BAB II TINJAUAN PUSTAKA PUSTAKA II.1 Dasar Teori II.1.1 Korosi Koros orosii dian diangg ggap ap pros proses es yang yang meru merugi gik kan karen arena a meni menimb mbul ulka kan n kenai enaika kan n biay biaya a peme pemeli liha hara raan an pera perala lata tan n pros proses es,, hamb hambat atan an pada pada jalannya proses, serta gangguan keselamatan keselamatan kerja. Salah satu pera perala lata tan n pros proses es yang yang seri sering ng meng mengal alam amii koros orosii adal adalah ah sy syst stem em kondensor dan boiler atau jalur kondensat. Korosi dalam jalur kondensat diakibatkan oleh reaksi antara permukaan dalam pipa dan tube yang terbuat dari baja dengan air boiler atau air kondensat, terutama yang terk terkon onta tam minas inasi, i, konta ontami mina nan n yang yang mungk ungkin in terb terbaw awa a dala dalam m air air kondensat adalah ion tembaga (Cu2+), yang berasal dari produk korosi alat-alat penukar panas yang terbuat dari paduan tembaga dan dilalui air air konden ndens sat. at. enge engen ndali dalian an korosi baja aja dalam alam air air konden ndensa satt terkontam terkontaminasi inasi,, biasanya biasanya dilakuka dilakukan n dengan dengan menambah menambahkan kan inhibitor inhibitor korosi dari jenis vapor phase inhibitor yang yang terdiri dari senyawa organi!. Karena senyawa organik umumnya tidak tahan kondisi operasi boiler pada pada temp temper erat atur ure e dan dan tek tekanan anan ting tinggi gi maka maka dipe diperl rluk ukan an pene peneli liti tian an tentang kemampuan natrium "os"at sebagai inhibitor korosi dalam air konde ondens nsat at yang yang terk terkon onta tami mina nasi si CuCl uCl2, #atrium "os"at dalam bent bentuk uk!a !amp mpur uran an $S $S (dis disodi odium um phosph phosphate ate)) dan %S (trisodium phosphate) phosphate) biasa digunakan sebagai inhibitor pada boiler bertekanan tinggi. $alam rangka memenuhi keperluan tersebut maka penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh kontaminan CuCl2 terhad terhadap ap koro korosi si baja baja dalam dalam air konde kondensa nsat, t, serta serta e"ekti e"ekti&it &itas as inhibisi korosi $S dan %S (Nurdin, 2005). Korosi orosi dis diseba ebabk bkan an oleh oleh reaks reaksii logam logam dengan dengan unsur unsur yang yang bukan bukan logam dari lingkung li ngkungannnya. annnya. roduknya biasanya oksida atau garamnya, yang yang pada pada gili gilira rann nnya ya turu turutt mempe empeng ngar aruh uhii jala jalan n reaks eaksii lanj lanjut ut.. 'engen 'engendal dalik ikan an korosi orosi logam logam dapat dapat ditemp ditempuh uh berbag berbagai ai !ara. !ara. eaksi eaksi korosi dapat dikelompokkan atas berbagai jenis se!ara umum ada dua ama!am ama!am (sesuai (sesuai peristiwan peristiwanya) ya) yakni penggabun penggabungan gan langsung langsung logam (atau ion logam) dengan unsur bukan logam, serta reaksi pelarutan logam (biasanya (biasanya dilingku dilingkungan ngan berair) berair) lalu bergabun bergabung g dengan dengan bahan loga logam m memb memben entu tuk k prod produk uk koros orosii (rea (reaks ksii peng pengga gant ntia ian) n).. eaks eaksii langsung disebut juga korosi kering, reaksi penggantian disebut reaksi basah. basah. eaksi eaksi langsu langsung ng (kor (korosi osi kerin kering) g) termas termasuk uk oksida oksidasi si di udara udara,, reaks reaksii dengan dengan uap belera belerang ng hydro hydrogen gen sulde sulde dan kandu kandunga ngan n udara udara kering lainnya, juga reaksi dengan logam !air misalnnya natrium reaksi demikian nyatanya la*im pada suhu tinggi (Suryana, 2013). ksi ksida dasi si loga logam m seki sekila las s tak tak tamp tampak ak meli meliba batk tkan an mek mekanis anism me elektrokimi elektrokimia, a, tapi sebenarn sebenarnya ya bentuk bentuk koros korosii itupun itupun tergantu tergantung ng pada II- 1
