagaimana logam-logam
seperti magnesium dan aluminium menghindarkan diri dari korosi?
Bagaimana reaksi yang terjadi pada proses perolehan logam aluminium
dan bauksit?1.5. Informasi yang Diperlukan Faktor penyebab,
mekanisme, dan pencegahan korosi pada logam Konsep sel elektrokimia
Unsur-unsur lingkungan terhadap terjadinya korosi Konsep
elektrokimia mengenai elektroplating dan elektrowinning
BAB IIISI
2.1. Materi Bahasan Pemicu2.1.1. Elektrokimiaa. Pengertian Sel
ElektrokimiaSel elektrokimia merupakan tempat berlangsungnya
hubungan timbal balik reaksi reduksi oksidasi dengan arus listrik.
b. Jenis-jenis Sel ElektrokimiaSel elektrokimia dibedakan menjadi
dua, yaitu sel volta atau sel galvani dan sel elektrolisis. Sel
elektrokimia terdiri dari tiga komponen penting, yaitu anoda,
katoda, dan elektrolit. Anoda adalah elektroda tempat
berlangsungnya reaksi oksidasi. Katoda adalah elektroda tempat
berlangsungnya reaksi reduksi. Elektrolit adalah suatu zat yang
larut atau terurai ke dalam bentuk ion-ionnya.1. Sel VoltaSel volta
secara umum terjadi secara spontan. Reaksi spontan artinya reaksi
elektrokimia tidak menggunakan energi atau listrik dari luar. Sel
volta mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Sistem sel
volta ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 1. Sistem Sel VoltaAnoda pada sel volta bermuatan
negatif, sedangkan katoda bermuatan positif. Dalam sel volta,
reduktor dan oksidatornya dipisahkan sehingga pemindahan elektron
tidak terjadi secara langsung tetapi melalui kawat penghantar. Pada
gambar 1, logam zink dan logam tembaga dicelupkan dalam larutan.
Logam zink yang menjadi anoda akan larut dan melepas dua elektron.
Elektron yang dibebaskan tertinggal pada logam zink. Elektron
tersebut kemudian mengalir ke logam tembaga melalui kawat
penghantar. Ion Cu2+ akan mengambil elektron dari tembaga kemudian
mengendap. Dengan demikian, rangkaian tersebut dapat menghasilkan
aliran elektron (listrik).Bersamaan dengan melarutnya logam zink,
larutan dalam wadah A menjadi bermuatan positif. Hal itu menghambat
pelarutan logam zink selanjutnya. Sementara itu, larutan dalam
wadah B akan bermuatan negatif seiring dengan mengendapnya ion
Cu2+. Hal ini akan menahan pengendapan ion Cu2+. Jadi, aliran
listriknya tidak akan berkelanjutan. Untuk menetralkan muatan
listriknya, kedua larutan dihubungkan dengan suatu jembatan garam,
yaitu larutan garam (seperti NaCl atau KNO3) dalam agar-agar.
Ion-ion negatif dari jembatan garam akan bergerak ke wadah A untuk
menetralkan kelebihan ion Zn2+, sedangkan ion-ion positif akan
bergerak ke wadah B untuk menetralkan ion SO42-. Jembatan garam
melengkapi rangkaian menjadi rangkaian tertutup.Susunan sel volta
dinyatakan dlaam notasi yang disebut dengan diagram sel. Diagram
selnya, yakni anoda|oksidasi||katoda|reduksi. Dua garis sejajar
(||) menyatakan jembatan garam. 2. Sel ElektrolisisSel elektrolisis
terjadi secara tidak spontan atau membutuhkan listrik pada saat
reaksi. Sel elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi
kimia. Anoda pada sel elektrolisis bermuatan positif, sedangkan
katodanya bermuatan negatif.Elektron (listrik) memasuki sel
elektrolisis melalui kutub negatif (katoda). Spesi tertentu dalam
larutan menyerap elektron dari katoda dan mengalami reduksi.
