Zeolit (Zeinlithos) atau berarti juga batuan mendidih, di dalam riset-riset kimiawan telah lama menjadi pusat perhatian. Setiap tahunnya, berbagai jurnal penelitian di seluruh dunia, selalu memuat pemanfaatan zeolit untuk berbagai aplikasi, terutama yang diarahkan pada aspek peningkatan efektivitas dan efisiensi proses industri dan pencemaran lingkungan.
Zeolit umumnya didefinisikan sebagai kristal alumina silika yang berstruktur tiga dimensi, yang terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika dengan rongga-rongga di dalam yang berisi ion-ion logam, biasanya alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas. Secara empiris, rumus molekul zeolit adalah Mx/n.(AlO2)x.(SiO2)y.xH2O. Struktur zeolit sejauh ini diketahui bermacam-macam, tetapi secara garis besar strukturnya terbentuk dari unit bangun primer, berupa tetrahedral yang kemudian menjadi unit bangun sekunder polihedral dan membentuk polihendra dan akhirnya membentuk unit struktur zeolit.
Berikut adalah beberapa contoh jenis mineral zeolit beserta rumus kimianya :
Nama Mineral Rumus Kimia Unit Sel
Analsim Na16(Al16Si32O96). 16H2O
Kabasit (Na2,Ca)6 (Al12Si24O72). 40H2O
Klipnoptolotit (Na4K4)(Al8Si40O96). 24H2O
Erionit (Na,Ca5K) (Al9Si27O72). 27H2O
Ferrierit (Na2Mg2)(Al6Si30O72). 18H2O
Heulandit Ca4(Al8Si28O72). 24H2O
Laumonit Ca(Al8Si16O48). 16H2O
Mordenit Na8(Al8Si40O96). 24H2O
Filipsit (Na,K)10(Al10Si22O64). 20H2O
Natrolit Na4(Al4Si6O20). 4H2O
Wairakit Ca(Al2Si4O12). 12H2O
Di Indonesia, jumlah zeolit sangat melimpah dan tersebar di berbagai daerah baik di pulau Jawa, Sumatera, dan Sulawesi. Pemanfaatan zeolit Indonesia untuk penggunaan secara langsung belum dapat dilakukan, karena zeolit Indonesia banyak mengandung campuran (impurities) sehingga perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu untuk menghilangkan atau memisahkannya dari kotoran-kotoran.
Sifat Unik Zeolit
Karena sifat fisika dan kimia dari zeolit yang unik, sehingga dalam dasawarsa ini, zeolit oleh para peneliti dijadikan sebagai mineral serba guna. Sifat-sifat unik tersebut meliputi dehidrasi, adsorben dan penyaring molekul, katalisator dan penukar ion.
Zeolit mempunyai sifat dehidrasi (melepaskan molekul H20) apabila dipanaskan. Pada umumnya struktur kerangka zeolit akan menyusut. Tetapi kerangka dasarnya tidak mengalami perubahan secara nyata. Disini molekul H2O seolah-olah mempunyai posisi yang spesifik dan dapat dikeluarkan secara reversibel. Sifat zeolit sebagai adsorben dan penyaring molekul, dimungkinkan karena struktur zeolit yang berongga, sehingga zeolit mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Selain itu kristal zeolit yang telah terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai efektivitas adsorpsi yang tinggi.
Kemampuan zeolit sebagai katalis berkaitan dengan tersedianya pusat-pusat aktif dalam saluran antar zeolit. Pusat-pusat aktif tersebut terbentuk karena adanya gugus fungsi asam tipe Bronsted maupun Lewis. Perbandingan kedua jenis asam ini tergantung pada proses aktivasi zeolit dan kondisi reaksi. Pusat-pusat aktif yang bersifat asam ini selanjutnya dapat mengikat molekul-molekul basa secara kimiawi. Sedangkan sifat zeolit sebagai penukar ion karena adanya kation logam alkali dan alkali tanah. Kation tersebut dapat bergerak bebas didalam rongga dan dapat dipertukarkan dengan kation logam lain dengan jumlah yang sama. Akibat struktur zeolit berongga, anion atau molekul berukuran lebih kecil atau sama dengan rongga dapat masuk dan terjebak.
