Pengertian Korosi – Penyebab, Proses dan Cara Mencegah

Korosi merupakan kehancuran atau kerusakan material karena reaksi kimia yang ada di sekitar lingkungannya. Sedangkan jika dilihat secara umum, korosi bisa dibedakan menjadi korosi basah serta korosi kering.

Korosi bisa terjadi karena faktor metalurgi, kimia fisika, elektrokimia serta termodinamika. Korosi bisa digolongan menjadi 8 yakni korosi umum, korosi selektif, korosi batas butir, korosi erosi, korosi sumur, korosi celah dan korosi ketegangan.

Pengertian Korosi

Korosi adalah proses elektrokimia. Pada korosi besi, ada bagian tertentu dari besi yang berperan sebagai anode dimana besi tersebut mengalami oksidasi.

Fe(s) <–> Fe2+(aq) + 2e

Elektron yang dibebaskan di anode akan mengalir ke bagian lain dari besi sehingga berfungsi sebagai katode dimana oksigen tereduksi.

Penyebab Korosi

1. Air Serta Kelembapan Udara

Jika dilihat dari reaksi yang terjadi di proses korosi, maka air menjadi salah satu faktor penting dari terjadinya korosi tersebut. Udara yang lembab akan banyak mengandung uap air sehingga proses korosi bisa semakin cepat.

2. Elektrolit

Elektrolit yakni asam atau garam juga menjadi media yang bagus untuk transfer muatan. Ini menyebabkan elektron lebih mudah diikat oksigen di dalam udara.

Air hujan juga mengandung asam dalam jumlah banyak, sementara air laut banyak mengandung garam. Untuk itu, air hujan serta air laut sama-sama bisa menyebabkan korosi.

3. Permukaan Logam yang Tidak Rata

Permukaan logam yang tidak rata akan membuat kutub muatan terbentuk. Akhirnya, ini akan berperan sebagai anode serta katode. Permukaan logam yang bersih serta licin akan mengakibatkan korosi susah terjadi karena kutub yang bertugas sebagai anode serta katode akan sulit terbentuk.

4. Sel Elektrokimia Terbentuk

Apabila 2 logam yang berbeda potensial saling bersinggungan dengan lingkungan berair atau lembap, maka bisa terbentuk sel elektrokimia secara langsung.

Logam yang memiliki potensial rendah akan segera melepaskan elektron pada saat bersentuhan dengan logam yang memiliki potensial lebih tinggi dan akan teroksidasi oksigen di udara.

Ini menyebabkan korosi lebih cepat terjadi di logam yang memiliki potensial rendah. Sementara untuk logam yang memiliki potensial tinggi akan lebih awet.

Contohnya paku keling yang terbuat dari bahan tembaga untuk menyambung besi, maka akan membuat besi di sekitar paku keling itu lebih cepat berkarat.

5. pH

Di suasana lebih asam, pH < 7, maka reaksi korosi besi akan terjadi lebih cepat. Reaksi reduksi oksigen pada kondisi asam lebih spontan yang ditandai dengan potensial reduksi lebih besar dibandingkan suasana basa atau netral.

Proses Terjadinya korosi

Korosi yang terjadi pada besi dibagi menjadi dua reaksi redoks terpisah, yakni:

1. Proses Hilangnya Besi

Bagian besi yang hilang biasanya akan mengalami kontak dengan air. Bagian ini dinamakan daerah anode seperti reaksi oksidasi besi yang terjadi.

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

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

Pada saat atom Fe kehilangan elektron, maka akan terbentuk cekungan pada bagian hilangnya besi. Kemudian, elektron yang terlepas dan mengalir ke bagian dengan konsentrasi oksigen tinggi yang biasanya ada di tepi tetesan air tempat cekungan terbentuk.

