Semua Tentang Karat Besi

Karat merupakan dari oksida besi. Proses ini sesungguhnya korosi pada besi. Dalam penggunaan sehari-hari , istilah ini diterapkan untuk oksida besi berwarna merah, dibentuk oleh reaksi dari besi dan oksigen dengan adanya air atau kelembaban udara. Bentuk lain dari karat, meliputi reaksi antara besi dan klorida dalam lingkungan kekurangan oksigen – bar besi digunakan dalam pilar beton bawah air adalah contoh  yang menghasilkan karat hijau . Beberapa bentuk karat dibedakan secara visual dan spektroskopi , dan bentuk dalam keadaan yang berbeda . Karat besi terdiri dari besi terhidrasi ( III ) oksida Fe2O3·nH2O dan besi ( III ) oksida – hidroksida FeO(OH)·Fe(OH)3 .
jika ada waktu yang cukup , oksigen , air , dan semua massa besi akhirnya akan terkonversi seluruhnya menjadi karat dan hancur . Permukaan karat terkelupas dan rapuh , dan tidak memberikan perlindungan kepada besi yang didalamnya . Berkarat adalah istilah umum untuk korosi besi dan paduannya , seperti baja . Banyak logam lainnya mengalami korosi setara, tapi yang dihasilkan oksida lainnya tidak biasa disebut karat.

Oksidasi logam besi
Ketika  besi berada dalam kontak dengan air , oksigen , atau oksidan kuat lainnya , atau asam , besi akan berkarat . Jika garam hadir , misalnya dalam air laut atau garam semprot , besi cenderung berkarat lebih cepat , sebagai hasil dari reaksi elektrokimia . Logam besi relatif tidak terpengaruh oleh air murni atau oksigen kering . Seperti dengan logam lain , seperti aluminium.
Larutan yang meruntuhkan lainnya adalah sulfur dioksida dalam air dan karbon dioksida dalam air . Dalam kondisi korosif , spesi hidroksida besi terbentuk . Ketika mereka terbentuk dan mengelupas dari permukaan , besi murni akan terkena , dan proses korosi berlanjut sampai semua besi berkarat

Reaksi Korosi Besi
Karat dari besi adalah proses elektrokimia yang diawali dengan transfer elektron dari besi untuk oksigen . besi adalah zat pereduksi ( melepas elektron ) sedangkan oksigen adalah agen pengoksidasi ( menerima elektron ) . Laju korosi dipengaruhi oleh air dan dipercepat oleh elektrolit , seperti yang digambarkan oleh efek garam di korosi mobil . Reaksi utama adalah reduksi oksigen :
O2 + 4e- + 2H2O → 4OH- atau  O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e <–> 2H₂O(l)
Karena bentuk ion hidroksida , proses ini sangat dipengaruhi oleh adanya asam . Memang , korosi logam sebagian oleh oksigen dipercepat pada pH rendah . Oksidasi besi yang dapat digambarkan sebagai berikut :
Fe → Fe2 + + 2 e –
Reaksi redoks berikut juga terjadi dengan adanya air dan sangat penting untuk pembentukan karat :
4 Fe2 + + O2 → 4 Fe3 + + 2 O2 –
Selain itu, reaksi asam basa tahapan berikut mempengaruhi proses pembentukan karat :
Fe2 + + 2 H2O ⇌ Fe ( OH )2 + 2H +
Fe3 + + 3 H2O ⇌ Fe ( OH ) 3 + 3 H +
seperti melakukan kesetimbangan dehidrasi berikut :
Fe( OH ) 2 ⇌ H2O + FeO
Fe( OH ) 3 ⇌ FeO ( OH ) + H2O
2FeO( OH ) ⇌ Fe2O3 + H2O
Dari persamaan di atas, juga terlihat bahwa produk korosi ditentukan oleh ketersediaan air dan oksigen . Dengan oksigen terlarut terbatas, besi( II ) dapat menjadi bahan lain seperti FeO dan Iodestone hitam atau magnetit ( Fe3O4 ) . Jika konsentrasi oksigen yang tinggi, besi akan berkarat dengan  formula Fe( OH )3-XoX /2 . Sifat karat berubah dengan waktu.