Kamis, 14 Januari 2010
mengapa warna kobalt biru?
Kobalt merupakan suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27. Kobalt termasuk dalam golongan logam transisi.
Salah satu ciri umum logam transisi yaitu memiliki ion berwarna. Dan kobalt memiliki warna biru. Lalu, mengapa kobalt berwarna biru?
Asal mula munculnya warna pada ion logam transisi yaitu sebagai berikut :
Ketika sinar putih melewati larutan yang berisi salah satu dari ion tersebut, atau sinar putih tersebut direfleksikan oleh larutan tersebut, beberapa warna dari sinar dapat di absorpsi (diserap) oleh larutan tersebut. Warna yang dapat dilihat oleh mata kita adalah warna yang tertinggal (tidak di absorpsi). Pelekatan ligan pada ion logam merupakan efek dari energi orbital-orbital d. Sinar yang diserap sebagai akibat dari perpindahan elektron di antara orbital d yang satu dengan yang lain.
Konfigurasi electron untuk Co adalah [Ar] 3d74s2 sedangkan untuk ion Co2+ adalah [Ar] 3d7. Dalam larutan air, ion yang paling sederhana dari kobalt (II) adalah ion oktahedral heksaaquokobalt(II) – [Co(H2O)6]2+ yang berwarna merah muda (pink). Tetapi ion tetrahedral kobalt(II) berwarna biru. Hal ini dapat terjadi karena reaksi dengan ligan misalnya Cl-.
Jika asam klorida pekat ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion heksaqauakobal(II), larutan berubah warna dari merah muda menjadi biru. Enam molekul air digantikan oleh empat ion klorida.
[Co(H2O)6]2+(aq) + 4 Cl-(aq) —-> [CoCl4]2-(aq) + 6 H2O(l)
pink biru
Hasil yang sama dapat diperoleh dari proses pelarutan kristal pink CoCl2.6H2O di dalam etanol absolut atau asetón. Dalam hal ini, pelarut berfungsi menarik ligan air. Pada kondisi keseimbangan yaitu tepat terjadinya perubahan warna, pergeseran keseimbangan warna sangat sensitif terhadap temperatur, yaitu biru pada pemanasan dan menjadi pink pada pendinginan (dengan es).
[Co(H2O)6]2+(aq) + 4 Cl-(aq) —-> [CoCl4]2-(aq) + 6 H2O(l)
pink biru
Salah satu ciri umum logam transisi yaitu memiliki ion berwarna. Dan kobalt memiliki warna biru. Lalu, mengapa kobalt berwarna biru?
Asal mula munculnya warna pada ion logam transisi yaitu sebagai berikut :
Ketika sinar putih melewati larutan yang berisi salah satu dari ion tersebut, atau sinar putih tersebut direfleksikan oleh larutan tersebut, beberapa warna dari sinar dapat di absorpsi (diserap) oleh larutan tersebut. Warna yang dapat dilihat oleh mata kita adalah warna yang tertinggal (tidak di absorpsi). Pelekatan ligan pada ion logam merupakan efek dari energi orbital-orbital d. Sinar yang diserap sebagai akibat dari perpindahan elektron di antara orbital d yang satu dengan yang lain.
Konfigurasi electron untuk Co adalah [Ar] 3d74s2 sedangkan untuk ion Co2+ adalah [Ar] 3d7. Dalam larutan air, ion yang paling sederhana dari kobalt (II) adalah ion oktahedral heksaaquokobalt(II) – [Co(H2O)6]2+ yang berwarna merah muda (pink). Tetapi ion tetrahedral kobalt(II) berwarna biru. Hal ini dapat terjadi karena reaksi dengan ligan misalnya Cl-.
Jika asam klorida pekat ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion heksaqauakobal(II), larutan berubah warna dari merah muda menjadi biru. Enam molekul air digantikan oleh empat ion klorida.
[Co(H2O)6]2+(aq) + 4 Cl-(aq) —-> [CoCl4]2-(aq) + 6 H2O(l)
pink biru
Hasil yang sama dapat diperoleh dari proses pelarutan kristal pink CoCl2.6H2O di dalam etanol absolut atau asetón. Dalam hal ini, pelarut berfungsi menarik ligan air. Pada kondisi keseimbangan yaitu tepat terjadinya perubahan warna, pergeseran keseimbangan warna sangat sensitif terhadap temperatur, yaitu biru pada pemanasan dan menjadi pink pada pendinginan (dengan es).