Sementara itu, spesi lain melepas elektron di anoda dan mengalami
oksidasi. Pada katoda terjadi pengendapan logam yang melarut dari
anoda. Spesi yang mengalami reduksi dikatoda adalah spesi yang
potensial reduksinya paling besar, sedangkan spesi yang mengalami
oksidasi di anoda adalah spesi yang potensial oksidasinya paling
besar.Pada anoda terjadi reaksi oksidasi, yaitu anion (ion negatif)
ditarik oleh anoda dan jumlah lektronnya berkurang sehingga
bilangan oksidasinya bertambah.a. Ion OH dioksidasi menjadi H2O dan
O2. Reaksinya:
b. Ion sisa asam yang mengandung oksigen (misalnya NO3, SO42)
tidak dioksidasi, yang dioksidasi air. Reaksinya:
c. Ion sisa asam yang lain dioksidasi menjadi molekul.
Contoh:
Pada katoda terjadi reaksi reduksi, yaitu kation (ion positif)
ditarik oleh katoda dan menerima tambahan elektron, sehingga
bilangan oksidasinya berkurang.a. Ion H+ direduksi menjadi H2.
Reaksinya:
b. Ion logam alkali (IA) dan alkali tanah (IIA) tidak direduksi,
yang direduksi air.
c. Ion logam lain (misalnya Al3+, Ni2+, Ag+ dan lainnya)
direduksi. Contoh:
2.1.2. Korosia. Penyebab Terjadinya Korosi pada BesiPenyebab
terjadinya korosi adalah besi bersinggungan dengan oksigen atau
bersinggungan dengan logam lain dalam lingkungan air akan terjadi
sel elektrokimia. Salah satu penyebab korosi yang tidak kita sadari
adalah polusi. Polusi dapat menyebabkan korosi karena udara yang
kotor mengandung SOx (oksida belerang) dan NOx (oksida nitrogen)
karena emisi kendaraan bermootor dan aktivitas industri. Aktivitas
industri yang menghasilkan limbah B3 (Bahan berbahaya Beracun) juga
menjadi salah satu penyebab korosi. Limbah B3 ini mayoritas terdiri
dari karbo, hidrogen, dan oksigen. Namun, ada juga halogen, sulfur,
nitrogen, dan logam berat. Pengaruh lingkungan dengan korosi dapat
terkategorikan menjadi beberapa kategori Air, air bereaksi dengan
logam sebagai pereaksi, pelarut, katalis, dan elektrolit pH,
menurut penelitian Whitman dan Russel, pH mempengaruhi laju reaksi
Oksigen, potensial redoks tinggi, sehingga oksigen dalam proses
korosi akan terlebih dahulu direduksi oleh H+b. Mekanisme
Terjadinya Korosi pada BesiReaksi yang terjadi pada korosi besi
:Anoda: Katoda:
berarti proses korosi spontan bahkan dapat bereaksi lanjut
membentuk karat.
Logam (besi) berlaku sebagai anoda yang mengalami oksidasi,
sedangkan oksigen (udara) berlaku sebagai katoda yang mengalami
reduksi. Elektron yang dibebaskan di anoda mengalir ke bagian lain
dari besi itu, di mana oksigen tereduksi. Ion besi (II) yang
terbentuk pada anoda selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi
(II) yang kemudian membentuk senyawa oksidasi terhidrasi,
Fe2O3.xH2O yaitu karat besi (suatu zat padat yang berwarna cokelat
merah).c. Cara (Metode) untuk Melindungi Korosi pada LogamSeperti
yang telah diketahui bahwa korosi logam memerlukan oksigen dan air.
Lalu berbagai jenis logam dapat melindungi logam dari korosi.
