Minggu, 22 November 2009

Fenomena korosi dan Mendeskripsikan mineral suatu unsur

oleh  : Heribertus Budi Setyawan
kelas  : XII IA 1 / 16
e-mail  : peyut.kecil.nakal@gmail.com
myblog  : jelegnakal.blogspot.com



Fenomena korosi

Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan. Penyelidikan tentang sistim 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 oksigen.

Pada umumnya suatu peralatan elektronik mengandung komponen logam yang mempunyai waktu hidup atau masa pakai tertentu. Korosi pada komponen-komponen tersebut dapat menimbulkan kerugian ekonomi akibat berkurangnya masa produktif peralatan elektronik. Korosi bahkan dapat menyebabkan terjadinya gangguan berupa terjadinya hubungan pendek (konsluiting) yang dapat mengarah kepada terjadinya kecelakaan. Masalah korosi peralatan elektronik merupakan salah satu sumber yang dapat memicu kegagaan operasional serta keselamatan kerja pada suatu industri. Oleh sebab itu, masalah ini sudah selayaknya mendapat perhatian yang serius dari berbagai kalangan.

Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja dan sebagainya semuanya dapat terserang oleh korosi ini. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi. Demikian juga besi untuk pagar tidak dapat terbebas dari masalah korosi. Jembatan dari baja maupun badan mobil dapat menjadi rapuh karena peristiwa alamiah yang disebut korosi. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga mampu menyerang logam pada komponen-komponen renik peralatan elektronik, mulai dari jam digital hingga komputer, serta peralatan-peralatan canggih lainnya yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat manusia, baik dalam kegiatan industri maupun di dalam rumah tangga.

Korosi merupakan masalah teknis dan ilmiah yang serius. Di negara-negara maju sekalipun, masalah ini secara ilmiah belum tuntas terjawab hingga saat ini. Selain merupakan masalah ilmu permukaan yang merupakan kajian dan perlu ditangani secara fisika, korosi juga menyangkut kinetika reaksi yang menjadi wilayah kajian para ahli kimia. Korosi juga menjadi masalah ekonomi karena menyangkut umur, penyusutan dan efisiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan dalam kegiatan industri. Milyaran Dolas AS telah dibelanjakan setiap tahunnya untuk merawat jembatan, peralatan perkantoran, kendaraan bermotor, mesin-mesin industri serta peralatan elektronik lainnya agar umur konstruksinya dapat bertahan lebih lama. Banyak negara telah berusaha menghitung biaya korosi nasional dengan cara yang berbeda-beda, umumnya jatuh pada nilai yang berkisar antara 1,5 – 5,0 persen dari GNP. Para praktisi saat ini cenderung sepakat untuk menetapkan biaya korosi sekitar 3,5 persen dari GNP. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar dibandingkan biaya langsung.

Penyebab Korosi

Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik.

Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta persenyawaan-persenyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara. Ammoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku di dalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penyimpan ammoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara.

Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NOx dan SOx. Dalam batubara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx). Walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut di dalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi.

Korosi yang menyerang piranti maupun komponen-komponen elektronika dapat mengakibatan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini maka sifat elektrik komponen-komponen elektronika dalam komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin mudah rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban nyawa.

Pengendalian Korosi

Peristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari, namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan mencegah dampak negatif yang diakibatkannya. Dengan penanganan ini umur produktif peralatan elektronik menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan, bahkan dapat diperpanjang untuk memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi. Upaya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional, sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industri.

