7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 1/12

KOROSI DAN PENYEPUHAN

TUGAS MANDIRI TIDAK TERSTRUKTUR 

Disusun oleh :

 Nama :

 No.induk :

Kelas :

SMA SAVERIUS KARANGMALANG

TAHUN PELAJARAN 2015 / 2016

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 2/12

KOROSI DAN PENYEPUHAN

A. Korosi

1. Pengertian Korosi

Korosi  adalah kerusakan atau degradasi logam  akibat reaksi redoks

antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang

menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa

sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim

adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi,

sedangkan oksigen udara! mengalami reduksi. Karat logam umumnyaadalah berupa oksida atau karbonat. "umus kimia karat besi adalah

#e$%&.n'$%, suatu zat padat yang berwarna (oklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu

dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

#e(s) )--* #e$+(aq) + $e

lektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu

yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

%$(g) + '+(aq) + e )--* $'$%(l)

tau%$(g) + $'$%(l) + e )--* %'-(aq)

/on besi//! yang terbentuk pada anode selan0utnya teroksidasi

membentuk ion besi///! yang kemudian membentuk senyawa oksida

terhidrasi, yaitu karat besi. engenai bagian mana dari besi itu yang

 bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode,

 bergantung pada berbagai 2aktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan

rapatan logam itu.

Korosi dapat 0uga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karenalogam bereaksi se(ara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. da

de2inisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses

ekstraksi  logam dari bi0ih mineralnya. Contohnya, bi0ih mineral logam

 besi  di alam bebas ada dalam bentuk senyawa  besi oksida  atau  besi

sul2ida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang

digunakan untuk pembuatan   ba0a  atau ba0a paduan. 3elama pemakaian,

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 3/12

 ba0a tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi

kembali men0adi senyawa besi oksida!.

Deret 4olta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui

kemungkinan ter0adinya korosi. Ke(epatan korosi sangat tergantung pada

 banyak 2aktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan

oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang

akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

$. Contoh Korosi

5eton yang selama ini dikenal sebagai material yang 6tahan karat7,

sebenarnya bisa 0uga mengalami korosi sebagaimana korosi atau karatyang ter0adi pada struktur ba0a. Korosi yang dimaksud di sini adalah

kerusakan material beton tersebut akibat proses kimia yang ter0adi di

dalamnya. 8entu sa0a bentuk korosi beton ini tidak sama dengan korosi

yang ter0adi pada besi ba0a.

3truktur beton yang rentan terhadap korosi adalah :

3truktur yang terletak di lingkungan laut, seperti plat2orm o22shore,

dermaga, 0etty, dsb. 3truktur yang terletak di dalam tanah, seperti pondasi, basement,

terowongan, dsb.

3truktur yang terletak di lingkungan karbondioksida yang tinggi

Korosi pada struktur beton bertulang ada $ 0enis, yaitu :

. Korosi P! "# T$%&'&

Pada korosi 0enis ini, kerusakan ter0adi pada tulangan di dalam beton.

/ni disebabkan karena tulangan di dalam beton bereaksi dengan air 

dan membentuk karat. Karat yang terbentuk pada tulangan ini

mengakibatkan pengembangan 9olume besi tulangan tersebut.

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 4/12

Pengembangan 9olume ini kemudian mendesak beton sehingga beton

tersebut terkelupas atau pe(ah.

8er0adinya karat ini disebabkan adanya reaksi antara unsur besi #e+!

di dalam tulangan dengan unsur hidroksi %'-! dari air.

$#e$+ + %'-  $#e%'!$

;alu dari mana datangnya air yang kemudian menyebabkan besi

tulangan tersebut berkarat < ir ini dapat masuk ke dalam beton dan

sampai ke tulangan melalui $ (ara, yaitu:

1. ir yang masuk dari luar atau uap air di udara melalui pori-pori

 beton karena beton tidak kedap air.

2. Proses karbonasi, yaitu reaksi antara karbondioksida C%$!

dengan unsur kalsium hidroksida di dalam beton Ca%'!$!

karena beton tidak kedap udara. Ca%'!$ + C%$  CaC%& + '$%

(. Korosi P! ")*o&

#oto di atas adalah (ontoh korosi pada beton yang ter0adi di

 permukaan bagian bawah lantai dermaga. Korosi pada beton ter0adi

akibat terbentuknya ettringite  akibat reaksi kimia antara unsur 

kalsium di dalam beton dengan garam sul2at dari luar. 3ama seperti

karat pada besi, ettringite yang ter0adi menyebabkan pengembangan

9olume beton sehingga menyebabkan massa beton terdesak dan

 pe(ah. 3e(ara lengkapnya, proses ter0adinya ettringite  ini dapat

di0elaskan sebagai berikut.

