LAPORAN PENELITIAN
PENGARUH BERBAGAI CAIRAN TERHADAP
KOROSI PADA PAKU BESI
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT. atas berkat dan rahmatNya kami dapat menyelesaikan Laporan Penelitian ini dengan tepat waktu. Laporan penelitian ini berisikan “ Pengarung Berbagai Cairan Terhadap Korosi Pada Paku Besi”
Sebelumnya, kami sampaikan terimakasih kepada Bpk. Asep Taufik M.Pd selaku guru kimia sekaligus pembimbing yang telah memberikan tugas ini kepada kami.
Dan terimakasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan laporan ini.
Kami menyadari bahwa laporan ini terdapat banyak kesalahan dan oleh karena itu kami meminta kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan laporan ini.
Praya, 11 Desember 2015
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................. i
DAFTAR ISI........................................................................................................... ii
BAB I .......................................................................................................................1
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
1.1 Latar belakang ....................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................................1
1.3 Tujuan Penelitian ...............................................................................................1
1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................................2
BAB II ......................................................................................................................3
KAJIAN PUSTAKA .................................................................................................3
2.1 Landasan Teori...................................................................................................3
2.1.1 Korosi .............................................................................................................3
2.1.2 Besi .................................................................................................................6
2.2 Hipotesis Penelitian .........................................................................................6
BAB III .....................................................................................................................7
METODE PENELITIAN .......................................................................................7
3.1 Variabel Penelitian ...........................................................................................7
3.2 Alat dan Bahan .................................................................................................7
3.3 Langkah Kerja ..................................................................................................7
BAB IV .....................................................................................................................8
HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................................8
4.1 Hasil Penelitian ................................................................................................8
4.2 Pembahasan Hasil ...........................................................................................11
BAB V .....................................................................................................................13
PENUTUP ...............................................................................................................13
5.1 Kesimpulan .....................................................................................................13
5.2 Saran ...............................................................................................................13
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................14
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari hari, korosi atau yang biasa disebut karat sangat merugikan. Kerugian yang ditimbulkan korosi mencapai sekitaran 13,5 triliun rupian per tahun. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar dibandingkan biaya langsung.
Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi baja, dan sebagainya semuanya dapat terserang oleh korosi ini. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga mampu menyerang logam pada komponen-komponen renik peralatan elektronik, mulai dari jam digital hingga komputer serta peralatan canggih lainnya yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat manusia, baik dalam kegiatan industri maupun di dalam rumah tangga. Oleh karena itu, cara pencegahan dari korosi sangat diperlukan untuk menghindari kerugian yang ditimbulkan oleh korosi.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh berbagai cairan terhadap korosi pada paku besi ?
2. Bagaimana cara pencegahan korosi ?
1.3 Tujuan Penelitian
1. Menyampaikan pengaruh berbagai cairan terhadap korosi pada paku.
2. Menyampaikan penyebab dan pencegahan korosi.
3. Memenuhi tagas dari Bpk. Asep Taufik M.Pd selaku pemberi tugas sekaligus guru kimia.
1.4 Manfaat Penelitian
1. Dapat mengetahui penyebab dan pencegahan korosi.
2. Dapat mempraktikan pencegahan korosi dalam kehidupan sehari-hari.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori
2.1.1 Korosi
Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksiredoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan.
Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna_coklat-merah. Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari_besi_itu_berlaku_sebagai anode,_dimana_besi_mengalami_oksidasi. Fe(s)----->Fe2+(aq) +_2e Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak_sebagai katode,_dimana_oksigen_tereduksi. O2(g) +_4H+(aq) +_4e ---------> 2H2O(l) atau O2(g) +_2H2O(l) +_4e------------->4OH-(aq) Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor,_atau_perbedaan_rapatan_logam_itu.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuksenyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan_korosi_kembali_menjadi_senyawa_besi_oksida). Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi
beda potensialterhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
a. Penyebab korosi
Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa_an-organik_maupun_organik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta persenyawaan-persenyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara.
b. Pengendalian korosi
Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel). Akan tetapi, proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi. Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Kemudian, kita ketahui bahwa berbagai jenis logam dapat melindungi besi terhadap korosi.
Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.
1. Mengecat. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak_besi_dengan_udara_dan_air.
2. Melumuri dengan oli atau gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan_mesin._Oli_dan_gemuk_mencegah_kontak_besi_dengan_air.
3. Dibalut dengan plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi dengan udara_dan_air.
4._Tin_plating_(pelapisan_dengan_timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan
Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.
1. Mengecat. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak_besi_dengan_udara_dan_air.
2. Melumuri dengan oli atau gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan_mesin._Oli_dan_gemuk_mencegah_kontak_besi_dengan_air.