ab ab %inja injaua uan n ustaka
mekanisme pertuaran elektron dengan gejala arus listrik pula. Se!ara sede sederrhana hana oksi oksige gen n mole molek kul ters terser erap ap ke per permuka mukaan an loga logam. m. alu alu mengurai mengurai menjadi atom dan mengion. mengion. ogamnya ogamnya juga mengion. mengion. on logam dan oksida bergabung membentuk lapisan awal oksidanya. on logam terus terbentuk di permukaan, ele!tron berdi"usi lewat lapisan oksida oksida mengio mengionk nkan an oksige oksigen n di permu permuka kaan, an, ele!tr ele!tron on berdi" berdi"usi usi lewat lewat lapisan oksida mengionkan oksigen dipermukaan ion oksida berdi"usi ke lapisan oksida dan bereaksi dengan ion logam. apisan oksida makin tebal. tebal. $apat $apat pula pula logam logam yang yang mengi mengion on dan bedi"u bedi"usi si keperm epermuk ukaan aan hasilnya serupa. Korosi ini berlangsung tergantung pada si"at oksida logam seberapa permeable dan berapa kuat ikatannya di permukaan logam. Korosi dapat ditiadakan bila tidak terdapat elektrolit suatu hal yang yang sulit sulit kare karena na korosi orosi adalah adalah suatu suatu gejala gejala gal&an gal&ani! i! kor korosi dapat dapat terjadi bila ada dua logam yang berlainan. leh para ahli hal ini di biasanya akan dihindari misalnya baut kuningan !in!in baja. Suatu hal yang yang kadan kadang g kuran kurang g dipaha dipahami mi ialah ialah kenyata enyataan an bahwa bahwa dalam dalam su suatu atu bahan bahan terten tertentu tu terdap terdapat at katod katoda a dan anoda anoda kare karena na strukt struktur ur mikr mikro, o, konsentrasi konsentrasi tegangan atau heterogenitas elektrolit (Suryana, 2013). II.1.2 Jenis Korosi 'enurut bentuknya dibagi menjadi 4 jenis, yaitu5 6. Uniform
Gambar II.1 Uniform Corrosion Unif Unifor orm m adalah bentuk korosi yang umum ditemukan, dimana meny enyeran erang g selu selurruh perm ermuka ukaan log logam sehin ehingg gga a perm ermuka ukaan logam7paduan yang bersentuhan dengan elektrolit dengan intensitas sama. Korosi jenis ini mungkin paling banyak menghilangkan logam tetapi tetapi justru justru yang yang paling paling tidak tidak berbah berbahaya aya kare karena na keru kerusak sakan an yang yang ditimbulkan sudah dapat diperhitungkan dan diantisipasi, serta mudah di deteksi ini adalah korosi yang sering dijumpai pada baja karbon oleh atmos"er atau lingkungan korosi" lainnya (ontana, 1!"#).
//%0' %1K#K KS /' S%0$ $ %1K#K K'/
II - 2
ab ab %inja injaua uan n ustaka
2. al&anik al&anik atau koro korosi si dua dua metal metal
Gambar II.2 Korosi dua metal al&anik terjadi apabila 2 logam yang berbeda berada dalam satu satu elektr elektroli olit. t. $alam $alam keadaan eadaan ini logam logam yang yang kuran kurang g mulia mulia akan akan terk terkor oros osii bahk bahkan an lebi lebih h heba hebatt dari daripa pad da ia bers bersam ama a loga logam m lain lain,, sedangkan logam yang lebih mulia akan terlindungi dari korosi. /tau korosi gal&anis merupakan proses pengkaratan eektrokimiawi apabila dua ma!am metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit yang sama. 1le!tron mengalir dari metal yang kurang mulia mulia (anod (anodik) ik) menuju menuju metal metal yang yang lebih lebih mulia mulia (kato (katodik dik). ). /kibat /kibatnya nya metal metal yang yang kuran kurang g mulia mulia beruba berubah h menja menjadi di ion-io ion-ion n positi" positi",, kare karena na kehilangan elektron. elektron. on-ion metal positi" bereaksi dengan ion negati&e yang berada didalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa tersebut, permukaan anoda kehilangan metal, sehingga terbentuklah sumu su murr-sum -sumur ur koros orosii atau atau jika jika mera merata ta dise disebu butt Surfa$e Surfa$e %tta$& %tta$& atau 1!"