Berdasarkan dua sifat itu muncullah cara (metode) untuk melindungi
korosi pada logam, yaitu mengecat logam, melumuri dengan oli atau
gemuk, dibalut dengan plastik, galvanisasi (dilapisi dengan zink),
Chromium plating (dilapisi dengan kromium), dan sacrificial
protection (pengorbanan anoda). Beberapa cara di atas didasarkan
pada konsep sel elektrokimia baik sel volta maupaun sel
elektrolisis.2.1.3. Pemurnian AirSelain menggunakan metode fisika
atau kimia, permunian air juga dapat dilakukan dengan prinsip
elektrokimia. Pemurnian air dengan metode elektrokimia jarang
digunakan namun sangat efektif dalam menghasilkan air yang bebas
mikroba. Secara definisi, pemurnian air dengan elektrokimia adalah
pemusnahan mikroorganisma dengan menggunakan aliran listrik yang
melewati air dengan elektroda yang tepat. Pada batas antara air dan
elektroda, arus listrik akan memicu reaksi elektrokimia yang
menghasilkan zat desinfektan dan air itu sendiri (ozon) atau
substasi lain yang terlarut dalam air (klorida menjadi
klorin)Pemurnian air secara elektrokimia lebih murah dan efisen dan
dapat digunakan untuk berbagai limbah yang ingin dihilangkan.
Terdapat empat metode pemurnan air yang menggunakan prinsip
elektrokimia, yaitu oksidasi anodik, membrane-assist methode,
electrochemically generated spesies for fisinfection dan metode
adsorbsi.Oksidasi anodik biasanya digunakan untuk metode ini adalah
untuk mengoksidasi zat-zat organik menjadi H2O dan CO2. Metode
oksidasi anodik dibagi kembali menjadi dua bagian yaitu oksidasi
anodik secara langsung dan oksidasi tidak langsung. Pada metode
membran, membran berfungsi sebagai separataor dan elektrolit solid.
Dua prinsip utama pada metode membran assist adalah elektrodialisis
dan solid polymere electrolyte application.Metode electrchemically
generated species for disinfection banyak digunakan untuk menjaga
air yang sudah bersih agar tidak lagi terkena limbah selama masa
penyimpanan. caranya adalah dengan memproduksi klorit dan
hipoklorit secara stabil. Kedua bahan tersebut ampuh dalam membunuh
mikrooganisme maupun makroorganisme.Metode yang terakhir, yaitu
metode adsorbsi. Metode ini biasanya menggunkan elektroda karbon.
Dimana ketika limbah melewati karbon akan teradi proses adsrobsi.
Selanjutnya limbah yang telah teradsobrsi dibuang setelah arus
listrik ke eletroda dihentikan.2.1.4. ElectroplatingElektroplating
adalah proses penggunaan arus listrik untuk melapisi objek
konduktor berarus dengan lapisan tipis logam. Proses yang dilakukan
pada elektroplating disebut elektrodeposisi yaitu proses pemberian
lapisan logam pada permukaan benda lain dengan penggunaan arus
listrik. Ini merupakan kebalikan dari reaksi sel galvani. Pada
penyepuhan, logam yang akan disepuh dijadikan katoda, sedangkan
logam penyepuhnya sebagai anoda. Kedua elektroda itu dicelupkan
dalam larutan garam dari logam penyepuh. Hal ini menyebabkan pada
katoda terjadi pengendapan dan pada anoda terjadi pelarutan. Arus
listrik (potensial) dialirkan ke katoda dan anoda muatan ion
negatif ditarik elektroda katoda ion ion bermuatan negatif
berpindah ke arah elektroda bermuatan negatif ion ion dinetralisir
oleh kedua elektroda hasil larutan elektrolit diendapkan pada
katoda terbentuk lapisan logam dan hidrogen2.1.5.
ElektrowinningElektrowinning atau yang lebih dikenal sebagai
ekstraksi elektron, adalah proses penguraian elektron dari logam
-yang berasal dari bijihnya- yang diletakkan di dalam larutan atau
cairan. Elektrowinning dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu
Posisi logam dalam deret electromotive. Pada umumnya, logam yang
mempunyai nilai potensial elektroda positif lebih mudah menjalankan
elektrowinning daripada logam yang mempunyai potensial elektroda
negatif Konsentrasi dan jenis logam di dalam elektrolit, Ukuran
luas permukaan katoda dan Besarnya arus listrik yang digunakan.