Proses hidrasi antara semen C&3 dan C$3! dengan air men0adi pasta

semen &Ca%.$3i%$.&'$% disingkat C3'!.

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 5/12

C&3 + '$% C3' + Ca%'!$

C$3 + '$% C3' + Ca%'!$

Ca%'!$  yang ter0adi kemudian bereaksi dengan garam sul2at dari

tanah atau laut

Ca%'!$ + g3%  g%'!$ + Ca3%

Ca3% yang ter0adi bereaksi kembali dengan C& dari semen dan air 

men0adi ettringite

C& + Ca3% + '$% ettringite

&. #aktor-2aktor yang mempengaruhi korosi

Korosi pada permukaan suatu logam dapat diper(epat oleh beberapa

2aktor, antara lain:

a. Kontak ;angsung logam dengan '$% dan %$

Korosi pada permukaan logam merupakan proses yang mengandung

reaksi redoks. "eaksi yang ter0adi ini merupakan sel 4olta mini.

sebagai (ontoh, korosi besi ter0adi apabila ada oksigen %$! dan air 

'$%!. ;ogam besi tidaklah murni, melainkan mengandung (ampuran

karbon yang menyebar se(ara tidak merata dalam logam tersebut.

kibatnya menimbulkan perbedaan potensial listrik antara atom

logam dengan atom karbon C!. tom logam besi #e! bertindak 

sebagai anode dan atom C sebagai katode. %ksigen dari udara yang

larut dalam air akan tereduksi, sedangkan air sendiri ber2ungsi

sebagai media tempat berlangsungnya reaksi redoks pada peristiwa

korosi. 3emakin banyak 0umlah %$ dan '$% yang mengalami kontak 

denan permukaan logam, maka semakin (epat berlangsungnya korosi

 pada permukaan logam tersebut. Perhatikan animasi. berikut: animasi

korosi besi 

 b. Keberadaan =at Pengotor 

=at Pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan ter0adinya

reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang

teroksidasi. 3ebagai (ontoh, adanya tumpukan debu karbon dari hasil

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 6/12

 pembakaran 55 pada permukaan logam mampu memper(epat

reaksi reduksi gas oksigen pada permukaan logam. Dengan demikian

 peristiwa korosi semakin diper(epat.

(. Kontak dengan lektrolit

Keberadaan elektrolit, seperti garam dalam air laut dapat

memper(epat la0u korosi dengan menambah ter0adinya reaksi

tambahan. 3edangkan konsentrasi elektrolit yang besar dapat

melakukan la0u aliran elektron sehingga korosi meningkat.

d. 8emperatur 

8emperatur mempengaruhi ke(epatan reaksi redoks pada peristiwa

korosi. 3e(ara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin (epat

ter0adinya korosi. 'al ini disebabkan dengan meningkatnya

temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga

kemungkinan ter0adinya tumbukan e2ekti2 pada reaksi redoks

semakin besar. Dengan demikian la0u korosi pada logam semakin

meningkat. 2ek korosi yang disebabkan oleh pengaruh temperatur 

dapat dilihat pada perkakas-perkakas atau mesin-mesin yang dalam

 pemakaiannya menimbulkan panas akibat gesekan seperti cutting 

tools ! atau dikenai panas se(ara langsung seperti mesin kendaraan

 bermotor!.

e. p'

Peristiwa korosi pada kondisi asam, yakni pada kondisi p' ) >

semakin besar, karena adanya reaksi reduksi tambahan yang

 berlangsung pada katode yaitu:

$'+a?! + $e-  '$

danya reaksi reduksi tambahan pada katode menyebabkan lebih

 banyak atom logam yang teroksidasi sehingga la0u korosi pada

 permukaan logam semakin besar.

2. etalurgi

1! Permukaan logam

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 7/12

Permukaan logam yang lebih kasar akan menimbulkan beda

 potensial dan memiliki ke(enderungan untuk men0adi anode yang

terkorosi.

2) 2ek Galvanic Coupling 

Kemurnian logam yang rendah mengindikasikan banyaknya

atom-atom unsur lain yang terdapat pada logam tersebut sehingga

memi(u ter0adinya e2ek Galvanic Coupling , yakni timbulnya

 perbedaan potensial pada permukaan logam akibat perbedaan  E°

antara atom-atom unsur logam yang berbeda dan terdapat pada

 permukaan logam dengan kemurnian rendah. 2ek ini memi(u

korosi pada permukaan logam melalui peningkatan reaksi

oksidasi pada daerah anode.

g. ikroba

danya koloni mikroba pada permukaan logam dapat menyebabkan

 peningkatan korosi pada logam. 'al ini disebabkan karena mikroba

tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk 

memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya. ikroba yang

mampu menyebabkan korosi, antara lain: protozoa, bakteri besi

mangan oksida, bakteri reduksi sul2at, dan bakteri oksidasi sul2ur-

sul2ida. Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus ferroxidans.