Pengendalian korosi pada peralatan elektronik dapat dilakukan melalui pengendalian lingkungan atau ruangan di mana peralatan tersebut ditempatkan. Penanganan masalah korosi berkaitan dengan perawatan dan perbaikan fasilitas produksi serta peralatan penunjang lainnya. Kegiatan ini harus dapat mengidentifikasi, mengantisipasi dan menangani masalah korosi pada alat, mesin dan fasilitas industri secara keseluruhan. Pemantauan korosi perlu dilakukan secara periodik. Upaya menghambat laju korosi harus terintegrasi dengan program perawatan dan perbaikan sehingga diperoleh hasil yang terbaik. Pengendalian laju korosi melalui pengendalian lingkungan umumnya dilakukan dengan menjaga kelembaban udara dan pengendalian keasaman lingkungan. Namun pengendalian lingkungan ini hanya mungkin dilakukan untuk peralatan yang berada dalam suatu ruangan, dan tidak mungkin dilakukan terhadap fasilitas yang berinteraksi langsung dengan lingkungan di luar ruangan. Upaya pengendalian korosi ini harus melibatkan semua fihak yang terlibat dalam pengoperasian alat, mesin, instalasi serta fasilitas lainnya. Masalah korosi dan upaya pengendaliannya perlu diperkenalkan kepada seluruh jajaran direksi dan karyawan yang terlibat langsung dalam kegiatan industri. Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya pengendalian korosi peralatan elektronik, antara lain adalah :

·         Menyimpan bahan-bahan korosif sebaik mungkin sehingga terjadinya kebocoran, penguapan serta pelepasan ke lingkungan dapat dihindari. Pengecekan bejana penyimpan bahan kimia korosif yang mudah menguap perlu dilakukan secara periodik, sehingga adanya kebocoran bahan tersebut segera dikenali dan dapat diambil tindakan sedini mungkin untuk menghindari efek yang lebih luas.

·         Melakukan pemeliharaan rumah tangga perusahaan secara baik termasuk ketertiban dan kebersihan dalam perusahaan.

·         Pengoperasian alat dehumidifier untuk mengurangi kelembaban udara dalam ruangan yang di dalamnya menyimpan peralatan elektronik mahal dan rentan terhadap serangan korosi. Peralatan-peralatan elektronik yang rawan terhadap pengaruh korosi perlu disimpan di ruang tertutup, jauh dari kemungkinan pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan korosif ke lingkungan.

·         Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya debu-debu ke dalam alat. Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli polutan korosif yang apabila terbang terbawa udara dapat masuk ke dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen elektronik di dalam alat tersebut.

·         Pendidikan tentang faktor-faktor penyebab korosi dan akibatnya perlu juga diberikan kepada karyawan yang bersentuhan langsung dengan pengoperasian alat, agar mereka selalu menjaga dan mau mengikuti instruksi-instruksi yang digariskan dalam kaitannya dengan perawatan peralatan elektronik.

·         Hal yang tak kalah pentingnya dalam upaya menjaga peralatan dari masalah korosi ini adalah dukungan dan perhatian yang serius dari sistim manajemen. Pengawasan dan perhatian yang serius perlu diberikan oleh para pimpinan terhadap manajemen perawatan peralatan-peralatan elektronik.

 

 


 

 


 


 

 


           

 

 

Soal-soal fenomena korosi

 

  1. Berikut ini adalah faktor-faktor yang dapat mempercepat terjadinya korosi, kecuali . . .

A.     banyak uap air di sekitar logam

B.     bersinggugan langsung dengan udara

C.     banyak oksigen disekitar logam

D.     banyak terdapat uap asam di sekitar logam

E.      di sekitar logam tidak ada oksigen

 

  1. Untuk menegah korosi, logam besi dilapisi dengan logam tembaga atau perak, kelemahan cara pelapisan ini adalah . . .

A.     warnanya menjadi tidak menarik

B.     logam perak lebih mahal daripada logam besi

C.     bila ada bagian yang terkelupas besi akan cepat keropos

D.     kuang tahan lama karena mudah mengelupas

E.      logam besi tidak akan tampak dari luar

 

  1. Untuk melindungi pipa besi yang tertanam dalam tanah, maka pipa besi dihubungkan dengan logam . . .

A.     emas

B.     tembaga

C.     magnesium

D.     perak

E.      timah

 

  1. Logam yang mampu melindungi besi dari proses perkaratan adalah . . .

A.     tembaga

B.     perak

C.     nikel

D.     magnesium

E.      timah putih

 

  1. Pada proses pelapisan barang kerajinanbesi dengan perak, pernyataan yang tidak benar adalah . . .

A.     barang kerajinan diletakkan di katode

B.     perak diletakkan di katode

C.     digunakan larutan perak nitrat

D.     arus yang diberikan arus besar

E.      digunakan arus listrik searah

 

 

  1. Untuk melindungi logam besi dari perkaratan dapat dilakukan dengan melapisi besi dengan logam kromium. Kelebihan dari cara ini adalah . . .