Bagian ini dinamakan area katode di mana elektron yang terlepas dari atom besi akan mereduksi O2:

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

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

Biasanya, reaksi reduksi yang terjadi merupakan reaksi reduksi oksigen dengan H+ seperti terjadinya korosi cenderung bersifat asam serta reaksi reduksi pada kondisi asam cenderung lebih spontan

Untuk itu, keseluruhan reaksi hilangnya besai tanpa reaksi pembentukan karat, adalah:

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

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

2. Proses Pembentukan Karat

Karat besi, Fe2O3∙nH2O adalah senyawa padatan berwarna coklat kemerahan yang terbentuk di reaksi redoks berbeda dengan reaksi sebelumnya.

Ion-ion Fe2+ yang terbentuk di area anode terdispersi di dalam air kemudian bereaksi dengan O2 dan membentuk Fe3+ di dalam karat. Semua proses tersebut bisa dilihat berikut ini:

2Fe^(2+) (aq) + \frac{1}{2} O_2 (g) + (2+n)H_2O (l) (aq) \longrightarrow Fe_2O_3 \cdot nH2O (s) + 4H^+ (aq)

Jika dilihat secara menyeluruh, apabila persamaan reaksi hilangnya besi dengan reaksi pembentukkan karat dijumlahkan, maka didapat:

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

Cara Mencegah Korosi

Korosi di besi tentunya bisa menyebabkan banyak kerugian karena bangunan atau barang yang memakai besi jadi tidak awet.

Korosi di besi bisa dicegah dengan cara mengubah besi menjadi baja tahan karat atau stainless steel. Meski begitu, proses ini butuh biaya yang tidak sedikit sehingga tidak sesuai dengan kebanyakan orang yang memakai besi.

Salah satu cara yang bisa dilakukan adalah mencegah korosi pada besi dan berikut beberapa diantaranya:

1. Pengecatan

Pengecatan berguna untuk melindungi besi dari kontak dengan udara dan air. Cat mengandung seng dan timbal nantinya bisa melindungi besi dari korosi.

Namun yang harus diingat, pengecatan harus dilakukan dengan sempurna. Jika ada bagian yang tidak tertutupi cat, maka besi yang ada di bawah cat tersebut tetap akan mengalami korosi.

2. Dibalut Dengan plastik

Cara berikutnya untuk mencegah korosi adalah dengan membalut besi memakai plastik. Plastik nantinya bisa mencegah kontak besi dengan udara dan air. Contohnya seperti peralatan rumah tangga yang biasanya akan dibalut plastik untuk mencegah korosi.

3. Dilapisi Dengan Crom atau Cromium Plating

Krom bisa memberikan lapisan pelindung sehingga besi bisa mengkilap. Cromium plating akan dilakukan dengan proses elektrolisis.

Nantinya, krom bisa memberikan perlindungan meski lapisan tersebut juga sebagian bisa rusak. Cara ini biasanya dilakukan untuk kendaraan bermotor seperti bumper mobil.

4. Melapisi Dengan Timah atau Tin Plating

Timah merupakan logam yang tahan karat dan korosi. Kemasan kaleng dari besi biasanya akan dilapisi dengan timah. Poses pelapisan tersebut dilakukan secara elektrolisis atau electroplating.

Lapisan timah nantinya bisa melindungi besi jika lapisan tersebut masih utuh. Namun jika ada goresan, maka timah hanya akan semakin cepat mengalami korosi sebab potensial elektrode besi lebih positif dari timah.

5. Melapisi Dengan Seng atau Galvanisasi

Seng juga bisa melindungi besi dari korosi meski lapisannya juga bisa rusak. Ini disebabkan karena potensial elektrode besi lebih negatif dibandingkan seng. Untuk itu, besi yang kontak dengan seng nantinya akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Seng nantinya akan mengalami oksidasi sehingga besi lebih awet.

6. Sacrificial Anode

Cara untuk mencegah korosi selanjutnya adalah dengan sacrificial anode. Caranya adalah dengan menanamkan logam magnesium lalu dihubungkan pada pipa besi memakai kawat. Logam magnesium tersebut memang akan berkarat, namun bagian besi tidak sebab magnesium adalah logam yang aktif.