Tingkat pengendapan metal di katoda meningkat seiring dengan
kerapatan arus yang lebih tinggi.Aplikasi dari proses
elektrowinning dapat ditemukan dalam industri pemeliharaan kualitas
air, daur ulang logam, dan daur ulang air.2.2. Jawaban PemicuTugas
I1. Penjelasan tentang penyebab dan mekanisme terjadinya korosi
pada logam khususnya besi.2. Bagaiman cara/metode yang digunakan
orang untuk melindungi logam dari korosi dan membedakan satu sama
lain?Metode perlindungan yang banyak digunakan dan paling mudah
dilakukan serta dari aspek biaya paling murah adalah penerapan
pelapisan. System perlindungan menerapkan kontak antara logam
dengan lingkungannya. Lapisan pemisah ini dapat digolongkan sebagai
berikut : Lapisan hasil reaksi kimia atau elektrokimia pada
permukaan logam Lapisan anorganik : enamel, semen dan lain
sebagainya Lapisan organik : cat, resin, plastik, karet dan lain
sebaginya Lapisan logam : logam murni, logam paduanI. Lapisan
Logam
a. Sacrificial AnodePelapisan logam dengan logam murni adalah
sacrificial anode (pengorbanan anode), yaitu dengan cara menanamkan
logam magnesium kemudian dihubungkan ke pipa besi melalui sebuah
kawat. Logam magnesium itu akan berkarat, sedangkan besi tidak
karena magnesium merupakan logam yang aktif (lebih mudah
berkarat).b. GalvanisasiGalvanisasi merupakan proses pelapisan
logam induk dengan logam lain dengan tujuan agar logam induk
mempunyai ketahanan korosi yang lebih baik. Galvanisasi umumnya
menggunakan logam yang memiliki titik cair yang lebih rendah .
Galvanisasi bersama denganelectroplating, cladding, thermal spray,
aluminizingdansherardizingadalah metode-metode untuk melapiskan
logam pada permukaan substrat (metallic coating).Penggunaan
metallic coating memiliki dua tujuan:1. Sebagai pelindung korosi2.
Sebagai anoda korbanGalvanisasi baja biasanya digunakan seng atau
aluminum. Pada proses galvanisasi celup panas baja dengan seng,
awalnya baja dicelupkan dalam seng cair (450-475 oC). Pencelupan
ini menyebabkan logam seng akan menempel pada logam induk (baja).
Pembentukan intermetallic Fe dengan Zn dapat meningkatkan kekuatan
lekat lapisan ini. Selain itu parameter lain yang menentukan
pelekatan adalah tingkat kebersihan permukaan, temperatur, waktu,
dan komposisi kimia logam induk dan pelapis. Umur pakai tergantung
pada lingkungan dan ketebalan lapisan.
Galvanisasi celup panas mempunyai beberapa kelebihan dan
kekurangan. Kelebihannya diantaranya memiliki umur panjang dan
tidak memerlukan topcoat untuk lingkungan pH 5-10, dapat
memproteksi bentuk struktur yang komplek dan rumit, serta sekali
celup dapat melapisi permukaan luar dan dalam secara bersamaan.
Kekurangannya diantaranya besar struktur yang akan dilapisi
dibatasi dengan ukuran penampung, tidak baik untuk struktur yang
selalu terendam serta tidak cocok struktur yang diaplikasikan untuk
lingkungan pH 10. Kalau akan dilakukan topcoating, permukaan yang
porous harus ditutupi dengan sealer.Urutan proses:1. Persiapan
permukaan2. Fluxing (pembersihan lapisan oksida dengan pencelupan
ke dalam larutan preflux)3. Dipping (pencelupan pada logam cair)4.