3. Dibalut dengan plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi dengan udara_dan_air.
4._Tin_plating_(pelapisan_dengan_timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan
secara elektrolisis, yang disebut electroplating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak ada kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi, lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elekrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi, hal itu justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
5. Galvanisasi (pelapisan dengan zink).
5. Galvanisasi (pelapisan dengan zink).
Pipa besi, tiang telpon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal itu terjadi karena suatu mekanisme yang disebut dengan perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elekrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian, besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi.
6. Cromium plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan_kromium_itu_ada_yang_rusak.
7. Sacrificial protection (pengorbanan anode).
Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.
2.1.2 Besi
Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.
Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya Hal itu karena beberapa hal, diantaranya: • Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar, • Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan • Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi. Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi. Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi.
2.2 Hipotesis Penelitian
Cairan yang memiliki kandungan unsur oksigen (O2) dan air (H2O) akan mengalami korosi pada paku besi dan dapat dicegah dengan cara pelapisan menggunakan bahan anti korosi.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Variabel Penelitian
1. Variable bebas : Jumlah/volume larutan yang digunakan
2. Variabel kontrol : Gelas kaca yang digunakan, waktu penelitian, dan tempat penyimpanan
3. Variable terikat : Perubahan korosi yang terjadi pada paku
3.2 Alat da Bahan
5 Gelas kaca bening
Penutup erat gelas
5 biji paku besi
Air
Air yang sudah dipanaskan
Larutan garam
Minyak sayur
Kamera
3.3 Langkah Kerja
1. Berikan penanda pada masing-masing gelas kaca.
2. Masukkan paku kedalam masing-masing gelas.
3. Tuangkan ke dalam masing-masing gelas berturut-turut air pada gelas I, air yang sudah dipanaskan pada gelas II, larutan garam pada gelas III, minyak sayur pada gelas IV, dan gelas V hanya berisi paku besi tanpa cairan.
4. Tutup rapat masing-masing gelas kaca dengan penutup gelas hingga tanpa celah.
5. Lakukan pengamatan dengan mencatat dan memfoto perkembangan korosi paku dan perubahan warna cairan pada masing-masing gelas.
6. Lakukan pengamatan dalam 5 hari secara berturut-turut.
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Gelas I (Air)
Hari 1 :Terdapat sedikit karat pada atas ujung paku.
Terjadi sedikit perubahan warna air menjadi kekuningan.
Hari 2 :Terjadi penambahan sedikit karat hingga bagian atas tengah paku dan abagian pangkal paku.
Terjadi perubahan warna pada bagian dasar air.
Hari 3 :Terjadi penambahan karat sehingga hampir ke semua bagian atas paku.
Terjadi perubahan warna air trutama pada bagian dasar.
Hari 4 :Terjadi sangat sedikit penambahan karat pada bagian tengah paku
Warna air terlihat sama seperti hari sebelumnya
Hari 5 :Terjadi penambahan karat sehingga hampir menyelimuti seluruh bagian asdsasd paku, kecuali pangkal bawah paku
Terjadi perubahan warna yang terus menguning
Gelas II (Air yang pernah mendidih)
Hari 1 : Terjadinya sedikit karat pada bagian ujung bawah paku.
Terjadi sangat sedikit perubahan warna pada bagian dasar air.
Hari 2 : Terjadi penambahan karat sehingga hampir menyelimuti bagian ujung asasas ujung paku dan sedikit keatas
Tidak terjadi penambahan perubahan warna air.
Hari 3 : Terjadi sangat sedikit penambahan karat pada bagian bawah dan timbul asd asda sangat sedikit karat pada pangkal paku
Terjadi sangat sedikit perubahan warna air menjadi kekuningan.
Hari 4 : Terjadi penambahan karat sehingga menyelimuti bagaian ujung paku dan asasa sa penambahan karat pada pangkal paku.
Tidak terjadi perubahan warna air.
Hari 5 : Terjadi penambahan karat sehingga hampir ke tengah paku dan terjadi asdsa d penambahan karat yang berada di pangkal paku.
Terjadi sangat sedikit perubahan warna air terutama pada bagian dasar.
Gelas III (Larutan Garam)
Hari 1 : Terdapat karat yang menyelimuti bagian ujung bawah paku
Tidak terjadi penambahan warna air.
Hari 2 : Terjadi penambahan karat sehingga menyelimuti bagian tengah paku.
Terjadi sangat sedikit perubahan warna air pada bagian dasar.
Hari 3 : Terjadi penambahan karat baru pada pangkal paku.
Terjadi sangat sedikit perubahan warna air.
Hari 4 : Terjadi penambahan karat hingga keseluruh bagian atas paku dan hampir asdasds menyelimuti paku.
Terjadi sangat sedikit perunagan warna air.