[Co(H2O)6]2+(aq) + 4 Cl-(aq) —-> [CoCl4]2-(aq) + 6 H2O(l)
pink biru
Aluminium Oksida
Aluminium oksida adalah sebuah senyawa kimia dari aluminium dan oksigen, dengan rumus kimi Al2O3 atau yang biasa di sebut alumina. Sifat-sifat Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang baik. Umumnya Al2O3 terdapat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau α-aluminum oksida. Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong, karena sifat kekerasannya. Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara. Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara. Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida, yang terbentuk sebagai lapisan tipis yang dengan cepat menutupi permukaan aluminium. Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut. Ketebalan lapisan ini dapat ditingkatkan melalui proses anodisasi. Beberapa alloy (paduan logam), seperti perunggu aluminium, memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf, namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic oxydation menghasilkan sebagian besar Al2O3 dalam bentuk kristalin, yang meningkatkan kekerasannya. Proses fabrikasi Secara alami, aluminium oksida terdapat dalam bentuk kristal corundum. Batu mulia rubi dan sapphire tersusun atas corundum dengan warna-warna khas yang disebabkan kadar ketidakmurnian dalam struktur corundum. Aluminium oksida, atau alumina, merupakan komponen utama dalam bauksit bijih aluminium yang utama. Pabrik alumina terbesar di dunia adalah Alcoa, Alcan, dan Rusal. Perusahaan yang memiliki spesialisasi dalam produksi dari aluminium oksida dan aluminium hidroksida misalnya adalah Alcan dan Almatis. Bijih bauksit terdiri dari Al2O3, Fe2O3, and SiO2 yang tidak murni. Campuran ini dimurnikan terlebih dahulu melalui Proses Bayer:
Al2O3 + 3H2O + 2NaOH + panas → 2NaAl(OH)4 Fe2O3
tidak larut dalam basa yang dihasilkan, sehingga bisa dipisahkan melalui penyaringan. SiO2 larut dalam bentuk silikat Si(OH)62-. Ketika cairan yang dihasilkan didinginkan, terjadi endapan Al(OH)3, sedangkan silikat masih larut dalam cairan tersebut. Al(OH)3 yang dihasilkan kemudian dipanaskan
2Al(OH)3 + panas → Al2O3 + 3H2O Al2O3
yang terbentuk adalah alumina. Pada 1961, perusahaan General Electric mengembangkan Lucalox, alumina transparan yang digunakan dalam lampu natrium. Pada Agustus 2006, ilmuwan Amerika Serikat yang bekerja untuk 3M berhasil mengembangkan teknik untuk membuat alloy dari aluminium oksida dan unsur-unsur lantanida, untuk memproduksi kaca yang kuat, yang disebut alumina transparan. Penggunaan Setiap tahunnya, 65 juta ton alumina digunakan, lebih dari 90%-nya digunakan dalam produksi logam aluminium. Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat, polialuminium klorida, dan natrium aluminat. Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit, pelapisan pigmen titania dan pemadam api. Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr. Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal. Beberapa jenis ampelas, dan pembersih CD/DVD juga menggunakan aluminium oksida.
Al2O3 + 3H2O + 2NaOH + panas → 2NaAl(OH)4 Fe2O3
tidak larut dalam basa yang dihasilkan, sehingga bisa dipisahkan melalui penyaringan. SiO2 larut dalam bentuk silikat Si(OH)62-. Ketika cairan yang dihasilkan didinginkan, terjadi endapan Al(OH)3, sedangkan silikat masih larut dalam cairan tersebut. Al(OH)3 yang dihasilkan kemudian dipanaskan
2Al(OH)3 + panas → Al2O3 + 3H2O Al2O3
yang terbentuk adalah alumina. Pada 1961, perusahaan General Electric mengembangkan Lucalox, alumina transparan yang digunakan dalam lampu natrium. Pada Agustus 2006, ilmuwan Amerika Serikat yang bekerja untuk 3M berhasil mengembangkan teknik untuk membuat alloy dari aluminium oksida dan unsur-unsur lantanida, untuk memproduksi kaca yang kuat, yang disebut alumina transparan. Penggunaan Setiap tahunnya, 65 juta ton alumina digunakan, lebih dari 90%-nya digunakan dalam produksi logam aluminium. Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat, polialuminium klorida, dan natrium aluminat. Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit, pelapisan pigmen titania dan pemadam api. Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr. Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal. Beberapa jenis ampelas, dan pembersih CD/DVD juga menggunakan aluminium oksida.
