MUAP™ Terdepan Dalam Urusan Bisnis Dunia Dan Akhirat: LAPORAN PERCOBAAN KOROSI BESI 1

http://compteur.cc/

Minggu, 18 November 2012

LAPORAN PERCOBAAN KOROSI BESI 1



KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas kehendak-Nyalah makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas kimia dengan tema Pengamatan Korosi pada Besi (paku) serta arus listrik yang dapat dihantarkan melalui jeruk limau. Selain itu tujuan ditulisnya makalah ini adalah untuk mengetahui faktor-faktor yang dapat menyebabkan korosi dengan metode yang dapat dimengerti oleh para pembaca seta menguji apakah arus listrik dapat dihantarkan melalui jeruk.
Dengan terselesaikannya makalah ini diharapkan dapat memberi pengetahuan tentang bahan-bahan yang dapat menimbulkan dan mempercepat terjadinya korosi (karat), proses  terjadinya korosi, kerugian, serta cara mencegah terjadinya korosi. selain itu dapat mengetahui zat elektrolit yang dapat mengalirkan listrik melalui media Jeruk Limau.
Dalam penulisan makalah ini kami banyak mengalami kesulitan. Oleh karena itu, terselesaikannya makalah ini tentu saja bukan karena kemampuan penulis semata-mata.  Namun, berkat dukungan dan bantuan dari pihak-pihak terkait.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu, kritik serta saran yang membangun dari para pembaca sangat kami harapkan demi penyempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberi manfaat bagi para pembaca tentang faktor terjadinya korosi serta arus listrik yang dapat dihantarkan melalui jeruk limau.
                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                                                Penulis


Mas Unggul Arif Priambada


BAB I
PENDAHULUAN
1.1   Latar Belakang
a)      Dalam bahasa sehari-hari korosi dikenal dengan pengkaratan yakni sesuatu yang hampir dianggap sebagai musuh umum masyarakat. Karat adalah sebutan bagi korosi pada besi, padahal korosi merupakan gejala destruktif yang mempengaruhi hampir semua logam. Besi adalah salah satu dari banyak jenis logam yang mengalami korosi, tidak perrlu diingkari bahwa logam itu paling awal menimbulkan korosi serius.  Karena itu tidak mengherankan bila istilah korosi dan karat hampir dianggap sama. Korosi dikenal merugikan karena bersifat merusak logam dan membahayakan. Oleh karena itu, dengan pentingnya mempelajari pencegahan korosi, percobaan kali ini difokuskan oleh masalah tersebut dan akan dipaparkan logam-logam apa sajakah yang dapat menghambat dan mempercepat korosi.
b)      Pada sel volta, reaksi kimia spontan akan menghasilkan arus listrik sedangkan pada sel elektrolisis terjadi reaksi sebaliknya. Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit. Maka dalam makalah kali ini kita ingin mengetahui dapatkah arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit dengan menggunakan jeruk Limau sebagai bahan percobaan.

1.2   Perumusan Masalah
a)      Dengan melihat latar belakang yang telah dikemukakan maka beberapa masalah yang dapat penulis rumuskan dan akan dibahas dalam makalah ini adalah :
1. Apa faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi/perkaratan pada besi?
2. Bagaimana proses terjadinya perkaratan pada besi?
3. Bagaiamana mencegah terjadinya korosi?
b)      1. Dapatkah arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit dengan menggunakan jeruk Limau sebagai bahan percobaan?
2. Apakah yang membuat suatu larutan elektrolit mampu untuk menghantarkan aliran listrik ?
1.3  Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian dan penulisan makalah ini yaitu :
a)    1. Mengetahui faktor penyebab terjadinya korosi.
2. Mengetahui reaksi korosi dan pencegahannya.
b)    1.Mengetahui  apakah arus listrik yang dapat dialirkan melalui Jeruk  Limau dapat membuat bohlam kecil menyala.