#). serangan korosi permukaan (ontana, 1!"#). Seba Sebaga gaii !ont !ontoh oh yait yaitu, u, hubu hubung ngan an anta antara ra pipa pipa bawa bawah h tana tanah h deng dengan an kolam olam rak rak pipa pipa melal elalui ui $'amp (penjepit (penjepit pipa). pipa). Sedangka Sedangkan n kolom rak pipa dilengkapi dengan arde anti petir yang terbuat dari tembaga. Karenanya terjadilah hubungan langsung antara pipa bawah tanah tanah dengan dengan arde arde tembag tembaga a terseb tersebut ut didala didalam m satu satu elektr elektroli olitt yakni yakni tanah tanah basah basah yang konduk kondukti" ti".. 'aka 'aka terjadilah terjadilah proses proses korosi korosi gal&anis gal&anis dengan pipa bawah tanah sebagai anodanya (ontana, 1!"#). 8. Crevi$e $orrosion
//%0' %1K#K KS /' S%0$ $ %1K#K K'/
II - 3
ab %injauan ustaka
Gambar II.3 Crevi$e Corrosion Crevi$ Crevi$e e $orro $orrosio sion n terjadi pada !elah-!elah yang sempit. Korosi !elah sebenarnya adalah sel korosi yang diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi *at asam. rosesnya sebagai berikut5 karena !elah sempit terisi terisi dengan dengan elektrol elektrolit it (air dengan dengan p9-nya p9-nya rendah) rendah) maka terjadilah terjadilah suatu sel korosi korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar !elah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung *at asam dari pada bagian sebelah dalam yang sedikit mengandung *at asam sehingga akiba akibatny tnya a bersi" bersi"at at anodi! anodi!.. CelahCelah-!el !elah ah ini banyak banyak pada pada konstr onstruks uksii karo karoser serii kendara endaraan an kare karena na "abrik "abrikasi asinya nya mengg mengguna unaka kan n pengel pengelasa asan n elektrik resistan$e (tahanan resistan$e (tahanan listrik) system spot pada pada pelat tipis yang disusun se!ara bertumpu (over'ap (over'ap). ). ver'ap inilah yang menimbukan !elah-!elah (ontana, 1!"#). :. ittin* (korosi sumuran)
//%0' '0 /' $/# KS Gambar II.4 ittin* Corrosion /' S%0$ $ %1K#K K'/ it ittin* tin* merupa merupaka kan n korosi orosi yang yang teralo teraloka kasik sikan an pada pada satu satu atau atau 3%-%S
beberapa titik dan mengakibatkan terjadinya lubang ke!il yang paling dalam. dalam. Kerusak erusakan an yang yang ditim ditimbul bulka kan n dapat dapat terjad terjadii se!ar se!ara a tiba-t tiba-tiba iba tanpa ada tanda-tanda. $isamping itu, korosi ini justru terjadi pada logam-logam yang dikenal tahan korosi (ontana, 1!"#). Korosi sumuran merupakan merupakan salah satu jenis korosi yang teralokasi, korosi sumuran terjadi akibat lepasnya lapisan pasi" pada pada daer daerah ah tert terten entu tu akib akibat at terk terken ena a ling lingk kunga ungan n koros orosi" i".. Koros orosi" i" sumuran sering terjadi pada logam seperti baja tahan karat maupun II - 4
ab ab %inja injaua uan n ustaka
aluminium yang terkena lingkungan korosi air laut, dimana lingkungan air laut laut banyak banyak menga mengandu ndung ng ion Cl- yang akan mudah menyerang menyerang lapi lapisa san n pasi pasi"" yang yang terb terben entu tuk k pada pada mater ateria iall yang yang meng mengak akib ibat atka kan n rusaknya lapisan pasi" tersebut. e!ahnya lapian pasi" mengakibatkan gas hydrogen dan oksigen udah masuk dan mengkorosikan material tersebut (andyo, 2012).