A.     harga kromium lebih mahal dari besi

B.     bila berlubang, besinya cepat kropos

C.     kromium tidak dapat melindungi besi

D.     kromium sukar berkarat

E.      E0 Fe > E0 Cr

 

  1. Proses perkaratan besi pada suhu kamar ditentukan oleh . . .

A.     oksigen saja

B.     air dan nitrogen

C.     oksigen dan air

D.     air dan argon

E.      air saja

 

 

 

Mendeskripsikan mineral suatu unsur

 

Kelimpahan unsur-unsur di alam

 

Sebagian besar unsur-unsur di alam terdapat senyawa, hanya sebagian kecil yang terdapat sebagai unsur bebas. Unsur bebas di alam terdapat kurang lebih 90 jenis, sisanya unsur buatan. Bahan-bahan alam yan mengandung unsur atau senyawa tertentu disebut mineral. Mineral yang digunakan/diolah secara komersial disebut bijih. Unsur yang paling melimpah di alam adalah oksigen, silikon, dan aluminium.

Soal soal unsur

1. Magnalium adalah paduan logam yang terdiri dari ....
a. Mn dan Fe
b. Mn dan Cu
c. Mg dan Al
d. Mg dan Zn
e. Mg dan Cr

2. Mineral bauksit dan kriolit mengandung ....
a. besi
b. tembaga
c. seng
d. aluminium
e. kalsium

3. Logam spesifik yang terdapat di dalam mineral hematit dan pirit adalah ....
a. Ni
b. Al
c. Cu
d. Sn
e. Fe

4. Stainless steel adalah salah satu jenis baja tahan karat. Baja ini mengandung ....
a. Cr
b. Co
c. Mn
d. Ni dan Mn
e. Cr dan Ni

GAS MULIA
5. Kemampuan gas mulia untuk bereaksi sangat kurang karena ....
a. energi ionisasinya besar
b. jari-jari atomnya relatif kecil
c. konfigurasi elektronnya stabil
d. terletak dalam golongan VIII A
e. mempunyai jumlah elektron genap

6. Unsur Xe dengan nomor atom 54 dan unsur F dengan nomor atom 9 pembentuk senyawa XeF4. Bentuk molekul senyawa ini adalah ....
a. linier
b. segitiga datar
c. okta hedron
d. tetra hedron
e. bujur sangkar

HALOGEN
7. Unsur X mempunyai nomor atom 35, konfigurasi elektron ion X adalah ....
a. 1s² 2s² 2p64s² 3d104p5
b. 1s² 2s² 2p63s² 3p63d104s² 4p6
c. 1s² 2s² 2p63s² 3p63d104s² 4p4
d. 1s² 2s² 2p63s² 3p63d104p1 4p5
e. 1s² 2s² 2p63s² 3p63d104s² 4p55s1

8. Zat-zat di bawah ini banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, zat yang mengandung unsur halogen adalah ....
a. vitsin
b. urea
c. sakarin
d. tetoron
e. Freon

9. Dari reaksi berikut ini :
1. Br2(aq) + KCl(aq)
2. F2(aq) + KBr2(aq)
3. Cl2(aq) + MgBr2(aq)
4. I2(aq) + NaCl(aq)
5. Br2(aq) +KF(aq)
Reaksi yang dapat berlangsung secara spontan adalah ….
a. 1 dan 2
b. 2 dan 3
c. 2 dan 4
d. 3 dan 5
e. 4 dan 5

10. HF dan HCl dapat dibuat dengan memanaskan garam halidanya dengan asam sulfat pekat, tetapi HBr dan HI tidak dapat dibuat dengan cara yang sama. Hal ini terjadi karena ….
a. HF dan HCl adalah asam yang lebih kuat dari HBr dan HI
b. Br- dan I- dapat dioksidasikan oleh asam sulfat pekat
c. Ikatan HF dan HCl lebih kuat dari pada ikatan HBr dan HI
d. F- dan Cl- dapat dioksidasi oleh asam sulfat pekat
e. HBr dan HI mudah menguap