1.4   Manfaat
Dengan dilakukannya penelitian ini, maka diharapkan akan diperoleh manfaat sebagai berikut :
1.       Dapat mengetahui sifat dari berbagai bahan terhadap besi.
2.       Dapat menambah informasi mengenai korosi (karat).
3.       Dapat menambah pengetahuan tentang larutan elektrolit.
4.       Dapat mengetahui bahwasanya jeruk limau juga mampu mengalirkan arus listrik sehingga membuat bohlam menyala.
5.       Dapat melatih siswa agar terampil dalam melakukan kegiatan praktikum.

Bab II
LANDASAN TEORI

1.       Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi suatu logam dapat terkorosi dan kecepatan laju korosi suatu logam. Suatu logam yang sama belum tentu mengalami kasus korosi yang sama pula pada lingkungan yang berbeda. Begitu juga dua logam pada kondisi lingkungan yang sama tetapi jenis materialnya berbeda, belum tentu mengalami korosi yanga sama. Dari hal tersebut, maka dapat dikatakan bahwa terdapat dua faktor yang dapat mempengaruhi korosi suatu logam, yaitu faktor metalurgi dan faktor lingkungan.
1.        Faktor Metalurgi
      Faktor metalurgi adalah pada material itu sendiri. Apakah suatu logam dapat tahan terhadap korosi, berapa kecepatan korosi yang dapat terjadi pada suatu kondisi, jenis korosi apa yang paling mudah terjadi, dan lingkungan apa yang dapat menyebabkan terkorosi, ditentukan dari faktor metalurgi tersebut.
Yang termasuk dalam faktor metalurgi antara lain :
a.       Jenis logam dan paduannya
                Pada lingkungan tertentu, suatu logam dapat tahan tehadap korosi. Sebagai contoh, aluminium dapat membentuk lapisan pasif pada lingkungan tanah dan air biasa, sedangkan Fe, Zn, dan beberapa logam lainnya dapat dengan mudah terkorosi.
b.       Morfologi dan homogenitas
                Bila suatu paduan memiliki elemen paduan yang tidak homogen, maka paduan tersebut akan memiliki karakteristik ketahanan korosi yang berbeda-beda pada tiap daerahnya.
c.        Perlakuan panas
                Logam yang di-heat treatment akan mengalami perubahan struktur kristal atau perubahan fasa. Sebagai contoh perlakuan panas pada temperatur 500-800 0C terhadap baja tahan karat akan menyebabkan terbentuknya endapan krom karbida pada batas butir. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi intergranular pada baja tersebut. Selain itu, beberapa proses heat treatment menghasilkan tegangan sisa. Bila tegangan sisa tesebut tidak dihilangkan, maka dapat memicu terjadinya korosi retak tegang.

d.      Sifat mampu fabrikasi dan pemesinan
                Merupakan suatu kemampuan material untuk menghasilkan sifat yang baik setelah proses fabrikasi dan pemesinan. Bila suatu logam setelah fabrikasi memiliki tegangan sisa atau endapan inklusi maka memudahkan terjadinya retak.

2.       Faktor Lingkungan
Faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi korosi antara lain:
a.       Komposisi kimia
Ion-ion tertentu yang terlarut di dalam lingkungan dapat mengakibakan jenis korosi yang berbeda-beda. Misalkan antara air laut dan air tanah memiliki sifat korosif yang berbeda dimana air laut mengandung ion klor yang sangat reaktif mengakibatkan korosi. Gambar berikut menunjukkan pengaruh komposisi elemen paduan terhadap ketahan korosi terhadap paduan tembaga.
b.      Konsentrasi
Konsentrasi dari elektrolit atau kandungan oksigen akan mempengaruhi kecepatan korosi yang terjadi. Pengaruh konsentrasi elektrolit terlihat pada laju korosi yang berbeda dari besi yang tercelup dalam H2SO4 encer atau pekat, dimana pada larutan encer, Fe akan mudah larut dibandingkan dalam H2SO4 pekat. Pengaruh konsentrasi terhadap laju korosi dapat dilihat pada gambar berikut.
        Suatu logam yang berada pada lingkungan dengan kandungan O2 yang berbeda akan terbagi menjadi dua bagian yaitu katodik dan anodik. Daerah anodik terbentuk pada media dengan konsentrasi O2 yang rendah dan katodik terbentuk pada media dengan konsentrasi O2 yang tinggi.
c.       Temperatur
Pada lingkungan temperatur tinggi, laju korosi yang terjadi lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur rendah, karena pada temperatur tinggi kinetika reaksi kimia akan meningkat.
Gambar berikut menunjukkan pengaruh temperatur terhadap laju korosi pada Fe. Semakin tinggi temperatur, maka laju korosi akan semakin meningkat, namun menurunkan kelarutan oksigen. Sehingga pada suatu sistem terbuka, diatas suhu 800C, laju korosi akan mengalami penurunan karena oksigen akan keluar sedangkan pada suatu sistem tertutup, laju korosi akan terus menigkat karena adanya oksigen yang terlarut.