. Cara pen(egahan korosi

Pen(egahan korosi didasarkan pada dua prinsip berikut :

+ Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air 

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. 5ila salah satu tidak ada,

maka peristiwa korosi tidak dapat ter0adi. Korosi dapat di(egah

dengan melapisi besi dengan (at, oli, logam lain yang tahan korosi

logam yang lebih akti2 seperti seg dan krom!. Penggunaan logam lain

yang kurang akti2 timah dan tembaga! sebagai pelapis pada kaleng

 bertu0uan agar kaleng (epat han(ur di tanah. 8imah atau tembaga

 bersi2at mamper(epat proses korosi.

- Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 8/12

5esi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang lebih akti2 

akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda. Di sini,

 besi ber2ungsi hanya sebagai tempat ter0adinya reduksi oksigen. ;ogam

lain berperan sebagai anoda, dan mengalami reaksi oksidasi. Dalam hal

ini besi, sebagai katoda, terlindungi oleh logam lain sebagai anoda,

dikorbankan!. 5esi akan aman terlindungi selama logam pelindungnya

masih ada @ belum habis. Antuk perlindungan katoda pada sistem

 0aringan pipa bawah tanah lazim digunakan logam magnesium, g.

;ogam ini se(ara berkala harus dikontrol dan diganti.

-  Membuat alloy atau paduan logam yang bersifat tahan karat  ,

misalnya besi di(ampur dengan logam Ni dan Cr men0adi ba0a stainless

>$B #e, 1BCr, BNi!.

". P)&,)-$&

1. Pengertian Penyepuhan

PNPA'N ;C8"%P;8/NE! sesuai dengan

namanya, metode elektrokimia adalah metode yang didasarkan pada

reaksi redoks, yakni gabungan dari reaksi reduksi dan oksidasi, yang

 berlangsung pada elektroda yang sama@berbeda dalam suatu sistem

elektrokimia. 3istem elektrokimia meliputi sel elektrokimia dan reaksi

elektrokimia. 3el elektrokimia yang menghasilkan listrik karena

ter0adinya reaksi spontan di dalamnya di sebut sel gal9ani. 3edangkan

sel elektrokimia di mana reaksi tak-spontan ter0adi di dalamnya disebut

sel elektrolisis. Peralatan dasar dari sel elektrokimia adalah dua

elektroda-umumnya konduktor logam-yang di(elupkan ke dalam

elektrolit konduktor ion yang dapat berupa larutan maupun (airan! dan

sumber arus. Karena didasarkan pada reaksi redoks, pereaksi utama

yang berperan dalam metode ini adalah elektron yang di pasok dari

suatu sumber listrik. 3esuai dengan reaksi yang berlangsung, elektroda

dalam suatu sistem elektrokimia dapat dibedakan men0adi katoda, yakni

elektroda di mana reaksi reduksi reaksi katodik! berlangsung dan

anoda di mana reaksi oksidasi reaksi anodik! berlangsung.

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 9/12

plikasi utama dari metoda elektrokimia adalah untuk 

ele(troplating. /ndustri yang bergerak dalam bidang ele(troplating

menerima penyepuhan peralatan teknik maupun perbaikan lapisan

logam. Dalam produksi benda-benda logam, suatu benda yang terbuat

dari logam atau aliase logam seringkali disalut dengan suatu lapisan

tipis logam lain. Penyepuhan ele(troplating! dimaksudkan untuk 

melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan.

Pada penyepuhan, logam yang akan disepuh di0adikan katode,

sedangkan logam penyepuhnya sebagai anode. Kedua elektroda ini

di(elupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh dan dihubungkan

dengan sumber arus searah.

Perhatikan pada gb.$ kita mempunyai logam yang siap disepuh.

Earam NiCl$ terionisasi dalam air men0adi ion Ni++ dan dua ion Cl- .

3el terdiri dari dua setengah sel yang elektodenya dihubungkan dengan

kawat beraliran listrik searah. ;ogam yang akan disepuh dihubungkan

dengan kabel pada kutub negati9e baterai sedangkan logam nikel

dihubungkan dengan kutub positi2 baterai.

%b0ek yang disepuh men0adi bermuatan negati9e dan menarik 

ion positi2 Ni++ menu0u ob0ek, kemudian ele(tron mengalir dari anoda

ke katoda. /on Ni++ tertarik ke katoda dan direduksi men0adi Nip!.

Fadi, logam nikel anoda! melarut sebagai Ni++ dalam larutan,

menyediakan pengganti nikel utuk logam yang akan disepuh, dan

mempertahankan larutan nikel klorida dalam sel.

Antuk setiap ion Ni++ , $ elektron digunakan untuk 

menetralisasi muatan positi2 dan mereduksi atom dari logam Ni++ .

Fumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding dengan besarnya

muatan listrik yang melewati sel elektrolisis. 3elama energi baterai

tetap ada, nikel terus melarut dari anode dan menyalut katoda.

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 10/12

Eb.$ 3el elektrolisis

"eduksi: Ni$+a?! + $e Nip!

%ksidasi : Nip! Ni$+a?! + $e

8otal : Nip! anoda! Nip! katoda!

Antuk logam-logam berikut ini, larutan yang digunakan adalahsebagai berikut.

Kromium : asam kromium dengan asam belerang

 Nikel : nikel sul2at dengan asam bori( dan nikel klorida

Cadmium : (admium sianida dengan natrium sianida dan natrium

hidroksida

- (admium sianida dalam larutan alkalis

3eng : seng sul2at dengan asam bori(,

- seng sianida dengan natrium sianida

- seng sianida dalam larutan alkali

- seng klorida dalam asam hidroklorida

8embaga : tembaga sul2at asam belerang

- tembaga sul2at dengan natrium sianida dalam larutan alkali

- tembaga sianida dengan sodium sianida dalam larutan alkali

Perak : perak sianida dalam larutan alkali

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 11/12

- perak sianida dengan kalium dalam larutan alkali.

 

Eb.& le(troplating tembaga pada kun(i

#aktor yang mempengaruhi dalam usaha untuk memperoleh

salutan yang tebalnya seragam dan melekat kuat pada logam dasarnya

adalah:

a. 5ersihnya permukaan yang akan disalut

 b. 4oltase

(. Kemurnian larutan

d. 8emperature

e. Konsentrasi ion yang akan disepuhkan

2. Konsentrasi total ion-ion dalam larutan itu.

$. Contoh Penyepuhan

a. Penyepuhan Perak 

Pada penyepuhan, logam yang akan disepuh di0adikan katode,

sedangkan logam penyepuhnya sebagai anode. Kedua ele(trode itu

di(elupkan dalam larutan garam dari logam penyepuh. Contoh,

 penyepuhan sendok yang digunakan sebagai katode, sedangkan

anode adalah perak murni. ;arutan elektrilitnya adalah larutan

 perak nitrat. Pada katode akan ter0adi pengendapan perak,

sedangkan perak pada anode terus-menerus larut. Konsentrasi ion

g dalam larutan tidak berubah. 

Katode #e! : g a? ! + eg 3!

node g! : g 3!  g + e

+

  g node!g Katode!

7/17/2019 korosi dan penyepuhan

http://slidepdf.com/reader/full/korosi-dan-penyepuhan 12/12

 b. Eold Plating @ Penyepuhan mas

Go%! -%*i&' atau penyepuhan emas adalah metode memberikan

lapisan tipis emas ke permukaan logam lain, biasanya tembaga atau

 perak, dengan menggunakan bahan kimia. Eold Plating adalah

 proses elektrik elektrokimia! yang merupakan proses perubahan

energi listrik men0adi energi kimia. Proses ini melibatkan elektroda

logam-logam yang dihubungkan dengan sumber listrik! dan

elektrolit (airan tempat logam-logam tadi di(elupkan!.

3e(ara tradisional proses penyepuhan menggunakan emas $ karat.

Penyepuhan dilakukan pertama-tama dengan merendam logamperak! di dalam air panas yang sebelumnya dibubuhi potasium,

kemudian, logam di(u(i dengan buah lerak dan disikat dengan

seksama. 3etelah benar-benar bersih, perhiasan di(elupkan dalam

larutan potas dan emas yang dipanasi. Antuk membuat larutan

sepuh, emas dikaitkan pada kawat tembaga yang disambungkan

 pada kutub positi2 aki kering. ;ogam yang disepuh dikaitkan pada

kawat tembaga pada sambungan kutub lain. Antuk meratakan

lapisan, perhiasan digoyang-goyangkan beberapa kali.

Penyepuhan perak oleh emas digunakan dalam pembuatan

 perhiasan. Namun, karena atom perak berdi2usi ke lapisan emas,

lambat laun akan memudarkan warnanya dan akhirnya menodai

lapisan permukaan. Proses ini dapat berlangsung berbulan-bulan

dan bahkan bertahun-tahun, tergantung pada ketebalan lapisan

emas. 3ebuah GpenghalangG berupa lapisan logam digunakan untuk 

melawan e2ek ini. 8embaga, yang 0uga dapat bermigrasi men0adi

emas, ke(epatannya 0auh lebih lambat daripada perak. 8embaga

lebih 0auh lagi disepuh dengan nikel, sehingga perak berlapis emas

 biasanya merupakan perak yang di-substrat dengan lapisan

tembaga dan nikel, dan emas berada pada lapisan paling atas.