Postdipping treatmentII. Lapisan OrganikPelapisan organic (Organic
Couting ) adalah penghalang organic tipis antara material dengan
lingkungannya. Organic couting biasanya diaplikasikan dalam bentuk
cairan dengan menggunakan kuas (brushing), rol (rolling), dan
penyemprotan (spraying). Komponen lapisan organic terdiri dari
binder, pigment, additive, dan solvent. Jenis pelapisan organic
diklasifikasikan berdasarkanbinder atau resin. Binder memberikan
efek dari ketahanan dan sifat dari lapisan organic,sedangkan
pigment,additive, dan solvent dapat memperanguhi sifat dan
kemampuan proteksi dari lapisan organic.Binder atau resin merupakan
unsur pembentuk film pada pelapisan organic, dimana binder akan
membentuk matriks berupa fasa polemerik yang continue pada lapisan
organic. Pigment yang ada lapisan organic bertujuan untuk
mrmberikan warna pada system lapisan. Selain iu unsur pigment juga
dapat meningkatkan sifat proteksi pada korosi dari lapisan organic.
Pigmen bekerja sebagai zat inhibitor seperti fosfat, zat yang
dikorbankan (sacrificial) seperti seng, serta zat penghalang
seperti (barrier) seperti kaca. Sovent digunakan untuk mengurangi
vikositas (kekentalan) dari resin dan komponen lainnya sehingga
menghasilkan pencampuran yang homogeny. Dengan berkurangnya
vikositas maka zat lapis organic akan mudah diaplikasikan pada
substrat sehingga menghasilkan lapisan film yang tipis, halus, dan
continue/merata. Sedankan tujuan additive adalah proteksi korosi.
Komponen additive diperlukan saat proses manufaktur,
pengaplikasian, dan curve dari lapisan organic fungsi dari additive
sebagai pengontrol aliran dan despresi terhadap lingkungan
tertentu.Proses dalam organcic couting :1. Mekanisme pembentukan
lapisan Air drying : mekanisme curing yang terjadi pada temperature
ruang. Mekanisme ini terdiri dari : Solvent evaporation : dengan
menguapnya sovent, maka thermoplastic resin dapat membentuk film
padat Conversion : sejalan dengan mnguapnya solvent, lapisan film
dapat terbentuk dengam menkanisme curing melalui proses oksidasi,
katalis, atau crosslinking. Untuk thermoset coating, lapisan akan
terbentuk dengan proses cross-linking pada temperature ruang. Epoxy
resin akan mengelami cross-linking dengan polyamine sehingga
membentuk lapisan film.2. Metode pengaplikasian zat lapis
organicMenggunakan metode brushing untuk pengaplikasian lapisan
primer karena kuas dapat menjangkau pori sertaa ketidak seragaman
dari permukaan substrat. Karena pengerjaan menggunakan kuas
berjalan lambat, mka metode brushing diutamakan untuk pelapisan
permukaan substrat yang rumit seperti sudut, pelapisan area yang
kecil, serta untuk tujuan perbaikan.3. Mekanisme proteksi lapisan
organicTerdapat 2 mekanisme : Aksi penghalangan (barrier) : lapisan
organic dapat melindungi logam karena adanya partikel inorganic
yang inert yang tersusunn dengan rapi di dalam lapisan, seperti
alumunium flake dan glass flake. Aksi inhibisi: didapat dari
pigment yang ada di dalam lapisan organic4. Preparasi permukaan :
merupakan proses yang meliputi pengkasaran permukaan untuk
mendapatkan mechanical bounding dan juga mengangkan karat, minyak
lemak, dan pengotor. Terdapat beberapa tahap dalam preparasi
permukaan.III. Lapisan AnorganikPelapisan vitereus enamel, glass
lining dan porcelain liningPada hakekatnya vitereus enamel, glass
lining dan porcelain lining adalah pelapisan zat gelas yang
memiliki koefisien muai yang sesuai dengan metal yang
dilindunginya. Cara penerapannya adalah bubuk gelas dikenakan pada
permukaan yang berbentuk asam atau seperti yang telah disiapkan.IV.