d.    Gas, cair atau padat
          Kandungan kimia di medium cair, gas atau padat berbeda-beda. Misalkan pada gas, bila lingkungan mengandung gas asam, maka korosi akan mudah terjadi (contohnya pada pabrik pupuk). Kecepatan dan penanganan korosi ketiga medium tersebut juga dapat berbeda-beda. Untuk korosi di udara, proteksi katodik tidak dapat dilakukan, sedangkan pada medium cair dan padat memungkinkan untuk dilakukan proteksi katodik.
e.       Kondisi biologis
        Mikroorganisme seperti bakteri dan jamur dapat menyebabkan terjadinya korosi mikrobial terutama sekali pada material yang terletak di tanah. Keberadaan mikroorganisme sangat mempengaruhi konsentrasi oksigen yang mempengaruhi kecepatan korosi pada suatu material.
2.            Teori Ion Svante August Arrhenius 
Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik? Penjelasan tentang permasalahan di atas pertama kali dikemukakan oleh Svante August Arrhenius (1859 – 1927) dari Swedia saat presentasi disertasi PhD-nya di Universitas Uppsala tahun 1884. 
Menurut Arrhenius, zat elektrolit dalam larutannya akan terurai menjadi partikel-partikel yang berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik yang dinamakan ion. Ion yang bermuatan positif disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif dinamakan anion.  
Peristiwa terurainya suatu elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi. Ion-ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yang sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya. Sedangkan zat nonelektrolit ketika dilarutkan dalam air tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. 
Hal inilah yang menyebabkan larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan listrik. Dari penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan:  
1. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan listrik dan ion-ion tersebut selalu bergerak bebas.  
2. Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat nonelektrolit dalam larutannya tidak terurai menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik. Zat elektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya dapat menghantarkan arus listrik karena telah terionisasi menjadi ion-ion bermuatan listrik. Zat nonelektrolit adalah zat yang dalam bentuk larutannya tidak dapat menghantarkan arus listrik karena tidak terionisasi menjadi ion-ion, tetapi tetap dalam bentuk molekul.  
Bab III
METODE PENELITIAN
3.1          Tempat dan Waktu Praktikum
                Praktikum dilaksanakan di Lab. Biologi pada hari Selasa, 27 Oktober 2011.
3.2          Alat dan Bahan Praktikum
1)      Percobaan korosi paku
                a.        Alat
J  4 buah gelas plastik
J   Kapas
J  paku ukuran besar yang masih mengkilap.
b.        Bahan
J  Air suling
J   larutan cuka
2)            Percobaan arus listrik yang dapat dihantarkan melalui jeruk limau
              Alat          :               penjepit kertas, kawat tembaga, bohlam kecil, dan gunting atau pisau.
              Bahan     :               lima butir jeruk limau.

5.3               Prosedur Kerja
1)      Menyelidiki Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Korosi
1.       Siapkan alat dan bahan sebagai berikut  :
Alat      :         4 buah gelas plastik, kapas, paku ukuran besar yang masih mengkilap.
Bahan :         Air suling, larutan cuka
2.       Beri label setiap gelas dengan tulisan  :
J  Gelas 1 (air tanpa kapas)
J  Gelas 2 (air + kapas)
J  Gelas 3 (asam cuka tanpa kapas)
J  Gelas 4 ( asam cuka + kapas)
3.       Isi gelas 1 dengan air hingga volumenya seperempat gelas, gelas 2 dengan kapas yang dibasahi air, gelas 3 dengan asam cuka hingga volumenya seperempat gelas, dan gelas 4 dengan kapas yang dibasahi larutan cuka!
4.       Letakkan paku ke dalam setiap gelas dan simpan selama 4 hari.
5.       Amati kondisi paku dalam gelas setiap hari.