Selanjutnya, proses kompleks yang dipengaruhi oleh kehadiran ion lain, seperti Ca2 + , yang keduanya berfungsi sebagai elektrolit , dan dengan demikian mempercepat pembentukan karat , atau bergabung dengan hidroksida dan oksida besi untuk mengendapkan berbagai spesi Ca – Fe – O – OH.

karat juga dapat dideteksi di laboratorium dengan menggunakan larutan indikator Ferroxyl . Solusinya mendeteksi kedua ion Fe2 + dan ion hidroksil . Pembentukan ion Fe2 + dan ion hidroksil ditunjukkan dengan warna biru dan merah muda masing-masing.

---

Pencegahan

Karena meluasnya penggunaan dan pentingnya produk besi dan baja , pencegahan atau memperlambat karat adalah dasar dari kegiatan ekonomi utama di sejumlah teknologi khusus .

Alloy tahan karat
Stainless steel membentuk lapisan pasif kromium ( III ) oksida . Perilaku pasif serupa terjadi dengan magnesium , titanium , seng , oksida seng, aluminium , polianilin , dan polimer konduktif elektroaktif lainnya .

Galvanisasi
Interior karat di pipa besi galvanis tua dapat menyebabkan air menjadi coklat dan hitam.
Galvanisasi merupakan aplikasi pada objek yang akan dilindungi dari lapisan seng metalik  baik hot-dip galvanizing atau elektroplating . Seng secara tradisional digunakan karena murah , dan memberikan perlindungan katodik ke permukaan baja . Dalam lingkungan korosif lebih ( seperti air garam ) , kadmium plating lebih disukai .Pelapis lebih modern menambahkan aluminium pada lapisan seperti seng – alume , aluminium akan bermigrasi untuk menutupi goresan dan dengan demikian memberikan perlindungan untuk jangka waktu lama .

Perlindungan katodik
Perlindungan katodik adalah teknik yang digunakan untuk menghambat korosi pada struktur yang di kubur atau direndam dengan menyediakan muatan listrik yang menekan reaksi elektro – kimia. Jika diterapkan dengan benar , korosi dapat dihentikan sepenuhnya . Dalam bentuk yang paling sederhana , itu dicapai dengan melampirkan anoda, sehingga membuat besi atau baja katoda dalam sel terbentuk. The anoda harus dibuat dari sesuatu dengan potensial elektroda yang lebih negatif daripada besi atau baja , umumnya seng, aluminium , atau magnesium . anoda akhirnya akan menghambat.

Pelapisan dan pengecatan
Pengelupasan cat , akan memperlihatkan sebuah bagian karat pada permukaan lembaran logam
Pembentukan karat dapat dikontrol dengan pelapis , seperti cat , pernis , atau vernis yang mengisolasi besi dari lingkungan . Struktur besar dengan bagian kotak yang tertutup , seperti kapal dan mobil modern, sering memiliki produk berbasis lilin disuntikkan ke dalam bagian ini . Perawatan semacam ini biasanya juga mengandung inhibitor karat. Menutupi baja dengan beton dapat memberikan beberapa perlindungan terhadap baja karena lingkungan pH basa pada antarmuka baja-beton .
Ketika hanya diperlukan perlindungan sementara untuk penyimpanan atau transportasi, lapisan tipis minyak, lemak , atau campuran khusus seperti Cosmoline dapat diterapkan ke permukaan besi . Perawatan tersebut secara luas digunakan ketika “mothballing ” kapal baja, mobil , atau peralatan lainnya untuk penyimpanan jangka panjang .
pelumas khusus tersedia , dan diterapkan untuk benang logam dan mesin presisi permukaan lain untuk melindungi mereka dari karat . Senyawa ini biasanya mengandung lemak dicampur dengan tembaga, seng , atau bubuk aluminium , dan bahan-bahan eksklusif lainnya .

Bluing
Bluing adalah teknik yang dapat memberikan perlawanan terbatas pada berkarat untuk barang-barang baja kecil , seperti senjata api.

---

LIHAT CARA MENGHILANGKAN KARAT DI HALAMAN 2