;. +nter*ranu'ar $orrosion
Gambar II.5 +nter*ranu'ar Corrosion +nter*ranu'ar $orrosion, $orrosion, korosi ini terjadi pada batas butir. atas butir-butir seringkali merupakan tempat mengumpulnya impurity atau suatu atu presipitat , juga merupakan daerah yang lebih tegang karena tida tidak k tert tertut utup up kemun emungk gkin inan an untu untuk k terj terjad adin inya ya koros orosii ini ini sang sangat at berbahaya karena sangat menurunkan kekuatan7ketangguhan dan sulit didete dideteksi ksi sehing sehingga ga kerusak erusakan an dapat dapat terjad terjadii tanpa tanpa diket diketahu ahuii tandatanda1!"#). tanda akan terjadinya (ontana, 1!"#). <. Se'e$tive 'ea$hin*
Gambar II.6 Se'e$tive ea$hin* Se'e$t Se'e$tive ive 'ea$hin* 'ea$hin* yaitu yaitu salah salah satu satu kompone omponen n saja saja dari dari suatu suatu padu paduan an dan dan ini ini meng mengak akib ibat atk kan padu paduan an yang yang ters tersis is akan akan menj menjad adii berpori dan tentunya kekuatannya akan banyak berkurang (ontana, 1!"#). =. -rotion $orrosion
//%0' %1K#K KS /' S%0$ $ %1K#K K'/
II - 5
ab %injauan ustaka
Gambar II.7 -rotion Corrosion -rot -rotio ion n $orr $orros osio ion n adalah adalah korosi orosi yang yang diper diper!ep !epat at oleh oleh adanya adanya erosi erosi yang ditimbulk ditimbulkan an oleh gerakan gerakan !airan !airan atau koro korosi si permukaa permukaan n metal metal yang yang dis disebb ebbak akan an oleh oleh aliran aliran >uida >uida yang yang mengal mengalir, ir, atau atau oleh oleh adany adanya a gelemb gelembung ung-ge -gelem lembun bung g gas. gas. $enga $engan n rusakn rusaknya ya permu permuka kaan an metal, rusak pula lapisan lm pelindung sehingga memudahkan terjadi korosi. ni terjadi misalnya pada suatu pompa, pada pipa terutama pada pada belok belokan an dan bagian bagian-ba -bagia gian n lain lain dimana dimana ada ke!epat e!epatan an aliran aliran yang tinggi atau turbulensi (ontana, 1!"#). 4. Stress $orrosion
Gambar II.8 Stress Corrosion Stress $orrosion ion yait yaitu u koros orosii yang yang tim timbul bul seba sebaga gaii akib akibat at bekerjanya tegangan dan media yang terkorosi". Korosi ini menyebabkan terjadinya keretakan. %egangan adalah tegangan tarik dapat berupa tegangan sisa ataupun yang bekerja. eberapa metal yang menjadi mudah peka terhadap korosi rengangan apabila terkena atau berada pada kondisi kondis i lingkungan tertentu (ontana, 1!"#). //%0' '0 /' $/# KS /' S%0$ $ %1K#K Korosi K'/ II.1.3 a!"or Pen#ebab 3%-%S
%eknik %eknik korosi korosi adalah pengguaan ilmu pengetahuan dan seni untuk men!egah7mengendalikan kerusakan oleh korosi se!ara ekonmis dan aman. Sedangkan korosi didenisikan sebgai pekerjaan merusak bahan (material) yang disebabkan oleh reaksi kimia dengan lingkungannya. Korosi juga bias berlangsung !epat ataupun lambat. $i korosi juga bias berl berlan angs gsun ung g !epa !epatt atau ataupu pun n lamb lambat at.. $ik $ikeban ebanya yak kan situ situas asii prak prakti tis s ser seranga angan n ini ini tidak idak dapat apat di!eg i!egah ah,, kita ita hanya anya dapat apat beru erupay paya
II - 6
ab ab %inja injaua uan n ustaka
mengendal mengendalikan ikannya nya sehingga sehingga struktur struktur atau kompo komponen nen ini mempunya mempunyaii masa pakai yang lebih panjang (ontana, 1!"#). $ari $ari pernya pernyataa taan n terseb tersebut ut dapat dapat diper diperole oleh h 2 "aktor "aktor utama utama yang yang mempengaruhi terjadinya korosi, korosi, yaitu dapat dilihat dari aspek material dan lingkungan. 6. /s /spe pek k mat mater eria iall ogam dan alloy (!ampuran logam) berbentuk padatan-padatan Kristal yang tersusun oleh atom-atom yang sangat rapat dengan membentuk dan dan pola pola tert terten entu tu.. 9al 9al ini ini menye enyeba babk bkan an loga logam m pada pada umum umumny nya a merupakan penghantar listrik dan penghantar panas yang baik. ada saat leburan, logam dipanaskan sehingga susunan atom-atom logam berubah dan bergerak seperti susunan atom-atom li?uid. 9al ini dapat menyebabkan si"at keras dari logam dan lebih mudah untuk dibentuk atau di!etak. Setelah dingin atom-atom logam kembali mengeras dan membentuk pola tertentu (ontana, 1!"#). 