Begini Proses Terjadinya Pengaratan

Apa sih pengaratan itu dan bagaimana proses terjadinya pengaratan?

Pengaratan termasuk reaksi kimia yang sangat mudah ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Logam yang paling umum mengalami perkaratan adalah besi. Perkaratan akan menimbulkan bercak berwarna kemerahan pada besi dan membuat besi menjadi rapuh.

Apakah sebenarnya perkaratan itu? Berikut selengkapnya.

Dalam kimia, perkaratan termasuk dalam proses korosi. Korosi sendiri merupakan istilah yang umumnya digunakan untuk kerusakan pada logam akibat proses elektrokimia. Selain karat pada besi, contoh lain korosi adalah noda pada perak dan patina hijau pada kuningan dan tembaga.

Baca juga: Sudah Tahu Perbedaan Karat dengan Korosi?

Pada proses perkaratan, oksigen dan air haruslah terlibat. Mulanya, suatu tempat di permukaan besi teroksidasi (menjadi anoda). Reaksi yang terjadi:

Fe (s)            Fe2+ (aq) + 2e

Elektron tersebut kemudian mereduksi oksigen menjadi air (oksigen sebagai katoda). Dalam hal ini oksigen berada di tempat lain dari permukaan logam.

O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e              2H2O (l)

Sehingga reaksi keseluruhannya menjadi:

2Fe (s) + O2 (g) + 4H+ (aq)       2Fe2+ (aq) + 2H2O (l)

Adanya ion H+ menunjukkan bahwa reaksi terjadi dalam medium asam. Dari mana adanya ion H+? Ion H+ berasal dari reaksi antara CO2 dengan H2O di atmosfer yang membentuk H2CO3. Ion Fe2+ yang terbentuk dioksidasi oleh oksigen. Reaksinya menjadi:

4Fe2+ (aq) + O2 (g) + (4+2x)H2O (l)     2Fe2O3 . xH2O (s) + 8H+ (aq)

Fe2O3. xH2O inilah yang dikenal sebagai karat. Penulisan xH2O didasarkan pada beragamnya jumlah air yang akan terikat dengan besi oksida.

Baca juga: Pelapukan Batuan Dan Penggolongannya

Ilustrasi dari proses perkaratan ditunjukkan pada gambar di bawah.

pengaratan itu serta bagaimana proses terjadinya pengaratan" src="https://i0.wp.com/www.belajarmipa.com/wp-content/uploads/2019/01/Pengaratan-Gambar-1.jpg?resize=300%2C161&ssl=1" style="height:215px; width:400px" />

Cara Melindungi Besi dari Pengaratan

Ada sebuah fakta menarik terkait korosi ini. Amerika Serikat diperkirakan mengalami kerugian sampai 100 miliar dolar setiap tahunnya karena korosi logam. Lantas bagaimana cara untuk melindungi besi agar tidak mudah terkena korosi? Ada beberapa cara yang bisa dilakukan.

1. Pertama, melapisi logam dengan cat. Cara ini terbilang yang paling mudah dan banyak dilakukan. Tetapi jika cat tergores, berlubang, atau apapun yang menampakkan bagian logamnya, maka karat dapat terbentuk di bagian itu.

2. Kedua, pasivasi, yaitu proses menon-aktifkan permukaan besi. Proses ini dilakukan dengan mereaksikan besi dengan oksidator kuat, seperti HNO3 pekat. Akan terbentuk lapisan tipis oksida dari reaksi tersebut.

3. Ketiga, mencampurkan besi dengan logam lain. Kecenderungan besi untuk teroksidasi akan berkurang ketika dicampur logam tertentu. Proses ini diaplikasikan salah satunya pada baja antikarat dengan mencampurkan besi dengan kromium.

4. Keempat, galvanisasi, caranya melapisi besi dengan seng. Potensial reduksi standar dari seng lebih kecil dibandingkan besi, sehingga seng lebih mudah teroksidasi. Jadi meski seng tergores, tidak akan berpengaruh karena besi bertindak sebagai katoda, bukan anoda (anodanya adalah seng).

5. Kelima, perlindungan katodik, yaitu dengan membuat besi menjadi katoda dalam sel galvanik. Logam yang biasa digunakan adalah Mg. Perlindungan katodik banyak digunakan untuk pipa besi di bawah tanah.

Meski banyak membawa kerugian, bagaimanapun proses pengaratan adalah proses yang alami yang pasti terjadi. Oleh karena itu, berbagai perlindungan penting dilakukan untuk mencegah korosi ini. Apakah sekarang kamu sudah paham tentang perkaratan?