Mengapa tidak semua logam dapat ditempa?
Ayo kita lihat jawabanya!!!!!!!!!! Jawabannya adalah pada bagaimana atom-atom logam tersebut tersusun dalam struktur padatannya. Dalam padatan logam, atom-atomnya tersusun terjejal. Dalam suatu bidang tertentu susunan terjejal adalah susunan dengan satu atom dikelilingi oleh 6 atom tetangga. Tetapi dalam ruang ada dua kemungkinan membuat susunan terjejal seperti terlihat pada gambar berikut. Kita lihat pada gambar paling kiri susunan terjejal tidak hanya nampak di satu bidang, tapi di keempat arah. Pada dua gambar paling kanan, sebaliknya susunan terjejal hanya pada satu bidang saja, yakni di bidang tegak lurus bidang gambar. Pada saat logam ditempa atau ditarik dijadikan kawat, bidang-bidang inilah yang bergerak.
APA YANG AKAN TERJADI JIKA BESI DIPANASKAN?
Besi merupakan unsur yang terdapat di alam dalam jumlah yang besar, terutama dalam bentuk oksidanya, di dalam tabel periodik besi diberi nama ferum (Fe) dengan massa atom relative (Mr) =56. Pada suhu yang tinggi besi akan mengalami oksidasi dan pembentukan kerak pada permukaan logam (terkorosi). Banyak orang beranggapan bahwa besi akan memuai (bertambah panjang) bila dipanaskan.
Tetapi fakta sebenarnya adalah besi akan mengalami penyusutan (memendek) bila dipanaskan (pada suhu tinggi)yaitu sekitar 500 K. Besi sensitif terhadap perubahan suhu, karena suhu dapat mengubah struktur kristal besi, dari 8 atom Fe yang mempunyai 2 kemungkinan membentuk kristal dengan unit sel berbentuk BCC dan FCC, dalam hal ini struktur besi berubah dari bentuk kristal BCC menjadi FCC, sehingga panjang besi berkurang. Hal ini tampak pada besi rel kereta api, dan besi-besi (tiang pancang) bangunan. Sebagai contoh, gedung yang habis terbakar, harus dirobohkan total. Mengapa besi (cor) dan tembok gedung tidak direhab saja? ini karena, besi dari gedung tersebut telah menyusut panjangnya, sehingga kaitan pada kerangka besi tidak sekuat seperti semula (sebelum gedung terbakar), bahkan kaitan kernagka tersebut dimungkinkan lepas, satu dengan yang lainnya.
Tetapi fakta sebenarnya adalah besi akan mengalami penyusutan (memendek) bila dipanaskan (pada suhu tinggi)yaitu sekitar 500 K. Besi sensitif terhadap perubahan suhu, karena suhu dapat mengubah struktur kristal besi, dari 8 atom Fe yang mempunyai 2 kemungkinan membentuk kristal dengan unit sel berbentuk BCC dan FCC, dalam hal ini struktur besi berubah dari bentuk kristal BCC menjadi FCC, sehingga panjang besi berkurang. Hal ini tampak pada besi rel kereta api, dan besi-besi (tiang pancang) bangunan. Sebagai contoh, gedung yang habis terbakar, harus dirobohkan total. Mengapa besi (cor) dan tembok gedung tidak direhab saja? ini karena, besi dari gedung tersebut telah menyusut panjangnya, sehingga kaitan pada kerangka besi tidak sekuat seperti semula (sebelum gedung terbakar), bahkan kaitan kernagka tersebut dimungkinkan lepas, satu dengan yang lainnya.
metalurgi
Metalurgi merupakan iptek logam, pengolahan bijih, pemurnianm serta studi sifat logam maupun penggunaanya.
