Yang dimaksud dengan Korosi adalah proses teroksidasinya suatu logam
Secara ilmiah korosi dapat diartikan sebagai degradasi atau kerusakan logam akibat interaksinya dengan lingkungan dimana senyawa-senyawa yang tidak diinginkan hadir sehingga logam dan besi akan berubah warna menjadi coklat atau merah dengan rumus karat Fe2O3Nh2O dimana umumnya karat logam berupa zat karbonat atau oksida.
besi merupakan logam yang mudah mengalami korosi. Logam-logam lain yang mempunyai nilai potensial elektrode lebih besar dari 0,4 V akan sulit mengalami korosi, sebab dengan potensial tersebut akan menghasilkan Eoreaksi < 0 (negatif) ketika kontak dengan oksigen di udara. Logam-logam perak, platina, dan emas mempunyai potensial elektrode lebih besar dari 0,4 V sehingga sulit mengalami korosi.
Faktor Penyebab Korosi Pada Besi (Faktor-faktor yang Mempengaruhi)
1. Konsentrasi H2O dan O2
Dalam kondisi kelembaban yang lebih tinggi, besi akan lebih cepat berkarat. Selain itu, dalam air yang kadar oksigen terlarutnya lebih tinggi, perkaratan juga akan lebih cepat. Hal ini sebagaimana air dan oksigen masing-masing berperan sebagai medium terjadinya korosi dan agen pengoksidasi besi.
2. pH
Pada suasana yang lebih asam, pH < 7, reaksi korosi besi akan lebih cepat, sebagaimana reaksi reduksi oksigen dalam suasana asam lebih spontan yang ditandai dengan potensial reduksinya lebih besar dibanding dalam suasana netral ataupun basa.
3. Keberadaan elektrolit
Keberadaan elektrolit seperti garam NaCl pada medium korosi akan mempercepat terjadinya korosi, sebagaimana ion-ion elektrolit membantu menghantarkan elektron-elektron bebas yang terlepas dari reaksi oksidasi di daerah anode kepada reaksi reduksi pada daerah katode.
4. Suhu
Semakin tinggi suhu, semakin cepat korosi terjadi. Hal ini sebagaimana laju reaksi kimia meningkat seiring bertambahnya suhu.
5. Galvanic coupling
Bila besi terhubung atau menempel pada logam lain yang kurang reaktif (tidak mudah teroksidasi, potensial reduksi lebih positif), maka akan timbul beda potensial yang menyebabkan terjadinya aliran elektron dari besi (anode) ke logam kurang reaktif (katode). Hal ini menyebabkan besi akan lebih cepat mengalami korosi dibandingkan tanpa keberadaan logam kurang reaktif. Efek ini disebut juga dengan efek galvanic coupling.
Cara Mencegah Korosi pada Besi
1. Menggunakan lapisan pelindung untuk mencegah kontak langsung dengan H2O dan O2
Contoh lapisan pelindung yang dapat digunakan, antara lain lapisan cat, lapisan oli dan gemuk, lapisan plastik, dan pelapisan logam lain, seperti Sn, Zn, dan Cr. Pada pelapisan cat dan pelapisan plastik, bila cat tergores/terkelupas atau plastik terkelupas, korosi akan mulai terjadi bagian yang terpapar dengan udara tersebut. Pada pelapisan dengan oli dan gemuk, perlu dilakukan pengolesan secara berkala.
Pada pelapisan timah (tin plating), timah lebih tahan korosi (kurang reaktif) dibanding besi, di mana potensial reduksi besi lebih negatif (E° Fe = −0,44 V; E° Sn = −0,14 V). Namun, sebagaimana efek galvanic coupling, apabila lapisan timah tergores, maka timah justru akan mempercepat korosi pada besi. Pelapisan timah umumnya dilakukan pada kaleng-kaleng kemasan. Pelapisan timah umumnya digunakan pada kaleng-kaleng kemasan dengan tujuan agar kaleng-kaleng bekas cepat rusak dan hancur.
Pada pelapisan zink (galvanisasi), zink lebih reaktif dibanding besi (E° Fe = −0,44 V; E° Sn = −0,76 V). Berbeda dengan timah, bila lapisannnya tidak utuh, zink masih dapat melindungi besi dari korosi. Hal ini terjadi sebagaimana terbentuknya sel elektrokimia dengan zink sebagai anode yang teroksidasi dan besi sebagai katode. Mekanisme perlindungan ini disebut perlindungan katode. Pelapisan zink umumnya digunakan pada besi penopang konstruksi dan pipa besi.