Hari 5 : Terjadi penambahan karat hingga menyelimuti paku tapi pada bagian sasas asa bawah paku sangat tipis.
Terjadi sangat sedikit perubahan warna air terutama pada bagian dasar
Gelas IV (Minyak Sayur)
Hari 1 : Tidak terjadi karat pada paku.
Tidak terjadi perubahan warna air.
Hari 2 : Tidak terjadi karat pada paku.
Tidak terjadi perubahan warna air.
Hari 3 : Tidak terjadi karat pada paku.
Tidak terjadi perubahan warna air.
Hari 4 : Tidak terjadi karat pada paku.
Tidak terjadi perubahan warna air.
Hari 5 : Tidak terjadi karat pada paku.
Tidak terjadi perubahan warna air.
Gelas V (Tanpa Cairan)
Hari 1 : Tidak terdapat karat pada paku.
Hari 2 : Tidak terdapat karat pada paku.
Hari 3 : Tidak terdapat karat pada paku.
Hari 4 : Tidak terdapat karat pada paku.
Hari 5 : Tidak terdapat karat pada paku.
6.2 Pembahasan Hasil Penelitian
Dari pengamatan yang dilakukan selama lima hari tersebut, dapat diketahui bahwa pada gelas yang berisi air, air yang pernah mendidih dan larutan garam mengalami korosi dimulai
pada hari pertama dan berlanjut sampai hari kelima dengan jumlah korosi yang terus bertambah, sedangkan pada gelas yang berisi minyak sayur dan tanpa cairan tidak mengalami korosi.
Pada paku yang mengalami korosi memiliki kecepatan korosi yang berbeda pada setiap cairan
Berdasarkan kecepatan dan jumlah korosi yang ditimbulkan, dapat di tulis cairan yang menyebabkan korosi dari yang tercepat adalah
1. Larutan garam
2. Air Keran
3. Air yang pernah mendidih
4. Tanpa isi
5. Minyak sayur
Pada larutan garam, terdapat kandungan air(H2O) kandungan oksigen dalam larutan garam ini menyebabkan korosi dan proses korosi yang terjadi dipercepat oleh kandungan NaCl yang bersifat elektrolit.
Pada air keran, penyebab terjadinya korosi adalah adanya air yang mengandung oksigen terlarut sehingga menyebabkan korosi pada paku.
Pada air yang pernah mendidih, kurang atau megalami sedikit korosi disebabkan karena saat dididihkan, air akan kehilangan kandungan oksigen terlarut dan keadaan gelas tertutup, sehingga oksigen tidak dapat masuk kedalam gelas dan menyebabkan kekurangan oksigen dan mengalami korosi yang kurang.
Pada gelas yang tidak ditambahkan cairan tidak mengalami korosi dikarenakan kadar oksigen yang berada pada gelas tertutup tersebut hanya sedikit dan tidak adanya faktor pendorong untuk terjadinya korosi, sehinga tidak terjadi korosi.
Pada gelas yang berisi minyak sayur tidak mengalami korosi karena minyak sayur tidak mengandung oksigen dan tidak dapat berikatan dengan oksigen di udara, sehingga paku dalam keadaan bebas oksigen dan tidak dapat mengalami perkaratan.
Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahui bahwa, untuk melindungi bahan besi dari korosi dapat dilakukan dengan cara pelapisan besi dengan bahan yang tidak mengalami perkorosian atau bahan yang tidak dapat bereaksi dengan oksigen, sehingga besi dalm keadaan bebas oksigen dan tidak mengalami korosi.
BAB V
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa :
1. Korosi pada logam besi disebabkan karena adanya oksigen dan air.
2. Kecepatan dan jumlah korosi didukukung oleh berbagai faktor.
3. Korosi dapat dicegah dengan melapisi dengan bahan anti korosi.
4.2 Saran
1. Lakukan percobaan dengan langkah kerja yang tertulis.
2. Penutupan gelas yang baik sehingga tanpa ada celah untuk masuknya oksigen.
3. Lakukan pencacatan data setiap hari secara berturut-turut dengan waktu yang sd sama.
DAFTAR PUSTAKA
Kimia Study Center “Korosi dan pencegahannya”. Kimia kelas XII
http://ki miastudy center. com/kimia-xii/69-korosi-dan-pencegahannya (Diakses 9 desember 2015)
Harnanto, Arie. 2009. Kimia 3 untuk kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Pratana, Fajar. 2009. Mari Belajar Kimia : Untuk XII SMA IPA. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Untuk mempermudah dalam proses pembelajaran, kami telah menyediakan Laporan Penelitian Pengaruh Berbagai Cairan Terhadap Korosi Pada Paku Besi diatas dalam format PDF. Untuk Mengunduhnya silahkan klik unduh dibawah ini.
