Karat adalah nama umum untuk besi oksida. Bentuk karat yang paling dikenal adalah lapisan kemerahan yang membentuk serpihan pada besi dan baja (Fe2HAI3), tetapi karat juga tersedia dalam warna lain termasuk kuning, coklat, oranye, dan bahkan hijau! Warna-warna yang berbeda mencerminkan berbagai komposisi kimia karat.
Karat secara khusus mengacu pada oksida pada besi atau paduan besi, seperti baja. Oksidasi logam lain memiliki nama lain. Misalnya ada noda pada perak dan verdigris pada tembaga.
Pengambilan Kunci Utama: Bagaimana Cara Kerja Karat
- Karat adalah nama umum dari bahan kimia yang disebut oksida besi. Secara teknis, itu oksida besi, karena oksida besi murni tidak berkarat.
- Karat terbentuk ketika besi atau paduannya terkena udara lembab. Oksigen dan air di udara bereaksi dengan logam untuk membentuk oksida terhidrasi.
- Bentuk karat merah yang akrab adalah (Fe2HAI3), tetapi zat besi memiliki tingkat oksidasi lainnya, sehingga dapat membentuk warna karat lainnya.
Reaksi Kimia Yang Membentuk Karat
Meskipun karat dianggap sebagai hasil reaksi oksidasi, perlu dicatat tidak semua oksida besi berkarat. Karat terbentuk ketika oksigen bereaksi dengan zat besi, tetapi menyatukan zat besi dan oksigen saja tidak cukup. Meskipun sekitar 21% dari udara terdiri dari oksigen,karat tidak terjadi di udara kering. Itu terjadi di udara lembab dan di dalam air. Karat membutuhkan tiga bahan kimia untuk membentuk: besi, oksigen, dan air.
besi + air + oksigen → besi terhidrasi (III) oksida
Ini adalah contoh dari reaksi elektrokimia dan korosi. Dua reaksi elektrokimia yang berbeda terjadi:
Ada pelarutan atau oksidasi anodik dari besi menjadi larutan (air):
2Fe → 2Fe2+ + 4e-
Pengurangan oksigen katodik yang dilarutkan ke dalam air juga terjadi:
HAI2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
Ion besi dan ion hidroksida bereaksi membentuk besi hidroksida:
2Fe2+ + 4OH- → 2Fe (OH)2
Besi oksida bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karat merah, Fe2HAI3.H2HAI
Karena sifat elektrokimia reaksi, elektrolit terlarut dalam air membantu reaksi. Karat terjadi lebih cepat di air asin daripada di air murni, misalnya.
Perlu diingat gas oksigen (O2) bukan satu-satunya sumber oksigen di udara atau air. Karbon dioksida (CO2) juga mengandung oksigen. Karbon dioksida dan air bereaksi membentuk asam karbonat lemah. Asam karbonat adalah elektrolit yang lebih baik daripada air murni. Saat asam menyerang zat besi, air terurai menjadi hidrogen dan oksigen. Oksigen bebas dan besi terlarut membentuk oksida besi, melepaskan elektron, yang dapat mengalir ke bagian logam lainnya. Setelah mulai berkarat, itu terus menimbulkan korosi pada logam.
Mencegah Karat
Karat rapuh, rapuh, progresif, dan melemahkan besi dan baja. Untuk melindungi besi dan paduannya dari karat, permukaan perlu dipisahkan dari udara dan air. Pelapisan dapat diaplikasikan pada besi. Baja tahan karat mengandung kromium, yang membentuk oksida, seperti halnya besi membentuk karat. Perbedaannya adalah kromium oksida tidak terkelupas, sehingga membentuk lapisan pelindung pada baja.
Referensi Tambahan
- Gräfen, H.; Horn, E. M;; Schlecker, H.; Schindler, H. (2000). "Korosi." Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. Wiley-VCH. doi: 10.1002 / 14356007.b01_08
- Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Kimia Anorganik. Pers Akademik. ISBN 0-12-352651-5.
- Waldman, J. (2015). Karat - Perang Terpanjang. Simon & Schuster. New York. ISBN 978-1-4516-9159-7.