Aluminium merupakan salah satu logam yang memiliki pengaruh besar bagi kehidupan manusia. Kandungan logam alumunium pun banyak ditemukan di area kerak bumi. Logam ini banyak digunakan karena sifatnya yang anti karat dan anti korosi. Sehingga banyak yang mempertanyakan mengapa logam aluminium tidak berkarat?
Mungkinkan logam aluminium dalam proses pembuatannya dicampur logam lain sehingga tidak berkarat. Mengingat banyak aplikasi plat aluminium untuk pagar, dekorasi interior atau eksterior yang tahan hingga berpuluh-puluh tahun.
Oleh sebab itu, dalam ulasan berikut ini akan dijabarkan selengkapnya. Check this out!
Apa itu Aluminium ?
Pengertian dari aluminium adalah salah satu logam populer dan paling banyak digunakan manusia. Kandungan aluminium yang ditemukan dalam kerak bumi memiliki jumlah terbanyak yakni 8,1 persen.
Unsur logam aluminium beri nomor urutan senyawa ke-13 dalam table periodic kimia. Adapun unsur tersebut baru ditemukan apabila unsur asal aluminium dikombinasikan dengan unsur logam reaktif lainnya. Apabila senyawa aluminium dipadukan dengan senyawa oksigen akan menciptakan aluminium oksida.
Mengenal Proses Korosi Pada Logam
Hingga saat ini masih menjadi pertanyaan mengapa logam aluminium tidak berkarat.Seperti yang diketahui karat atau korosi merupakan fenomena yang sering dijumpai pada peralatan atau bangunan.
Biasanya korosi menyerang komponen berbahan logam seperti tembaga, seng, besi, dan lainnya. Bahkan besi baja sekalipun dapat terkena korosi. Untuk mengatasi atau menghilangkan korosi bukanlah persoalan gampang.
Dimana seseorang dapat mengeluarkan budget lebih agar menghilangkan karat dari barang-barang miliknya.Sebenarnya korosi atau karat tak dapat dicegah namun dapat meminimalisirnya.
Menyoal dampak yang ditimbulkan karena sebuah logam berkarat atau terkena korosi adalah kerugian langsung maupun tidak langsung. Adapun kerugian langsung seperti peralatan, struktur bangunan, dan mesin yang rusak. Sedangkan, kerugian tidak langsung terjadi pada aktifitas produksi yakni untuk mengganti kerusakan peralatan yang berkarat.
Pada dasarnya proses korosi atau karat dapat terjadi karena adanya reaksi kimia dan reaksi elektrokimia diatas permukaan logam. Dalam reaksi tersebut terjadilah oksidasi logam karena faktor lingkungan. Misalnya logam yang terus-menerus terpapar oksigen, air, dan oksida asam terlarut dalam air.
Proses korosi atau pengkaratan yang dialami permukaan besi (Fe) dapat terbentuk dibagian anoda dan katoda. Dimana pembentukan tersebut biasanya disebabkan oleh 2 faktor, antara lain:
1. Perbedaan Konsentrasi Oksigen Terlarut
Proses korosi yang terjadi diatas permukaan besi dapat terjadi karena adanya konsentrasi oksigen terlarut. Dimana bagian yang memiliki konsentrasi oksigen terlarut akan berperan sebagai katoda yakni reaksi reduksi.
Sementara itu, bagian yang terkandung oksigen terlarut relative akan bertindak sedikit sebagai anoda yakni reaksi oksidasi.
Lambang proses reaksi terjadi sebagai berikut.
Fe -> Fe2+ + 2e-
2. Pencampuran Besi dengan Karbon
Pencampuran besi dengan logam atau zat karbon juga berpotensi menimbulkan reduksi pada permukaan besi. Apabila potensial reduksi menjadi lebih kecil daripada logam membuat besi teroksidasi. Dengan kata lain mengalami reaksi anoda sehingga menimbulkan korosi.
Faktor Penyebab Korosi atau Karat
Pada dasarnya terdapat 2 faktor yang menyebabkan korosi atau karat pada besi, antara lain:
1. Faktor Bahan Logam
Faktor dari bahan besi itu sendiri terdiri dari struktur bahan, kemurnian bahan, teknik pencampuran bahan, bentuk kristal, dan lainnya. Beberapa bahan yang memiliki sifat korosif antara lain basa, asam, garam, baik itu berbentuk senyawa anorganik dan senyawa organik.
2. Faktor Lingkungan
Selain itu, ada pula faktor lingkungan yang seringkali menyebabkan pengkaratan atau korosi dalam industri farmasi. Misalnya faktor kelembaban yang sangat tinggi, penguapan, serta pelepasan bahan korosif ke udara lepas. Apabila udara di dalam ruangan terlalu asam ataupun basa dapat mendorong proses korosi peralatan elektronik lebih cepat.
Apakah Aluminium Dapat Berkarat ?
Membicarakan aluminium sering kali tidak lepas dari pembahasan bahwa aluminium anti karat. Terlebih lagi jika dibandingkan dengan logam lain seperti seng, besi, dan tembaga yang lebih mudah berkarat.