11. Gas Fluor (Ar = 19) diperoleh dari elektrolisis leburan KHF2 sesuai dengan persamaan : 2HF2- 2HF + F2 + 2eBila pada proses tersebut dialirkan arus listrik sebesar 10 amper selama 30 menit, maka volume gas F2 yang dihasilkan pada STP adalah ....
a. 2,09 liter d. 7,8 liter
b. 4,17 liter e. 11,2 liter
c. 5,6 liter

LOGAM ALKALI DAN ALKALI TANAH
12. Elektrolisis larutan yang menghasilkan logam alkali adalah ....
a. leburan AlCl3 dengan elektrode Pt
b. larutan KI dengan elektrode C
c. larutan Na2SO4 dengan elektrode C
d. larutan KNO3 dengan elektrode Au
e. leburan NaCl dengan elektrode C

13. Pernyataan yang tepat tentang pembuatan logam alkali secara elektrolisis adalah ....
a. reduksi ion alkali terjadi di anoda
b. ion logam alkali mengalami reaksi reduksi
c. digunakan katoda karbon dan anoda dari besi
d. dibuat dari elektrolisis larutan garam kloridanya
e. logam alkali yang terbentuk berupa zat padat di anoda

14. Persamaan reaksi yang benar bila sepotong logam Natrium dimasukkan dalam segelas air adalah ....
a. 2Na(s) + H2O (l) --> Na2O (s) + H2 (g) + energi
b. 2Na (s) + 2H2O (l) --> 2NaOH (aq) + H2 (g) + energi
c. 2Na (s) + 2H2O (l) --> 2NaOH (aq) + O2 (g) + energi
d. Na (s) + 2H2O (l) --> Na(OH)2 (aq) + H2 (g) + energi
e. 2Na (s) + 2H2O (l) --> Na2O2 (s) + 2H2 (g) + energi

15. Pada elektrolisis larutan garam logam alkali atau alkali tanah tidak dihasilkan logamnya karena ....
a. sifat oksidatornya lemah
b. sifat reduktornya lemah
c. garam halidanya mempunyai titik leleh tinggi
d. energi ionisasi tinggi dari logam lain
e. ion logamnya tidak mengalami reduksi

16. Logam alkali dan alkali tanah hanya dapat diperoleh dengan jalan elektrolisis leburan garamnya dan bukan dari larutan garamnya karena logam alkali dan alkali tanah ….
a. melarut dalam air
b. garamnya tak terelektrolisis dengan air
c. ionnya tereduksi tanpa air
d. ionnya teroksidasi dalam air
e. ionnya terselubung oleh molekul-molekul air

17. Data beberapa Ksp garam alkali tanah :
1. Ksp Ca(OH)2 = 5,5 . 10-6
2. Ksp CaSO4 = 2,4 . 10-5
3. Ksp CaCO3 = 4,8 . 10-9
4. Ksp BaSO4 = 1,5 . 10-9
5. Ksp CaCrO4 = 1,2 . 10-10
Dari data di atas, senyawa yang paling mudah larut dalam air adalah ....
a. Ca(OH)2
b. CaSO4
c. CaCO3
d. BaSO4
e. CaCrO4

18. Senyawa hidroksida logam alkali tanah yang dalam bentuk suspensi digunakan sebagai obat sakit lambung adalah ....
a. Be(OH)2
b. Mg(OH)2
c. Ca(OH)2
d. Sr(OH)2
e. Ba(OH)2

19. Basa alkali tanah yang paling sukar larut dalam air dan mempunyai sifat amfoter adalah ....
a. Be(OH)2
b. Mg(OH)2
c. Ca(OH)2
d. Sr(OH)2
e. Ba(OH)2

20. Air sadah yang kesadahannya dapat dilunakkan dengan mendidihkan air tersebut, mengandung garam ....
a. CaCl2 d. MgCl2
b. CaCO3 e. MgCO3
c. Ca(HCO3)2

1 komentar:

Anonim mengatakan...

no 7 Proses perkaratan besi pada suhu kamar ditentukan oleh . . .

A. oksigen saja

B. air dan nitrogen

C. oksigen dan air

D. air dan argon

E. air saja

jawabanya apa

Arsip Blog