ASTALOG.COM – Karat merupakan hasil korosi, yaitu oksidasi suatu logam. Besi yang mengalami korosi membentuk karat dengan rumus Fe2O3.xH2O. Korosi atau proses pengaratan merupakan proses elektro kimia. Pada proses pengaratan, besi (Fe) bertindak sebagai pereduksi dan oksigen (O2) yang terlarut dalam air bertindak sebagai pengoksidasi.
Karat yang terbentuk pada logam akan mempercepat proses pengaratan berikutnya. Oleh sebab itu, karat disebut juga dengan autokatalis. Mekanisme terjadinya korosi adalah logam besi yang letaknya jauh dari permukaan kontak dengan udara akan dioksidasi oleh ion Fe2+. Ion ini larut dalam tetesan air.
Tempat terjadinya reaksi oksidasi di salah satu ujung tetesan air ini disebut anode. elektron yang terbentuk bergerak dari anode ke katode melalui logam. Elektron ini selanjutnya mereduksi oksigen dari udara dan menghasilkan air. Ujung tetesan air tempat terjadinya reaksi reduksi ini disebut katode. Sebagian oksigen dari udara larut dalam tetesan air dan mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+ yang membentuk karat besi (Fe2O3.H2O).
MENGAPA AIR HUJAN DAPAT MENYEBABKAN PERKARATAN PADA LOGAM?
Sebagaimana dituliskan di atas jika karat merupakan hasil korosi, di mana faktor utama yang mempercepat terjadinya korosi adalah oksigen dan air. Perlu diketahui bahwa air hujan yang jatuh dari atmosfer mengandung banyak unsur oksigen, yang artinya air yang jatuh dan mengenai logam akan langsung menimbulkan terjadinya reaksi korosi.
Reaksi ini tanpa melalui proses oksidasi oleh oksigen yang kemudian menghasilkan tetesan air. Namun air yang jatuh sudah mengandung oksigen yang bersifat korosif. Itulah sebabnya mengapa air hujan dapat menyebabkan perkaratan pada logam.
Namun air hujan yang ditampung selama beberapa waktu bisa menghilangkan kemampuannya dalam mempercepat terjadinya korosi, karena oksigen yang terkandung di dalamnya akan semakin menghilang dan pada akhirnya akan menjadi air biasa.
CARA MENCEGAH TERJADINYA PERKARATAN
1. Modifikasi Lingkungan
Oksigen (O2) dan kelembaban udara merupakan faktor penting dalam proses perkaratan. Untuk itu, mengurangi kadar oksigen atau menurunkan kelembaban udara dapat memperlambat proses perkaratan. Contoh: kelembaban di dalam gudang dapat dikurangi dengan mendinginkan gudang menggunakan pengondisi udara (Air Conditioner/AC).
2. Modifikasi Besi
Ketika besi membentuk logam campuran (aloi) dengan unsur-unsur tertentu, besi akan lebih tahan terhadap perkaratan. Baja mengandung 11% – 12% kromium dan sedikit mengandung karbon, yang disebut stainless steel. Baja ini ini tahan karat dan sering digunakan dalam industri, untuk bahan kimia, dan di rumah tangga.
3. Proteksi Katodik
Jika logam besi dihubungkan dengan seng, besi tersebut akan sukar mengalami korosi. Hal ini disebabkan seng lebih mudah teroksidasi dibandingkan dengan besi. Potensi reduksi seng adalah E°Zn2+|Zn = -0.76V, yang lebih negatif daripada potensi reduksi besi, yaitu sebesar E°Fe2+|Fe = -0.44V. Seng akan beraksi dengan oksigen dan air dalam lingkungan yang mengandung karbon dioksida. Seng karbonat yang terbentuk berfungsi melindungi seng itu sendiri dari korosi. Cara perlindungan logam seperti ini disebut cara proteksi katodik (Katode Pelindung). Selain seng (Zn), logam magnesium (Mg) yang termasuk alkali tanah, banyak digunakan untuk keperluan ini.
4. Pelapisan
Jika logam besi dilapisi tembaga atau timah, besi akan terlindung dari korosi. Sebab logam Cu (E°Cu2+|Cu = +0.34V) dan Sn (E°Sn2+|Sn =-0.14V) memiliki potensi reduksi yang lebih positif daripada besi (E°Fe2+|Fe = -0.44V). Namun, bila lapisan ini bocor, sehingga lapisan tembaga atau timah terbuka, besi akan mengalami korosi yang lebih cepat. Selain dengan tembaga dan timah, besi juga dapat dilapisi dengan logam lain yang sulit teroksidasi. Logam yang dapat digunakan adalah yang memiliki potensial reduksi lebih positif dibandingkan besi, seperti perak, emas, nikel, timah, tembaga, dan platina. Selain senyawa logam, pelapisan dapat pula menggunakan senyawa nonlogam. Proses pelapisan logam besi ini dapat dengan cara membersihkan besi terlebih dahulu, kemudian melapis dengan suatu zat yang sukar ditembus oleh oksigen, misalnya cat, gelas, plastik, atau vaseline. Perlu diperhatikan, seluruh permukaan besi harus terlapis sempurna untuk menghindarkan kontak dengan oksigen. Proses pelapisan yang tidak sempurna dapat lebih berbahaya dibandingkan besi tanpa pelapis. Pengaratan dapat terjadi pada bagian yang tertutup sehingga tidak terdeteksi.
