Korosi adalah perubahan penampilan dan sifat yang dialami suatu bahan dan biasanya logam kerena bereaksi dengan lingkungannya.
Secara termodinamis, proses korosi merupakan kecenderungan normal
suatu logam untuk kembali kekondisi alaminya atau natural state, atau ke
bentuk yang lebih stabil.
Pada temperature rendah dan basah, korosi terjadi dengan mekanisme
reaksi elektrokimia yang membentuk reaksi oksidasi dan reaksi reduksi.
Reaksi elektrokimia didefinisikan sebagai reaksi kimia yang melibatkan
perpindahan electron dari anoda (-) ke katoda (+) dalam larutan
elektrolit.
Pada daerah yang bersifat anodic terjadi reaksi oksidasi atau pelepasan electron:
M —> Mn+ + ne
Anoda merupakan bagian dari permukaan logam yang terkorosi. Pada
daerah ini arus listrik atau electron meninggalkan logam dan masuk ke
dalam larutan dan terbentuk ion-ion positif.
Pada daerah yang bersifat katodik terjadi reaksi reduksi atau menangkapan electron:
Mn+ + n e —> M
Katoda merupakan bagian dari permukaan logam yang menerima electron.
Reaksi Pada Daerah Katodik
Beberapa reaksi katodik yang terjadi selama proses korosi adalah:Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam:
O2 + 4H+ + 4 e —> 2H2O
Reaksi reduksi oksigen larutan netral dan basa:
O2 + 2H2O + 4 e —> 4OH-
Proses evolusi hydrogen:
2H+ + 2 e —> H2
Reaksi reduksi ion non logam:
Fe3 + e —> Fe2+
Deposisi logam
Cu2+ + 2 e —> Cu
Gambar 1 menunjukkan skematika proses korosi yang terjadi pada logam M. Pada daerah anoda terjadi reaksi oksidasi logam M dan menghasilkan ion positif Mn+ yang bergerak ke dalam larutan elektrolit. Reaksi oksidasi ini disertai dengan pelepasan sejumlah n elektron yang bergerak ke katoda. Pada saat yang bersamaan, di daerah katoda terjadi reaksi reduksi ion positif H+ menjadi gas H2 yang bergerak ke luar larutan. Ion positif Mn+ bergerak ke katoda dan terreduksi menjadi ion logam bervalensi rendah.
Syarat Terbentuknya Korosi
Ada empat komponen yang harus terpenuhi agar Reaksi elektrokimia dapat terjadi. Keempat komponen tersebut adalah:- Anoda; merupakan bagian dari logam yang berperan sebagai elektroda tempat terjadinya reaksi anodik. Reaksi anodik adalah reaksi yang menghasilkan electron dan melepaskan ion-ion positif ke larutan elektrolit.
- Katoda: merupakan bagian logam yang berperan sebagai elektroda yang mengalami reaksi katodik dan menerima electron dari anoda.
- Elektrolit. Media yang kontak dengan permukaan logam baik bagian anoda maupun katoda. Media ini merupakan tempat terjadinya transfer ion-ion positif yang dihasilkan dari reaksi di anoda ke katoda. Media harus dapat menghantarkan arus listrik seperti air dan tanah.
- Penghantar listrik. Agar arus listrik dapat mengalir di antara katoda dan anoda maka harus ada penghantar yang dapat mengalirkan arus listrik atau electron.
Terbentuknya Daerah Anodik Pada Proses Korosi
Reaksi yang terjadi pada proses korosi ditimbulkan oleh daya penggerak yaitu perbedaan energy. Bentuk energy dapat berupa: panas, konsentrasi, potensial, tegangan dan sebagainya. Jadi ketika pada bagian logam terdapat perbedaan panas, atau perbedaan tegangan, atau konsentrasi, atau potensial, maka pada logam tersebut dapat terjadi proses korosi.Ketika ada bagian logam terdeformasi secara dingin, cold forming, maka daerah tersebut akan memiliki energy dalam, berupa tegangan sisa. Daerah ini memiliki energy lebih tinggi dari daerah sekitarnya, sehingga menjadi daerah yang lebih anodic dibanding daerah sekitarnya.
Ketika Logam/baja yang tertaman dalam media/larutan/tanah/air, maka bagian yang berhubungan dengan elektrolit yang memiliki kandungan oksigen lebih rendah akan terkorosi. Beda konsentrasi oksigen dalam larutan dan udara menyebabkan timbulnya daerah anodic dan katodik pada logam baja.
Logam baja yang terekspos dalam larutan/lingkungan dengan kandungan oksigen lebih rendah menjadi daerah yang lebih anodic, sedangkan daerah yang terekspos pada lingkungan/larutan dengan kandungan oksigen lebih banyak akan menjadi daerah yang lebih katodik.
Ketika logam/baja terekspos pada lingkungan/larutan yang bertemperatur tidak homogen, maka bagian yang lebih panas akan terkorosi. Bagian Logam yang lebih panas memiliki energy yang besar dibanding bagian yang lebih dingin. Sehingga logam yang lebih panas menjadi anodic, sedangkan yang dingin menjadi katodik.
Ketika logam baja terhubung dengan logam tembaga, maka baja akan terkorosi. Baja memiliki potensial yang lebih rendah dibandingkan tembaga. Potensial rendah artinya energy yang dimiliki lebih tinggi. Karena baja memiliki potensial lebih rendah dari tembaga, maka baja menjadi lebih anodic dari tembaga.