2)      Membuat Baterai dari Jeruk Limau
Siapkan alat sebagai berikut  :
Alat      :         penjepit kertas, kawat tembaga, bohlam kecil, dan gunting atau pisau.
Bahan :         lima butir jeruk limau.
3)      Ubahlah jepitan kertas sehingga berbrntuk “U”.
4)      Tancapkan ujung kawat tembaga pada jeruk. Pada bagian lain, tancapkan juga penjepit kertas yang sudah berbentuk “U”. lakukanlah hal tersebut pada kelima jeruk limau. Setiap ujung kawat tembaga yang lain disambungkan ke penjepit kertas jeruk lainnya.
5)      Tempelkan ujung kawat yang belum tersambung ke bohlam menggunakan selotip.
6)      Untuk menguji nyala lampu, sentuhlah penjepit kertas yang belum tersambung bohlam.
BAB IV
PEMBAHASAN

4.1          Hasil Pengamatan
A.      Menyelidiki Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Korosi

No
Air tanpa kapas
Air + Kapas
Asam cuka tanpa kapas
Asam cuka + kapas
1
Tidak berkarat
Tidak berkarat
Tidak berkarat
Tidak berkarat
2
MulaiBerkarat
Tidak berkarat
Tidak berkarat
Tidak berkarat
3
Berkarat
Mulai berkarat
Tidak berkarat
Tidak berkarat
4
berkarat
berkarat
Sedikit berkarat
Tidak berkarat
B.      Membuat Baterai dari Jeruk Limau
ð Lampu pada bohlam yang diujikan bersama jeruk limau tidak menyala.

4.2          Analisa Data
                    I.            Menyelidiki Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Korosi
a)      Air tanpa kapas
        Dalam percobaan yang telah diteliti, kita dapat melihat bahwa paku yang ada dalam gelas semuanya mengalami pengkaratan kecuali pada hari pertama. Walaupun pada hari pertama belum mengalami pengkaratan namun paku yang terendam mulai berwarna hitam. Kita telah mengetahui bahwa korosi terjadi karena permukaan logam kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen. Maka percobaan di gelas air tanpa kapas membuktikan kebenaran teori.
b)      Air + kapas
        Pada hari pertama dan kedua percobaan, paku belum mengalami pengkaratan. Namun paku mulai berwarna kehitaman. Hari ketiga dan keempat paku sudah berkarat. walaupun paku sudah dilapisi dengan kapas namun tetap saja air meresap kedalam kapas dan membuat paku mengalami korosi. Ini sama saja dengan percobaan air tanpa kapas yang permukaan logamnya kontak dengan lingkungan berair.


c)       Asam cuka tanpa kapas
Paku yang direndam bersama larutan asam cuka tanpa kapas tidak mengalami pengkaratan kecuali di hari keempat. Paku yang dilarutkan bersama larutan yang asam tidak mengalami korosi karena asam memperlambat reaksi terjadinya korosi.  Disebutkan bahwa keasaman atau kebasaan merupakan suatu faktor penyebab korosi. namun pada percobaan justru asam memperlambat korosi walaupun pada akhirnya paku mengalami korosi.  
d)      Asam cuka + kapas + paku
Paku yang diselimuti dengan kapas dan direndam dengan menggunakan larutan cuka tidak mengalami pengkaratan selama pengamatan dalam 4 hari. Sama seperti pengamatan asam cuka + paku (tanpa kapas), Paku yang dilarutkan bersama larutan yang asam tidak mengalami korosi karena asam memperlambat reaksi terjadinya korosi.  Disebutkan bahwa keasaman atau kebasaan merupakan suatu faktor penyebab korosi. namun pada percobaan justru asam memperlambat korosi walaupun pada akhirnya paku mengalami korosi.

