Mengapa Besi Berkarat, Namun Emas Tidak Berkarat? [M]

Oleh: Ni Luh Putu Ananda Saraswati* (Mahasiswa TPB ITB)

Adik-adik mungkin sering memperhatikan pagar di halaman rumah. Suatu ketika warna pagar bisa berubah kecokelatan karena karat menyelimuti permukaannya. Di sisi lain, adik-adik melihat cincin yang melingkar di jari manis ayah dan ibu tidak pernah diselimuti karat. Keduanya sama-sama terbuat dari logam, tetapi mengapa perilakunya berbeda? Apakah benar hanya besi yang bisa berkarat?

Di dunia ini banyak sekali terjadi perubahan. Adik-adik sudah kenal istilah perubahan fisika dan perubahan kimia, ‘kan? Nah, berkarat adalah salah satu contoh perubahan kimia yang sering terjadi di alam. Proses timbulnya karat (dalam sains dikenal dengan istilah korosi) berawal dari adanya interaksi antara suatu logam dengan air dan oksigen. Interaksi ini menghasilkan zat baru yang disebut dengan karat.

Proses pembentukan karat berlangsung secara mikroskopis, artinya adik-adik tidak akan bisa melihatnya dengan mata telanjang. Perubahan akan bisa diamati setelah karat terbentuk dan permukaan logam berubah menjadi kecokelatan. Nah, sekarang adik-adik sudah tahu ya, bahwa perkaratan terjadi jika ada interaksi tiga buah benda: logam, air, dan oksigen.

Apa semua jenis logam bisa berkarat? Pada umumnya bisa. Logam-logam tersusun oleh elektron (sesuatu yang ukurannya sangat kecil), di mana saat terjadi interaksi, elektron-elektron inilah yang akan terlepas dari logam dan bereakasi dengan air dan oksigen. Setiap logam memiliki jumlah dan karakteristik elektron yang berbeda, demikian pula besi dan emas.

Elektron-elektron pada besi sangat mudah melepaskan diri (keluar dari logamnya), sementara elektron-elektron pada emas lebih senang berada di dalam logam. Itulah mengapa, ketika besi bertemu dengan air dan oksigen, elektron besi akan mudah terlepas dan bereaksi membentuk karat.

Sebaliknya, ketika emas bertemu dengan air dan oksigen, elektronnya sangat sulit untuk lepas sehingga karat sulit terbentuk. Jika adik-adik biarkan emas, air, dan oksigen ini dalam waktu yang sangat lama, tentu suatu ketika akan ada elektron emas yang terlepas dan bereaksi, namun jumlahnya sangat sedikit, sehingga adik-adik merasa tidak ada karat yang menyelimuti suatu cincin emas.

Lalu, logam-logam seperti apa saja yang elektronnya mudah lepas sehingga bisa bereaksi dengan air dan oksigen? Apa harus ditebak-tebak? Jangan khawatir. Alessandro Volta (ilmuwan Italia abad ke-18) telah menyusun logam-logam menjadi sebuah deret, dikenal dengan deret Volta. Logam di sebelah kiri mudah melepas elektron sehingga mudah berkarat, sementara logam di sebelah kanan cenderung sulit untuk berkarat.

Deret Volta: Li-K-Ba-Sr-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Cd-Co-Ni-Sn-Pb-H-Sb-Bi-Cu-Hg-Ag-Pt-Au

Inisial satu atau dua huruf di atas adalah lambang kimia dari logam-logam. Setiap inisial di atas melambangkan logam yang berbeda, misalnya Fe untuk besi, dan Au untuk emas.

Jadi, adik-adik sekarang sudah mengetahui alasan mengapa besi berkarat namun emas sulit berkarat. Adik-adik juga sudah bisa menyelidiki sendiri, logam-logam apa saja (selain besi dan emas) yang mudah berkarat dan yang sulit berkarat. Selamat menyelidiki!

Sumber gambar: http://industri22egi.blogspot.com

*Ni Luh Putu Ananda Saraswati saat ini tercatat sebagai mahasiswa Tahap Pertama Bersama, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung, angkatan 2013. Ia adalah lulusan SMA Negeri 1 Singaraja, Bali. Pada pertengahan tahun 2014 ini, ia akan memilih program studi yang diminatinya.