Lapisan hasil elektrokimiaLapisan hasil elektrokimia contohnya
adalah palisan listrik (electroplating) seperti yang sudah
dijelaskan diatas.3. Bagaimana mekanismenya magnesium dapat
melindungi logam besi dari korosi?Jawab: Perlindungan logam dari
korosi misalnya seperti besi yang menggunakan magnesium merupakan
metode yang disebut dengan sacrificial protection (pengorbanan
anoda) atau perlindungan katodik. Perlindungan ini merupakan
aplikasi dari konsep deret volta dimana unsur yang ada di sebeleh
kiri deret volta lebih reaktif dari unsur di kanannya, sehingga
dapat mendesak logam dikanannya. Cara ini dilakukan dengan
menghuubungkan logam pelindung, yaitu logam E atau potensial
standarnya lebih kecil. Logam pelindung ini ditanam di tanah atau
air dekat logam yang akan dilindungi. Di sini akan terbentuk sel
volta raksasa dengan logam pelindung sebagai anoda. Untuk mencegah
korosi pada pipa di dalam tanah, di dekatnya ditanam logam yang
lebih aktif (lebih mudah berkarat) daripada besi, misalnya
magnesium (Mg) yang dihubungkan dengan kawat. Proses reaksi
pencegahan korosi pipa dan tangki minyak dari Fe adalah sebagai
berikut:
Anoda (-) : 2Mg(s) 2Mg2+(aq) + 4e-
Katoda (+) : 2H2O(l) + O2(g) + 4e-4OH-(aq)
2Mg(s) + 2H2O(l) + O2(g) 2Mg2+(aq) + 4OH-(aq) membentuk
Mg(OH)2(s)Batang magnesium akan mengalami oksidasi dan magnesium
yang rusak (berkarat) tetapi besi sebagai katoda tidak mengalami
redoks (tidak berkarat), karena air dan gas O2 yang mengalami
reaksi reduksi, sehingga pipa besi tidak terkorosi. Logam Mg(s)
yang terkorosi menjadi Mg(OH)2(s) secara periodik perlu diganti.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa logam yang paling sesuai untuk
proteksi katodik adalah logam Mg.4. Apakah ada kaitan antara
lingkungan dekat TPA dengan kecenderungan pipa besi terkorosi?
Mengapa? Ada, karena sampah dapat terbagi menjadi sampah organik
dan anorganik. Sampah pada umumnya mengandung karbon, hidrogen,
nitrogen, sulfur, dan fosfor. Pada sampah organik ketika dalam
proses pembusukan akan menghasilkan gas H2S atau Hidrogen Sulfida.
Gas H2S dapat berada di udara rata-rata 18 jam hingga 3 hari.
Selama jangka waktu tersebut H2S dapat berubah menjadi Sulfur
Dioksida (SO2). Gas SO2 merupakan gas yang berbau tidak sedap dan
mudah larut dalam air sehingga membentuk asam sulfat (H2SO4).
Peristiwa ini dapat dikatakan sebagai hujan asam. Hujan asam dapat
menyebabkan korosi karena asam memudahkan terjadinya korosi pada
besi.
Gambar 2 Proses terjadinya hujan asam
5. Bagaimana saran anda untuk mengatasi masalah yang dihadapi
oleh pengguna pipa tersebut?6. Dari data sekunder yang anda peroleh
diketahi pH tanah sekitar lokasi penempatan pipa besi adalah 6.
Dapatkah anda melakukan prediksi apakah terjadi proses korosi pada
pipa besi yang ditanam di daerah tersebut? Penjelasan sebaiknya
menggunakan angka yang akurat.Jawab: Berdasarkan data sekunder maka
diketahui bahwa reaksi berkangsung dalam suasana asam sehingga
reaksi kimia yang terjadi adalah:Pada bagian anoda, besi
teroksidasi menjadi ion Fe 2+ E0 = 0,45 VPada bagian katoda,
oksigen tereduksi menjadi air E0 = 1.23 VJadi reaksi umum yang
terjadi adalah
Elektron yang dibutuhkan untuk oksidasi O2 pada bagian katoda
didapat dari bagian yang lebih mudah teroksidasi, yaitu anoda.