2. /s /spek pek lingk lingkung ungan an engaruh dari oksigen dan oksidator engaruh oksidator pada laju korosi berhubungan dengan si"atsi"a si"att pasi pasi"" dari dari loga logam. m. ert ertam amba bahn hnya ya konse onsent ntra rasi si oksi oksida dato torr dalam medium akan memperbesar laju korosi pada bagian 2 dan deng dengan an pena penamb mbah ahan an konse onsent ntra rasi si oksi oksida dato torr atau atau deng dengan an hadirnya oksigen terhadap laju korosi bergantung dari medium dan logam logam yang yang diingi diingink nkan. an. aju aju korosi orosi akan akan naik naik atau atau tidak tidak terha terhada dap p pena penamb mbah ahan an konse onsent ntra rasi si oksi oksida dato torr dapa dapatt dite ditelit litii 1!"#). dengan mengetahui karakteristik dari logam (ontana, 1!"#). engaruh ke!epatan reaksi ertambahnya ke!epatan tidak akan mempengaruhi laju korosi. Contoh Contohnya nya dengan dengan prose proses s !ontr !ontrol ol polari polarisas sasii akti&a akti&asi. si. $enga $engan n hadirnya oksidator atau oksigen terlarut dalam asam atau air akan memperbesar laju korosi, jika logam mengalami pemasi"an maka maka deng dengan an dema demaki kin n besa besarr ke!ep e!epat atan an peng pengad aduk ukan an tida tidak k 1!"#). memperbesar laju korosi (ontana, 1!"#). engaruh temperature 9ampir semua reaksi kimia akan berlangsung apabila ila temper temperatu ature re reaksi eaksi dipert diperting inggi, gi, semaki semakin n tinggi tinggi temper temperatu ature re lingkungan maka laju korosi akan semakin besar (ontana, 1!"#). engaruh bahan-bahan korosi" ogam-lo ogam-logam gam yang menunjuk menunjukan an e"ek pemasi"an pemasi"an hanya sedikit sedikit berpengar berpengaruh uh dari penambahan penambahan dari konsent konsentrasi rasi bahan koros korosi", i", namun namun dengan dengan konse konsentr ntrasi asi bahan bahan koro korosi" si" yang yang sangat sangat tinggi tinggi maka maka laju laju korosi orosi dapat dapat naik naik dengan dengan !epat. !epat. Contoh Contohnya nya timbal timbal dimana timbal sul"at dapat melindungi lapisan logam dari asam sul"at pada konsentrasi rendah (ontana, 1!"#). •
•
•
•
//%0' %1K#K KS /' S%0$ $ %1K#K K'/
II - 7
ab %injauan ustaka
II.1.4 Pen$en%a&ian Korosi Se!ara teoritis proses korosi tidak mungkin di!egah sepenuhnya, karena proses tersebut lebih bersi"at alamiah. #amun, bagaimanapun juga usaha untuk menekan atau men!egah proses korosi korosi semaksimal mung mungki kin n perl perlu u dila dilak kukan ukan.. enge engend ndal alia ian n koros orosii dida didasa sark rkan an pada pada bebe beberrapa apa meto etode, de, dian dianttaran aranya ya meto etode yan yang prin prinsi sip pal adal adalah ah pengendalian korosi (%nonim, 200). a. $esain $esain dan pemili pemilihan han bahan bahan emilihan material harus dilakukan dengan pertimbanganpertim pertimban bangan gan kondisi ondisi lingk lingkung ungan an sepert sepertti ti kompos omposisi isi >uida, >uida, kondi kondisi si tanah tanah atau atau !ua!a. !ua!a. engend engendali aliaan aan korosi orosi inter internal nal pipa pipa peny penyal alur ur gas yang yang menga engan ndung dung gas gas 92S ditu dituju juk kan untu untuk k meng menghi hind ndar arii terj terjad adin inya ya retak etakan an (hydro*en/r hydro*en/re'ate e'ated d $ra$&in* $ra$&in*). ). ersy ersyara aratan tan materi material al yang yang masuk masuk dalam dalam kondisi ondisi sour servi$e servi$e bias biasan anya ya dise disesu suai aik kan deng dengan an sp spes esi ik kasi asi #/C1 #/C1 '@6 '@6=; =; sebagaimana Gambar II.' menunjukan. 'aterial dalam region @ tidak memerlukan persyaratan khusus, sedangkan yang berada dalam region 6 dapat dipilih dari metrial /2 (austenti$ (austenti$ sain'ess stee'), stee'), /8 (i*h'y/a''oyed (i*h'y/a''oyed austeniti$ stain'ess tee') tee') atau /: (so'id (so'id so'ution ni$&e' based a''oys), a''oys), sedangkan untuk region 2 dapat dipi dipilih lih mate materi rial al /2 atau atau /8 /8,, dan dan untu untuk k regio egion n 8 digu diguna naka kan n materi material al /2. /nalis /nalisa a tegang tegangan, an, ketahan etahanan an terhad terhadap ap bu$&'in* dan $o''aps, $o''aps, dan lain-lain, juga perlu dipertimbangkan sebelum instal instalasi asi pipa pipa sepert sepertii melew melewati ati aliran aliran sungai sungai atau atau melint melintasu asu perlintasan jalan (+&hsan, 200").