Pada pelapisan kromium (chrome plating), kromium lebih reaktif dibanding besi (E° Fe = −0,44 V; E° Cr = −0,74 V). Sama seperti zink, mekanisme perlindungan katode juga terjadi pada pelapisan kromium meskipun ada lapisan kromium yang rusak. Pelapisan kromium umumnya digunakan pada ketel, setang, dan bemper mobil.
2. Menggunakan perlindungan katode
a. Menggunakan logam lain yang lebih reaktif sebagai anode korban
Logam lain yang lebih reaktif dari besi, seperti Zn, Cr, Al, dan Mg, akan berfungsi sebagai anode korban yang menyuplai elektron yang digunakan untuk mereduksi oksigen pada katode besi. Metode perlindungan katode ini dapat dilakukan dengan pelapisan seperti pada galvanisasi dan chrome plating ataupun dengan hanya menghubungkan logam anode korban dengan besi. Sebagai contoh, pipa besi yang ditanam di bawah tanah dan badan kapal laut umumnya dihubungkan dengan batang magnesium. Magnesium akan berfungsi sebagai anode korban dan besi menjadi katode yang terlindungi dari korosi (E° Fe = −0,44 V; E° Cr = −2,37 V). Batang magnesium tersebut harus diganti secara berkala.
b. Menyuplai listrik dari luar
Untuk melindungi tangki besi bawah tanah juga dapat digunakan anode inert seperti grafit yang dihubungkan dengan sumber listrik. Elektron dari sumber listrik akan mengalir ke anode, lalu oksidasi yang terjadi di anode akan melepas elektron yang akan mengalir menuju katode tangki besi melalui elektrolit tanah.
Jenis – Jenis Korosi
1. Korosi Merata
Korosi merata merupakan salah satu bentuk dari korosi yang biasanya terjadi. Korosi merata ini ditandai dengan adanya reaksi kimia atau elektrokimia pada suatu permukaan bereaksi.
Dampaknya dapat terlihat misalnya pada logam menjadi tipis dan akhirnya terjadi sebuah kegagalan pada logam tersebut.
2. Korosi Galvanik
Apabila terjadi sebuah kontak atau secara listrik kedua logam yang berbeda potensial tersebut akan dapat menimbulkan aliran elektron atau listrik diantar kedua logam.
Logam yang mempunyai sebuah tahanan korosi rendah ( potensial rendah) akan terkikis dan yang tahanan korosinya lebih tinggi (potensial tinggi) akan juga mengalami penurunan korosinya. Korosi galvanic corrosion dapat dipengaruhi oleh lingkungan, jarak, area atau luas.
3. Korosi Celah
Bentuk dari sebuah korosi yang ketika terdapat celah akibat dari penggabungan atau suatu penyatuan dua logam yang sama mempunyai suatu kadar oksigen yang berbeda dengan bagian luarnya.
Jenis dari korosi tersebut pada umumnya dapat disebabkan oleh lubang yang sangat kecil, dan celah-celah di bawah kepala baut dan pakunya yang keling.
4. Korosi Sumuran
Korosi sumuran merupakan salah satu bentuk dari adanya serangan korosi yang sangat lokal kemudian dapat menyerang suatu daerah tertentu yang dapat mengakibatkan adanya lubang dalam logam.
Kemudian lubang yang berdiameter kecil atau juga besar, dalam banyak kasus lubang tersebut relatif sangat kecil. Lubang yang sudah terisolasi ataupun terkadang terlihat misalnya pada permukaan yang kasar.
Pits umumnya juga bisa digambarkan sebagai rongga atau lubang berdiameter pada permukaan kurang-lebih sama ataupun kurang dari kedalaman.
5. Korosi Erosi
Korosi Erosi ialah suatu korosi yang akan terjadi karena tingkat percepatan kerusakan atau sebuah serangan pada logam dari gerakan relatif antara cairan korosif dan permukaan logam.
Biasanya pada gerakan tersebut cukup cepat, dan ikut serta dengan abrasi. Logam yang berada di sebuah permukaan tersebut kemudian berubah ke ion terlarut atau juga bentuk produk korosi yang padat.
6. Korosi Tegangan
Gaya-gaya mekanis yang misalnya dari suatu tarikan atau kompresi berpengaruh sangat kecil pada proses pengkaratan di bagian metal yang sama jika dapat ditinjau dari laju pengkaratan dalam mil pertahun.