Aluminium memiliki salah satu kelebihan yang menjadi keunggulannya yakni bersifat tahan korosi, massa ringan, dan lebih mudah dibentuk. Aluminium memiliki lapisan Al2O3 sehingga dapat melindungi logam dari proses korosi dengan pH sekitar 4 sampai 9. Sedangkan jika diluar kisaran tersebut logam aluminium dapat terkorosi jika terpapar asam dan basa.
Menurut Jones (1992) korosi sumuran dapat terjadi pada logam aluminium. Dimana korosi tersebut dikenal dengan korosi sumuran yang dapat menciptakan lubang kecil yang tak kasat mata.
Baca juga: Wujudkan Punya Rumah Impian Setelah Menikah
Proses pengkorosian dapat saja terjadi saat logam aluminium bereaksi dan bersinggungan dengan udara lembab. Oleh karenanya, korosi pada logam aluminium dapat mengakibatkan kebocoran material tanpa diketahui. Sehingga fenomena tersebut dapat menjadi fatal apabila terjadi dengan material industri yang memerlukan presisi tinggi.
Adapun reaksi kimia yang dialami aluminium terkorosi dalam suasana asam, antara lain.
2Al (s) + 6HCl (aq) – 2AlCl3 (aq) + 3H2(g)
2AlCl3 (aq) – 2Al3+(aq) + 6 Cl– (aq)
seterusnya :
2Al3(aq) + 6H2O(l) _ 2Al(OH)3(s) + 6 H+
2Al(OH)3(s) – Al2O3(s) + 3H2O(l)
Mengapa Logam Aluminium Tidak Berkarat
Secara etimologi, kata “aluminium” berasal dari bahasa Latin yakni “alumen” dan “alum”. Dulunya masyarakat Romawi Kuno dan Yunani memakai alum menjadi cairan penutup pori-pori serta bahan yang dapat mempertajam warna.
Sumber kandungan aluminium sendirit tidak ditemukan bebas dialam. Sebab, kandungan utamanya berbentu bijih bauksit. Aluminium murni merupakan logam bersifat lunak, ringan, tahan lama, serta dapat ditempa tampilan luarnya.
Adapun kekuatan tarik Aluminium yang kandungannya murni yaitu 90 MPa. Sementara itu, aluminium perpaduan mempunyai kekuatan tarik sampai dengan 600 MPa.
Mengapa logam aluminium tidak berkarat? Jawabannya, karena aluminium terpengaruh unsur-unsur berikut ini.
1. Silikon (Si)
Aluminium yang memiliki perpaduan silikon (Si) maupun tidak biasanya tetap tahan terhadap karat atau korosi. Perpaduan dengan silikon akan membuat aluminium lebih kuat jika diberikan suhu panas. Namun, kekurangannya senyawa silicon memiliki ketahanan koefisien suhu panas yang cukup rendah.
2. Tembaga (Cu)
Ada juga aluminium yang dipadukan dengan unsur tembaga. Tujuan penggabungan kedua unsur tersebut akan mengoptimalkan kekuatan dan kekerasan aluminium. Hal tersebut disebabkan karena logam tembaga memiliki struktur butir halus dan dapat dikerjakan dengan mesin tempa.
3. Magnesium (Mg)
Aluminium juga memiliki kandungan magnesium sehingga tahan terhadap korosi. Aluminium dengan campuran magnesium dapat mudah dibentuk jika melalui metode pengelasan.
4. Nikel (Ni)
Aluminium yang memiliki kandungan nikel dapat digunakan pada lingkungan yang suhunya tinggi. Biasanya digunakan sebagai silinder head dan piston pada kendaraan bermotor.
5. Mangan (Mn)
Aluminium yang mengandung unsur mangan akan membuat aluminium tidak berkarat dan mudah dibentuk. Selain itu perpaduan kandungan tersebut membuat sifat dan pengelasan aluminium lebih baik.
6. Seng (Zn)
Aluminium yang mengandung seng biasanya ditambahkan pula dengan unsur tembaga yang persentasenya kecil. Tujuan dari penambahan tersebut untuk mengoptimalkan sifat mekanik, perlakuan dalam suhu panas, dan kemampuan mesin.
7. Ferro (Fe)
Aluminium yang ditambahkan ferro berguna untuk mengurangi penyusutan. Namun, penambahan ferro (Fe) dalam jumlah besar dapat menimbulkan perubahan struktur butir menjadi kasar.
8. Titanium (Ti)
Aluminium yang ditambahkan dengan unsur titanium berguna untuk memperoleh struktur butir yang lebih halus. Biasanya penambahan unsur aluminium ditambahkan dengan Cr dengan persentase 0,1%.
Aluminium dikenal sebagai bahan logam yang tahan terhadap korosi. Meskipun pada dasarnya aluminium dapat berkarat karena terbentuknya senyawa aluminium oksida (Al2O3). Fenomena oksidasi tersebut dinamakan dengan fenomena pasivasi pada permukaan logam karena paparan udara bebas.
Akan tetapi fenomena pasivasi dapat diminimalisir apabila dipadukan dengan logam yang memiliki sifat katodik. Pasalnya, logam yang bersifat seperti ini mampu mencegah oksidasi aluminium.