KOROSI

Korosi atau pengaratan diperkirakan membebani biaya dunia US$2.2 trilyun tiap tahun! Jadi mengetahui tentang apakah korosi itu dan bagaimana kita menghentikan atau memperlambatnya adalah urusan sangat penting untuk para ilmuwan dan insinyur.

Korosi adalah oksidasi logam pada udara dan air untuk membentuk lapisan oksida pada permukaan logam. Korosi terjadi pada sebagian besar logam, namun mempengaruhi logam yang berbeda dengan cara-cara berbeda:

Logam lamban yang tak reaktif, platina dan emas, tidak berkorosi. Sementara sebagian besar logam reaktif seperti natrium dan potasium (kalium) berkorosi dengan begitu cepatnya mereka dapat terbakar menjadi api jika dibasahi. Logam industri yang penting; besi, seng dan aluminium masing-masing berkorosi dengan cara berbeda dan oleh karena itu korosinya ditangani dengan cara berbeda-beda.

Korosi pada Besi atau baja (campuran besi) membentuk sebagian besar biaya korosi. Korosi biasanya membutuhkan tiga komponen untuk bisa muncul; oksigen (dari udara), air dan garam. Korosi atau karat pada besi adalah suatu proses elektrokimia melibatkan serangkaian reaksi-reaksi Redoks:

Oksidasi:  Fe_(s) >  Fe²⁺_(aq)  +  2e- x 2

Reduksi:   O_2(g)  +  2H₂O_(l)  +  4e- >  4 OH^-_(aq)

Keseluruhannya: 2 Fe_(s) +  O_2(g)  +  2 H₂O_(l)   2 Fe²⁺_(aq)   + 4 OH^-_(aq)  >  2 Fe(OH)_2(s) atau karat.

Fe(OH)_2(s) tidak stabil dan selanjutnya dengan cepat teroksidasi dalam air menjadi Fe(OH)_3(s), serpihan coklat karat akan Anda lihat pada baja dalam kondisi basah. Masalah pada besi adalah bahwa karat ini berpori-pori dan selanjutnya memungkinkan oksigen dan air untuk bisa melewati permukaan dan korosi dengan mudah tetap terjadi hingga seluruh besi terkorosi semuanya.

Pada aluminium proses korosi setara terjadi di udara:

Oksidasi:     Al_(s) >  Al³⁺_(aq)  +  3e- x 4

Reduksi:      O_2(g)  +  4e- >  2 O^2-_(aq) x 3

Keseluruhannya: 4 Al_(s) +  3 O_2(g) >  4 Al³⁺_(aq)   + 6 O^2-_(aq) > 2 Al₂O_3(s) 

Kerak putih yang dapat terlihat pada alumium yang terkena.

Seng juga berkorosi layaknya aluminium membentuk ZnO_(s).  Al₂O_3(s) dan ZnO(s) berbeda dari Fe(OH)_3(s), dalam hal itu mereka membentuk lapisan keras kedap yang tidak membiarkan air dan oksigen lebih jauh menembus logam, dengan demikian menghentikan lebih banyak korosi. Kedua logam ini dapat dipergunakan tanpa perlindungan lebih lanjut dan adalah logam industri yang penting untuk bangunan (Al) dan galvanisasi baja (Zn) untuk melindungi baja dari korosi.

Perlindungan Korosi pada Baja

Baja dapat dilindungi dari korosi dengan tiga cara: proteksi permukaan, pencampuran dan proteksi elektrokimia.

Proteksi permukaan bekerja dengan secara fisik menutupi baja dengan suatu lapisan kedap untuk menghentikan udara dan air sampai ke permukaan baja. plastik, cat, gemuk, oli dan menutupi dengan logam lain seperti krom semuanya bentuk proteksi pasif untuk korosi. Masalah dengan proteksi pasif adalah jika lapisan rusak, udara dan air sampai ke permukaan baja dan korosi dengan cepat terjadi.

Jenis lain proteksi permukaan adalah dengan mengorbankan pelapis; dengan mencelupkan obyek baja ke dalam seng leleh, suatu lapisan protektif dari bentuk seng pada baja yang melindungi baja dari korosi dengan beroksidasi sendiri menjadi bentuk ZnO(s). ZnO(s) kemudian secara aktif melindungi baja dari korosi jika permukaan sedikit rusak.

Pencampuran, pencampuran besi dengan logam lain misalnya Cr, Mn, Mo dan Ni, membentuk sederet baja campuran yang disebut Stainless Steel (baja tahan karat). Stainless Steel dimanfaatkan dimanapun korosi harus dihentikan dan permukaan licin mengkilap diperlukan, seperti pada bak cuci dapur dll..

Proteksi Elektrokimia dipergunakan tatkala struktur baja yang besar perlu di proteksi dalam lingkungan sangat korosif. Dua jenis proteksi elektrokimia yang digunakan; Pengorbanan Anoda dan Proteksi Katodik. Pengorbanan Anoda adalah sebongkah logam reaktif Mg atau Zn diikatkan pada struktur baja yang dimakan karat karena rasa suka pada besi dalam baja. Proteksi katodik bekerja secara elektris menghubungkan potongan baja yang tak diinginkan ke struktur baja dengan sumber tenaga DC yang menggerakkan korosi ke potongan baja dan menjauhi struktur ke potongan besi tua, dengan demikian mengorbankan baja yang tak diinginkan terkorosi.