//%0' '0 /' $/# KS /' S%0$ $ %1K#K K'/ 3%-%S
Gambar II.' atasan Sour servi$e untuk gas yang mengandung 92S b. engg engguna unaan an inhi inhibit bitor( or($hemistry $hemistry treatment ) nhibitor adalah suatu *at kimia yang apabila ditambahkan 7 dimasukkan dalam jumlah sedikit kedalam suatu *at karo karoden den ( lingk lingkung ungan an yang yang korosi orosi"), "), dapat dapat se!ara se!ara e"ekti e"ekti" " II - 8
ab ab %inja injaua uan n ustaka
memper memperlam lambat bat atau atau mengu menguran rangi gi laju laju pengk pengkara aratan tan yang yang ada (%tmada, 2010). Suat Suatu u inhi inhibi bito torr dala dalam m pros proses es koros orosii akan akan memb memben entu tuk k lapi lapisa san n peli pelind ndun ung g se!a se!ara ra in/situ melalui melalui tahapan tahapan mekanism mekanisme e reaks eaksii ert ertentu entu ant antara ara >uida uida dan dan perm ermukaan aan log logam yang yang terkorosi. nhibitor korosi merupakan senyawa yang ditambahkan dala dalam m jum jumah ke!il e!il dapa dapatt menu menuru runk nkan an laju laju koros orosii se!a se!ara ra signi sig nika kan. n. nhibit nhibitor or koro korosi si dibeda dibedaka kan n menjad menjadii dua jenis jenis yaitu yaitu inhibi inhibitr tr yang yang melap melapisi isi permuk permukaan aan logam logam terhad terhadap ap serang serangan an korosi korosi dan inhibitor inhibitor yang bereasi bereasi untuk untuk menghilan menghilangka gkan n spesispesispesi korosi" dalam larutan. Se!ara elektrokimia, suatu inhibitor dapat menekan reaksi katodik, anodi! atau keduanya sehingga pro proses ses koros orosii berla erlan ngs gsun ung g lam lambat. bat. ada ada pipa pipa ter terten tentu, tu, diinjek diinjeksik sikan an biosid biosida a yang yang merupa merupaka kan n inhibi inhibitor tor khusus khusus untuk untuk menghambat pertumbuhan mikroba (+&hsan, 200"). !. elap elapis isan an(! (!oa oati ting ng)) Coat Coatin ing g orga organi nik k meru merupa paka kan n lapi lapisa san n peng pengha hala lang ng yang yang paling luas digunakan untuk memproteksi aluminium baja dan seng dari serangan korosi atmos"erik. 3ungsi utamanya adalah meng mengha hala lang ngii masuk asukny nya a air, air, oksi oksige gen n dan dan ionion-io ion n seka sekali ligu gus s men!egah terjadinya reaksi katodik 92 + 1 / 2 2 + 2e- A29dibawah !oating. Sehingga kualitas !oating, teknik aplikasi dan e"ektitas inspeksi merupakan parameter penting dalam system operasi ini. Coating juga dapat berperan dalam insulasi panas, misa misaln lnya ya pada pada pipa pipa peny penyal alur ur yang yang ter terenda endam m dala dalam m air laut laut (+&hsan, 200") . d. rotek roteksi si Katodi Katodik k dan dan /nodik /nodik rins rinsip ip prot protek eksi si katod atodik ik sebe sebena narn rnya ya sede sederrhana hana,, yait yaitu u dengan dengan !ara !ara memp memperl erlak akuk ukan an struk struktur tur logam logam yang yang dipro diprotek teksi si sebagai sebagai katoda, katoda, dengan dengan jalan mengalirk mengalirkan an arus listrik melalui melalui elektrolit ke logam yang diproteksi. /tas dasar prinsip inilah !ara pengen pengendal dalian ian korosi orosi dengan dengan teknik teknik prote proteksi ksi katod katodik. ik. rote roteksi ksi kato katodi dik k meru merupa paka kan n salah salah satu satu meto metoda da peng pengen enda dali lian an koros orosii str struktur ktur baja aja dala dalam m ling lingk kungan ngan elek elektr trol olit it den dengan !ara ara memp memper erla lak kukan ukan stru strukt ktur ur loga logam m seba sebaga gaii kato katoda da.. 'eto 'etoda da ini ini dilakukan dengan jalan mengalirkan arus listrik searah melalui elektrolit ke logam sehingga potensial antarmuka logam-larutan elektrolit turun menuju7men!apai daerah immunnya atau sampai nilai tertentu sehingga laju korosi logam masih dipe diperb rbol oleh ehk kan7m an7min inim imum um.. Sumb Sumber er arus arus lis listr trik ik sear searah ah dapa dapatt diperoleh dengan dua !ara (Utami, 200!). rotek roteksi si katodik katodik digunaka digunakan n untuk mengenda mengendalikan likan korosi korosi dari dari logam logam ataupu ataupun n paduan paduan yang yang terpa terpapar par dalam dalam lingku lingkunga ngan n elek elektr trol olit it,, deng dengan an !ara !ara menu menuru runk nkan an pote potens nsia iall reduk eduksi si dari dari stru strukt ktur ur7l 7log ogam am yang yang akan akan dili dilind ndun ungi gi ke pote potens nsia iall dim dimana ana //%0' %1K#K KS /' S%0$ $ %1K#K K'/
