Perkaratan besi adalah proses oksidasi yang terjadi ketika besi bereaksi dengan oksigen dan air di atmosfer, menghasilkan senyawa karatan. Proses ini biasanya dipercepat oleh adanya elektrolit, seperti garam laut, yang menghasilkan ion-ion yang memfasilitasi aliran listrik. Dalam proses ini, besi melayani sebagai anode dan katode dalam sel korosi.
Anode
Pada anode, terjadi reaksi oksidasi. Dalam reaksi ini, atom besi (Fe) hilang dua elektron untuk menjadi ion besi (Fe²⁺), membentuk reaksi sebagai berikut:
Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
Elektron-elektron yang dibebaskan dalam proses ini kemudian bergerak melalui suatu konduktor (dalam hal ini, besi itu sendiri) menuju katode.
Katode
Di katode, terjadi reaksi reduksi. Elektron-elektron yang datang dari anode direduksi oleh molekul oksigen dihadirkan oleh air. Oksigen juga mengambil dua elektron dan dua proton (dari H⁺ yang disediakan oleh air) untuk menjadi molekul air:
O₂ + 4e⁻ + 4H⁺ → 2H₂O
Peran Air
Selain itu, air juga berperan penting dalam proses karat besi. Di dalam air, ion besi (Fe²⁺) bergerak bebas dan bereaksi dengan oksigen di udara untuk membentuk produk akhir yang kita kenal sebagai karat:
4Fe²⁺ + O₂ + 2H₂O → 4Fe³⁺ + 4OH⁻
Senyawa hidroksida besi (III) ini kemudian bisa bereaksi lebih lanjut dengan oksigen dan air untuk membentuk besi hidrat (3Fe (OH)₂.4H₂O), atau lebih dikenal sebagai karat.
Kesimpulan
Dengan demikian, reaksi perkaratan besi adalah proses elektrokimia yang melibatkan pembentukan anode dan katode pada permukaan besi. Larutan seperti air laut yang mengandung ion-ion memfasilitasi aliran listrik ini, yang memungkinkan atom besi untuk oksidasi di anode dan oksigen untuk reduksi di katode. Dalam proses ini, senyawa besi korosif dihasilkan yang akhirnya menimbulkan kerusakan. Upaya pencegahan korosi umumnya dilakukan dengan mencegah akses oksigen dan air ke permukaan besi, seperti dengan pengecatan atau pelapisan.