                  II.            Membuat Baterai dari Jeruk Limau
      Hasil pengamatan menguji larutan elekrolit dengan menggunakan Jeruk Limau sebagai bahan percobaan ternyata membuat lampu pada bohlam tidak menyala. Lampu yang diujikan tidak menyala karena setelah diteliti secara seksama maka dapat diketahui bahwa air perasan dari jeruk limau merupakan elektrolit lemah yang berarti larutan yang kemampuan menghantarkan aliran listriknya buruk, bukan berarti tidak dapat menghantarkan listrik sama sekali. Ionisasi yang terjadi di dalam larutan hanya terjadi sebagian atau hanya bagian kecil molekul yang terionisasi, dengan kata lain tidak terjadi ionisasi sempurna.
Penyebab larutan elektrolit dapat menghantarkan aliran listrik.
Dalam suatu percobaan pembuktian larutan elektrolit, misalnya saja pada larutan tembaga klorida ( CuCl2 ), bila arus dialirkan, aliran muatan lewat rangkaian akan ditujukkan melalui menyalanya bola lampu. Akan tampak pula klor, suatu gas kuning kehijauan akan bergelembung ke luar dari larutan pada elektrode positif ( anode ) dan bahwa tenaga logam mulai menyalut elektrode negatif ( katode ). Bila baterai diputuskan hubungannya, perubahan kimia itu berhenti. Bila baterai dihubungkan kembali, akan tampak salutan termbaga tambahan dan lebih banyak gelembung klor. Jika baterai dibiarkan terhubung untuk waktu yang lama, kalau perlu sel yang habis diganti dengan yang baru, nyala lampu akan semakin redup dan akhirnya akan mati. Jika sekarang larutan itu diperiksa, maka ternyata tak tersisa lagi tembaga klorida itu. Reaksi yang utama terjadi adalah elektrolisis.
Selain itu terjadi reaksi ionisasi yang terjadi di dalam larutan, reaksi ini akan menguraikan senyawa-senyawa tersebut menjadi elektron-elektron arus ( kation-kation ). Terjadi reduksi pada katode. Elektron meninggalkan larutan pada anode. Bila semua ion yang semula berasa dalam larutan telah diubah menjadi partikel netral, tak ada lagi partikel negatif maupun partikel positif untuk memberikan maupun menerima elektron. Arus tidak dapat mengalir.
BAB V
PENUTUP
5.1            Kesimpulan
1.       Menyelidiki Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Korosi
J  Korosi adalah peristiwa perusakan logam oleh zat lain secara kimia, misalnya pengkaratan besi. Ia merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
J  Faktor-faktor yang memengaruhi korosi adalah Jenis logam dan paduannya, perlakuan panas, Morfologi dan homogenitas, Sifat mampu fabrikasi dan pemesinan, komposisi kimia, konsentrasi, temperature, kondisi biologis, Gas, cair atau padat.
J   Keasaman atau kebasaan merupakan suatu faktor penyebab korosi. namun pada percobaan justru asam memperlambat korosi walaupun pada akhirnya paku mengalami korosi.

2.       Membuat baterai dari jeruk limau
J  Pada sel elektrolisis, reaksi kimia akan terjadi jika arus listrik dialirkan melalui larutan elektrolit.
J  Peristiwa terurainya suatu elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi. Ion-ion zat elektrolit tersebut selalu bergerak bebas dan ion-ion inilah yang sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya.
J  Air perasan dari jeruk limau merupakan elektrolit lemah yang berartilarutan yang kemampuan menghantarkan aliran listriknya buruk, bukan berarti tidak dapat menghantarkan listrik sama sekali.

5.2          Saran
                              Praktikum ini hanya menggunakan beberapa bahan saja, masih banyak bahan lainnya yang dapat menguji faktor-faktor yang mempengaruhi korosi serta Arus Listrik yang Dapat Dihantarkan Melalui Jeruk Limau sehingga disarankan masih ada kegiatan praktikum menggunakan bahan lainnya.

Daftar Pustaka

J  Justiana Sandri. dan Muhtaridi. 2009. Chemistry 3 for Senior High School Year XII. Jakarta : Yudhistira.
J  Suharsini Maria. dkk. 2007. Kimia dan Kecakapan Hidup (Pelajaran Kimia untuk SMA/MA). Jakarta : Ganeca Exact.