Pengolahan logam dari bijihnya
1. Pemekatan : Pemisahan dari batu-batu yang tidak di inginkan seperti dengan metode Flotasi
2. Ekstraksi : Melibatkan proses reduksi logam dari tingkat oksidasi positif menjadi logam bebas. Pada proses ekstraksi ini biasanya digunakan tiga metode yaitu sintering (pelengketan), calcining (kalsinasi), dan roasting (pemanggangan).
3. Pemurnian (refining)
Ada tiga jenis pemurnian yaitu:
• Pirometalurgi : Pemurnian yang melibatkan reaksi kimia dalam temperature tinggi (smelting/ peleburan). Batu pengotor dipisahkan dengan penambahan pereaksi flux untuk menghasilkan slag (terak/ampas).
• Elektrometalurgi : Proses umum yang menggunakan energy listrik dalam proses reduksi mineral/ pemurnian logam.
• Hidrometalurgi : Proses pemurnian yang melibatkan larutan air dalam ekstraki dan reduksi logam. Conto proses peluluhan (leaching).
Pemurnian (refining), bias dilakukan dengan beberapa cara diantanya:
a. Cara Elektrolitik, biasa dilakukan untuk pemurnian logam Tembaga (Cu),
b. Dengan mengoksidasi pengotor yang harus dipisahkan, bisanya dilakukan untuk pemurnian logam Besi (Fe),
c. Dengan Mendestilasi logam dengan titik didih rendah, bias dilakukan pada logam raksa (Hg), Zink (Zn), dan Nikel (Ni).
d. Zone Refining (Pemurnian zona), hasil yang diperoleh dari metode zone refining ini diperoleh kemurnian yang sangat tinggi. Pengotor lebih mudah larut dalam fase Cairan dari pada fase padatan.
Pengolahan logam dari bijihnya
1. Pemekatan : Pemisahan dari batu-batu yang tidak di inginkan seperti dengan metode Flotasi
2. Ekstraksi : Melibatkan proses reduksi logam dari tingkat oksidasi positif menjadi logam bebas. Pada proses ekstraksi ini biasanya digunakan tiga metode yaitu sintering (pelengketan), calcining (kalsinasi), dan roasting (pemanggangan).
3. Pemurnian (refining)
Ada tiga jenis pemurnian yaitu:
• Pirometalurgi : Pemurnian yang melibatkan reaksi kimia dalam temperature tinggi (smelting/ peleburan). Batu pengotor dipisahkan dengan penambahan pereaksi flux untuk menghasilkan slag (terak/ampas).
• Elektrometalurgi : Proses umum yang menggunakan energy listrik dalam proses reduksi mineral/ pemurnian logam.
• Hidrometalurgi : Proses pemurnian yang melibatkan larutan air dalam ekstraki dan reduksi logam. Conto proses peluluhan (leaching).
Pemurnian (refining), bias dilakukan dengan beberapa cara diantanya:
a. Cara Elektrolitik, biasa dilakukan untuk pemurnian logam Tembaga (Cu),
b. Dengan mengoksidasi pengotor yang harus dipisahkan, bisanya dilakukan untuk pemurnian logam Besi (Fe),
c. Dengan Mendestilasi logam dengan titik didih rendah, bias dilakukan pada logam raksa (Hg), Zink (Zn), dan Nikel (Ni).
d. Zone Refining (Pemurnian zona), hasil yang diperoleh dari metode zone refining ini diperoleh kemurnian yang sangat tinggi. Pengotor lebih mudah larut dalam fase Cairan dari pada fase padatan.
KOROSI
Korosi merupakan proses redoks pada permukaan logam dan lingkungannya. Korosi atau pengkaratan adalah kerusakan atau degradasi logam akibat bereaksi dengan lingkungan yang korosif. Penyelidikan tentang sistem elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan beroksigen. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya berupa oksida atau karbonat.
Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3 . XH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagai anode, dinama besi mengalami oksidasi.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e E0 = + 0,44 V
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi yang berlaku
sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V
atau
O2(g) + HH+(aq) + 4e → 2H2O(l) E0 = + 1,23 V
Ion besi (II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . XH2O, yaitu karat besi. Maka reaksi yang terjadi :
Anode : 2Fe(s) → 2Fe2+(aq) + 4e E0 = + 0,44 V
Katode : O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V +
Reaksi Sel : 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) E0reaksi = 0,84 V
Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan reaksi
4Fe2+(aq) + O2(g) + (4 + 2n) H2O → 2Fe2O3 . nH2O + 8H+(aq)
Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan dan bagian mana
yang bertindak sebagai katode bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu. Korosi besi memerlukan oksigen dan air.