II - 9
ab %injauan ustaka
stru strukt ktur ur7l 7log ogam am ters terseb ebut ut imun imun (kor (koros osii tida tidak k akan akan terj terjad adi) i).. otensial struktur diturunkan dengan !ara membanjiri struktur dengan elektron melalui konduktor metalik (membanjiri struktur dengan arus listrik searah melalui lingkungannya) lingkungannya) (+&hsan, 200"). II.1.5 (a)* Korosi aju aju Koros orosii adal adalah ah ke!ep e!epat atan an pera peramb mbat atan an atau atau ke!ep e!epat atan an penurunan penurunan kualita kualitas s bahan bahan terhadap terhadap waktu. waktu. aju koros korosii sendiri sendiri dapat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut 5 Laju Korosi ( mpy )=
534 W
D A T
Keterangan 5 B berat yang hilang (mg) $ density spesik (gr7!m8) / luas spesik (in2) % waktu spesik spesik (jam) (ontana, 1!"#)
II.1.6 K&asi+!asi Ba,an esi adalah logam dalam kelompok makromineral di dalam kerak bumi, bumi, tetapi tetapi terma termasuk suk dalam dalam kelomp elompok ok mikr mikro o dalam dalam sis sistem tem biolog biologi. i. ada ada umum umumny nya a besi besi yang yang ada ada di dala dalam m air air dapa dapatt bers bersi" i"at at terl terlar arut ut 2+ 8+ sebagai 3e atau 3e . $alam keadaan tereduksi ion besi di dalam air bera berada da dala dalam m bent bentuk uk "er "ero ( ion ion besi besi deng dengan an &ale &alens nsii ). /p /pab abil ila a terdap terdapat at bahan bahan oksida oksidator tor atau atau kare karena na pengar pengaruh uh oksige oksigen n dari dari udara udara maka bentuk "ero ini !epat teroksidasi menjadi ion "eri (ion besi dengan &alensi ) dan dapat bereaksi lagi menjadi oksida yang tidak larut. $alam keadaan asam, dimana p9-nya kurang dari 8,; maka ion "eri akan melarut. ahan D bahan suspensi seperti lumpur tanah liat dapat mengandung besi yang akan melarut dalam asam. esi dalam air dapat menyeb menyebabk abkan an noda noda D noda noda pada pada pakaia pakaian, n, porsel porselin in dan sebaga sebagainy inya. a. er erdasa dasark rkan an pers persya yara rata tan n kuali ualita tas s air air minu minum m yang yang dibu dibuat at oleh oleh ermenk ermenkes es #o.:6<7 #o.:6<7'1#K '1#K1S7 1S717 17E76FF E76FF,, kadar kadar besi maksimu maksimum m yang diperbolehkan sebesar 6,@ mg7. esi dapat larut pada p9 rendah dan dapat menyebabkan air yang berwarna berwarna kekuningan, menimbulkan noda pada pakaian dan tempat berkembang biaknya bakteri !reonothrinG, oleh sebab itu kadar besi tidak boleh lebih dari 6 mg7, karena dapat memper!epat bakteri tersebut dan dapat menimbulkan //%0' '0 pertumbuhan /' $/# rasa serta bau (Nu*roho, 2013). KS Salah$ satu metode untuk pengujian logam besi yang tepat adalah /' S%0$ %1K#K K'/ 3%-%Sdengan menggunakan metode spektro"otometer serapan atom. 'etode /tomi! /tomi! /bs /bsorbti orbtion on Spe!trop Spe!trophoto hotometr metre e (//S) atau Spektro" Spektro"otom otometer eter Serapan /tom berprinsip pada absorbs !ahaya oleh atom. /tom-atom meny menyer erap ap !aha !ahaya ya ters terseb ebut ut pada pada panj panjan ang g gelo gelomb mban ang g tert terten entu tu,, terga tergant ntun ung g pada pada si"a si"att unsu unsurrnya. nya. $eng $engan an abso absorb rbsi si ener energi gi,, bera berart rtii memperoleh banyak energi suatu atom pada keadaan dasar dinaikan ting tingk kat ener energi giny nya a ketin etingk gkat at eksi eksita tasi si.. Keber eberha hasi sila lan n anal analis isis is ini ini tergantung pada proses eksitasi dan memperoleh garis resonansi yang tepat (Nu*roho, 2013).