Ketika ion Fe2+ berpindah dari anoda, ion tersebut bereaksi dengan
O2. Reaksinya adalah
Besi (III) membentuk suatu insoluble hidrat oksida ()yang
dikenal dengan karat
Berdasarkan konsep kinetika kimia, maka laju reaksi dari reaksi
ini adalahApabila laju reaksi pada kondisi normal (pH=7) adalah
sebesar a mol/sec. Apabila kondisi dengan pH 6 maka konsentrasi H+
sepuluh kali lebih besar daripada kondisi normal sehingga laju
pembentukan karat akan semakin besar. Akibatnya karat akan semakin
cepat terbentuk pada kondisi ini daripada pada kondisi normal.Tugas
II1. Bagaimana menjelaskan reaksi yang terjadi pada proses
perolehan logam aluminium dari bauxite?2. Bagaimana bentuk sel
elektrokimia yang digunakan dalam proses elektroplating, berikan
contoh reaksi elektroplating yang anda ketahui?3. Bagaimana anda
menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas lapisan logam
elektroplating yang diperoleh?
BAB III
3.1. KesimpulanSel elekrokimia merupakan tempat berlangsungnya
hubungan timbal balik antarareaksi reduksi dan oksidasi dengan arus
listrik. Sel elektrokimia dibedakan menjadi dua yaitu, sel volta
dan sel elektrolisis. Pada sel volta reaksi terjadi secara spontan
yaitu dengan mengubah energi kimia menjadi energi listrik,
sedangkan sel elektrolisis terjadi secara tidak spontan, dimana
energi listrik diubah menjadi energi kimia. Di dalam kehidupan
sehari hari terdapat hal hal yang membutuhkan reaksi secara
elektrokimia baik itu yang merugikan maupun yang menguntungkan.
Reaksi elektrokimia yang merugikan contohnya adalah peristiwa
korosi pada besi, dimana logam (besi) berlaku sebagai anoda yang
mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) berlaku sebagai
katoda yang mengalami reduksi. Sedangkan reaksi elektrokimia yang
menguntungkan adalah pemurnian air dan pelapisan logam secara
elektrokimia.
3.2. SaranMelalui makalah ini kami berharap mahasiswa lebih
memahami tahapan tahapan yang terjadi pada reaksi elektrokimia
serta kegunaan yang dapat diambil melalui penerapan reaksi
elektokimia. Selain itu mahasiswa diharapkan mengetahui akibat-
akibat yang ditimbulkan dalam reaksi elektrokimia contohnya pada
peristiwa korosi pada logam.
Daftar Pustaka
Atkins, PW. 1994. Physical Chemistry, 5th.ed. Oxford : Oxford
University Press.D. Brynn Hibbert,1993, Introduction to
Electrochemistry, Great Britain : Macmillan Physical.H. Van Vlack,
Lawrence. 1983. Ilmu dan Teknologi Bahan. Jakarta : Erlangga.Hiskia
Ahmad, 1992, Elektrokimia dan Kinetika Kimia , Bandung : PT. Citra
Aditya Bakti.Khopkar, S.M.1990. Konsep Dasar Kimia Analitik.
Jakarta:UI-Press.Lando, Maron. 1983. Fundamental of phisycal
chemistry. New york : Macmillan Publishing.Ph. D, Riyanto. 2013.
Elektrokimia dan Aplikasinya. Yogyakarta: Graha
Ilmu.http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/124672-R040810-Evaluasi%20pelapisan-Literatur.pdfhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/bahan-baku-dan-produk-industri/pelapisan-logam-di-industri/http://www.ilmukimia.org/2013/01/korosi.html