Reaksi-reaksi yang Terjadi pada Proses Korosi Logam
Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Proses elektrokimia
melibatkan perpindahan elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Mekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi anodik dan reaksi katodik.
a.Reaksi Anodik (Oksidasi)
Reaksi Anodik terjadi di daerah anode. Reaksi anodik (oksidasi) diindikasikan melalui peningkatan valensi atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi pada
proses korosi logam, yaitu :
M → Mn+ + ne
Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion (n+) dalam pelepasan n elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai contoh besi :
Fe → Fe2+ + 2e
b.Reaksi Katodik (Reduksi)
Reaksi katodik terjadi di daerah katode. Reaksi katodik diindikasikan melalui penurunan nilai valensi atau konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik.. Beberapa reaksi katodik yang terjadi selama proses korosi logam, yaitu :
Pelepasan gas hydrogen
2H+ + 2e → H2
Reduksi oksigen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Reduksi ion logam
Fe3+ + e → Fe2+
Pengendapan logam
3Na+ + 3e → 3Na
Reduksi ion hydrogen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
Penyebab Korosi
Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu :
a.Air dan kelembapan udara
Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.
b.Elektrolit
Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan
penyebab korosi yang utama.
c.Adanya oksigen
Pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan.
d.Permukaan logam
Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin
dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.
e.Letak logam dalam deret potensial reduksi
Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.
Cara Mencegah Korosi
1)Dicat
Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.
2)Melumuri dengan oli atau minyak
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin oli atau minyak mencegah kontak besi dengan air
3)Dibalut dengan plastic
Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan kerancang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi udara dan air.
4)Tin plating (pelapisan dengan timah)
Biasanya kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electro plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak adanya kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang cacat, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat kolosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian timah mendorong korosi besi.
5)Galvanisasi (pelapisan dengan zink)
Pipa besi, tiang telepon, 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 perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia 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 bemper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elekrolisis. Sama seperti zink, kromium juga dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
7)Sacrificial protection (pengorbanan anode)
Magnesium adalah logam yang jauh labih 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.
Korosi Aluminium (Perlindungan Katodit)
Aluminium, juga zink dan kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika demikian, mengapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu melekat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut.
Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisi, yang disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih mudah dicat dan memberi warna yang lebih terang.
Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3 . XH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagai anode, dinama besi mengalami oksidasi.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e E0 = + 0,44 V
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi yang berlaku
sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.
O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V
atau
O2(g) + HH+(aq) + 4e → 2H2O(l) E0 = + 1,23 V
Ion besi (II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . XH2O, yaitu karat besi. Maka reaksi yang terjadi :
Anode : 2Fe(s) → 2Fe2+(aq) + 4e E0 = + 0,44 V
Katode : O2(g) + 2H2O(l) + 4e → 4OH-(aq) E0 = + 0,40 V +
Reaksi Sel : 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Fe2+(aq) + 4OH-(aq) E0reaksi = 0,84 V
Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan reaksi
4Fe2+(aq) + O2(g) + (4 + 2n) H2O → 2Fe2O3 . nH2O + 8H+(aq)
Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan dan bagian mana
yang bertindak sebagai katode bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu. Korosi besi memerlukan oksigen dan air.
Reaksi-reaksi yang Terjadi pada Proses Korosi Logam
Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Proses elektrokimia
melibatkan perpindahan elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Mekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi anodik dan reaksi katodik.