Namun, ketika itu juga merupakan bagian kombinasi antara tensile stress dan juga lingkungan yang korosif, maka kondisi tersebut merupakan salah satu dari berbagai penyebab utama dalam kegagalan material.
Kegiatan tersebut dapat juga berupa retakan yang biasa disebut dengan korosi tegangan.
Korosi erosi dibagi menjadi 2 tipe yaitu sebagai berikut :
• Korosi Kavitasi : Akibat adanya suatu benturan gelembung fluida dengan permukaan logam sehingga berakibat luka terhadap suatu permukaan logam tersebut.
• Fretting Corrosion : Akibat sebuah gesekan antara logam dengan logam dan yang berakibat suhu logam naik dan tergerus sesama logam.
7.Korosi Bakteri
Korosi ini hanya dapat disebabkan oleh suatu bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam suatu kondisi tanpa ada zat asam. Bakteri ini dapat mengubah garam sulfat menjadi asam yang reaktif dan dapat menyebabkan karat.
8. Korosi Arus Liar
Korosi arus liar ialah dapat merasuknya sebuah arus searah secara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, yang kemudian dapat meninggalkannnya kembali menuju sumber arus.
Prinsip suatu serangan karat arus liar ini yakni dapat merasuknya arus searah secara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, kemudian dapat meninggalkannnya kembali menuju sumber arus.
Pada titik dimana arus akan meninggalkan konstruksi, akan terjadi suatu serangan karat yang cukup serius sehingga dapat merusak konstruksi tersebut.
9. Korosi Atmosfer
Korosi ini dapat terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian pada benda padat khusunya metal besi yang berbeda potensial dan akan langsung berhubungan dengan udara terbuka.
10. Korosi Regangan
Korosi ini dapat terjadi karena pemberian suatu tarikan atau kompresi yang melebihi batas ketentuannya. Kegagalan ini sering juga disebut sebagaiRetak Karat Regangan (RKR) atau stress corrosion cracking.
Sifat dari retak pada jenis ini sangat spontan (tiba-tiba terjadinya atau spontaneous), regangan ini biasanya bersifat internal yang dapat disebabkan oleh perlakuan yang diterapkan seperti pada bentukan dingin atau juga merupakan sisa hasil pengerjaan (residual) seperti pada pengelingan, pengepresan dan lain-lain.
Perbedaan Karat dengan Korosi
Karat (rust) yaitu salah satu istilah yang pada belakangan ini hanya dapat dikhususkan bagi korosi pada besi, sedangkan korosi ialah sebuah gejala destruktif yang dapat mempengaruhi hampir semua logam.
Karat pada dasarnya merupakan sebuah proses kimia elektronik pada bahan metal. Berbagai faktor-faktor yang dapat memicu terjadinya suatu karat yakni air dan elektron bebas, karena itu karat juga sering disebut sebagai pertemuan antara besi atau baja dengan air dan elektron bebas.
Tanpa salah satu faktor tersebut, karat ini tidak akan timbul. Proses pada terjadinya karat akan dipercepat dengan keberadaan garam.
Berikut ini ialah beberapa perbedaan korosi dan karat diantaranya sebagai berikut :
• Berkarat merupakan salah satu jenis korosi.
• Ketika sebuah besi atau bahan yang mengandung suatu zat besi menjalani korosi, itu dikenal juga sebagai karat.
• Berkarat akan menghasilkan serangkaian oksida besi, sedangkan pada korosi dapat menghasilkan garam atau oksida logam
Contoh Korosi
1. Pengkaratan logam
Hal ini sangat umum terjadi karena logam merupakan materi pelapis semua unsur peralatan rumah tangga, perantoran hingga alat aktivitas dimanapun sehingga unsur yang kuat dengan anode ini memang rawan terjadi karat karena memang fungsinya sebagai tempat terjadi nya oksidasi.
2. Pengkaratan besi
Meskipun besi berperan sebagai katoda namun paparan sinar matahari, udara dan air dapat mengakibatkan unsur katoda ini menipis sehingga akan banyak ditemua jembatan, tiang listrik hingga rel kereta berkarat.
Korosi dapat diartikan sebagai kerusakan logam akibat interaksinya dengan lingkungan dimana senyawa-senyawa yang tidak diinginkan hadir sehingga logam dan besi akan berubah warna menjadi coklat atau merah.