a.Reaksi Anodik (Oksidasi)
Reaksi Anodik terjadi di daerah anode. Reaksi anodik (oksidasi) diindikasikan melalui peningkatan valensi atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi pada
proses korosi logam, yaitu :
M → Mn+ + ne
Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion (n+) dalam pelepasan n elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai contoh besi :
Fe → Fe2+ + 2e
b.Reaksi Katodik (Reduksi)
Reaksi katodik terjadi di daerah katode. Reaksi katodik diindikasikan melalui penurunan nilai valensi atau konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik.. Beberapa reaksi katodik yang terjadi selama proses korosi logam, yaitu :
Pelepasan gas hydrogen
2H+ + 2e → H2
Reduksi oksigen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Reduksi ion logam
Fe3+ + e → Fe2+
Pengendapan logam
3Na+ + 3e → 3Na
Reduksi ion hydrogen
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
Penyebab Korosi
Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu :
a.Air dan kelembapan udara
Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.
b.Elektrolit
Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan
penyebab korosi yang utama.
c.Adanya oksigen
Pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan.
d.Permukaan logam
Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin
dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.
e.Letak logam dalam deret potensial reduksi
Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.
Cara Mencegah Korosi
1)Dicat
Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.
2)Melumuri dengan oli atau minyak
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin oli atau minyak mencegah kontak besi dengan air
3)Dibalut dengan plastic
Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan kerancang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi udara dan air.
4)Tin plating (pelapisan dengan timah)
Biasanya kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electro plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami korosi karena tidak adanya kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang cacat, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat kolosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian timah mendorong korosi besi.
5)Galvanisasi (pelapisan dengan zink)
Pipa besi, tiang telepon, 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 perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia 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 bemper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elekrolisis. Sama seperti zink, kromium juga dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
7)Sacrificial protection (pengorbanan anode)
Magnesium adalah logam yang jauh labih 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.
Korosi Aluminium (Perlindungan Katodit)
Aluminium, juga zink dan kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika demikian, mengapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu melekat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut.
Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisi, yang disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih mudah dicat dan memberi warna yang lebih terang.
Mercury /raksa
RAKSA
Sifat fisika :
Logam yang berbentuk cair dalam suhu kamar
Logam murninya berwarna keperakan berupa cairan tak berbau, mengkilap
Sifat kimia :
Penghantar kalor yang kurang baik
2. Tidak larut dalam air, alkohol, eter, asam hidroklorida, hidrogen bromida dan hidrogen iodide;
3. Larut dalam asam nitrat, asam sulfurik panas dan lipid
Toksisitas merkuri berbeda sesuai bentuk kimianya, misalnya merkuri inorganik bersifat toksik pada ginjal, sedangkan merkuri organik seperti metil merkuri bersifat toksis pada sistim syaraf pusat.
Penggunaan Merkuri
Barometer Air Raksa = Mengukur tekana udara
Thermometer Air Raksa = Mengukur suhu
Bola Lampu yang Mengandung Raksa (Flouresen)
Bola lampu fluoresen yang menggunakan uap air raksa dan fosfor, ketika dialiri listrik elemen ini saling bereaksi menimbulkan cahaya dengan hanya sedikit melepas panas
BAHAYA RAKSA
Kosmetik yang mengandung Merkuri
Infeksi dan iritasi pada kulit
Iritasi pada mata
Gangguan saluran pencernaan & ginjal
Sifat fisika :
Logam yang berbentuk cair dalam suhu kamar
Logam murninya berwarna keperakan berupa cairan tak berbau, mengkilap
Sifat kimia :
Penghantar kalor yang kurang baik
2. Tidak larut dalam air, alkohol, eter, asam hidroklorida, hidrogen bromida dan hidrogen iodide;
3. Larut dalam asam nitrat, asam sulfurik panas dan lipid
Toksisitas merkuri berbeda sesuai bentuk kimianya, misalnya merkuri inorganik bersifat toksik pada ginjal, sedangkan merkuri organik seperti metil merkuri bersifat toksis pada sistim syaraf pusat.
Penggunaan Merkuri
Barometer Air Raksa = Mengukur tekana udara
Thermometer Air Raksa = Mengukur suhu
Bola Lampu yang Mengandung Raksa (Flouresen)
Bola lampu fluoresen yang menggunakan uap air raksa dan fosfor, ketika dialiri listrik elemen ini saling bereaksi menimbulkan cahaya dengan hanya sedikit melepas panas
BAHAYA RAKSA
Kosmetik yang mengandung Merkuri
Infeksi dan iritasi pada kulit
Iritasi pada mata
Gangguan saluran pencernaan & ginjal
Langganan:
Postingan (Atom)