II - 10
ab ab %inja injaua uan n ustaka
II.1.7 Pen$ar*, - Ter,a%a- (a)* Korosi Salah satu pengaruh lain yang mempengaruhi laju korosi pada koro korosi si C2 adalah adalah p9 lingk lingkung ungan an dimana dimana dengan dengan perbed perbedaan aan yang yang sedikit saja akan dapat mempengaruhi laju korosi korosi terutama pada korosi korosi C2. Ketika etika hal-ha hal-hall yang yang mempen mempengar garuhi uhi laju laju koro korosi si pada pada kor korosi C2 sali saling ng terk terkai aitt sepe sepert rtii &ari &arias asii p9 dan dan laju laju alir alir tent tentun unya ya akan akan lebi lebih h mempengaruhi laju korosi yang terjadi pada korosi C2 tersebut. Selain laju alir, korosi C2 juga sangat dipengaruhi oleh kondisi p9 lingkungan yang yang digun igunak akan an,, dim dimana ana deng engan sem semakin akin renda endah hnya nya p9 yang ang diguna digunaka kan n maka maka laju laju kor korosi pada pada koro korosi si C2 juga akan meningkat meningkat.. Ketika korosi C2 yang terjadi dipengaruhi oleh beberapa "a!tor maka hal tersebut akan lebih mempengaruhi laju korosi yang terjadi (andyo, 2012). enelitian mengenai pengaruh p9 lingkungan terhadap laju alir yang berbeda berbeda pada lingkungan lingkungan koros korosi" i" C2 belum banyak dilakukan dilakukan,, oleh sebab itu diperlukan analisis mengenai pengaruh p9 lingkungan : dengan pengaruh laju aliran yang berbeda pada lingkungan korosi" C2 perlu dilakukan untuk mengetahui laju korosi korosi yang terjadi pada material logam serta mengetahui perilaku ion karbonat yang terjadi. erbagai ma!am penelitian telah menunjukan bahwa p9 memiliki pengaruh yang sangat kuat kuat terhadap terhadap laju korosi korosi pada korosi korosi C2. %ipikal p9 pada air murni adalah berkisar pada p9 :, sedangkan p9 pada air laut berkisar nilai ;-=. ada korosi C2, pada p9 :, dan lebih rendah, akan terjadi reduksi langsung ion 9+. sedangkan pada p9 tinggi (H:), reaksi yang dominan adalah reduksi langsung dari asam karbonat (andyo, 2012). Selain berpengaruh berpengaruh se!ara se!ara langsung langsung terhadap terhadap laju korosi korosi yang terjadi pada korosi C2, e"ek p9 lingkungan juga memiliki pengaruh yang yang tid tidak lan langs gsu ung dan ber berhubun ubung gan deng engan bagai agaim mana ana p9 lingkungan mempengaruhi kondisi pembentukan lapisan 3eC8. ada p9 yang tinggi (H:) akan mengakibatkan penurunan kelarutan 3eC8. $an mengarahkan pada peningkatan laju pengendapa apan dan menin eningk gkat atk kan pem pembent entukan ukan s$a'e, hal hal ters terseb ebut ut meng mengak akib ibat atka kan n menurunnya laju korosi yang terjadi pada korosi C2 (andyo, 2012). %ingkat %ingkat korosi korosi yang terjadi pada suatu material dapat diketahui dengan !ara menghitung laju korosi dari material tersebut. aju korosi sendir sendirii diden didenisi isika kan n sebaga sebagaii banya banyakny knya a logam logam yang yang dilepa dilepas s seriap seriap satuan satuan waktu waktu pada pada permuk permukaan aan terten tertentu. tu. /d /da a bebera beberapa pasat satuan uan yang yang bias biasa a digu diguna nak kan untu untuk k memen ementu tuk kan laju laju koros orosii su suat atu u mate materi rial al,, dian dianta tara rany nya a adan adanya ya deng dengan an satu satuan an mi's per year (mpy) ataupun dengan satuan mi''imeters per year (mm7year). engukuran laju korosi dapa dapatt dila dilak kukan ukan deng dengan an bebe bebera rapa pa metod etode, e, dian dianta tara rany nya a adal adalah ah pengukuran pengukuran dengan menggunakan metode ei*ht 'oss ataupun dengan menggunakan metode ekstrapolasi kur&a tafe' (andyo, 2012).
//%0' %1K#K KS /' S%0$ $ %1K#K K'/
II - 11
ab %injauan ustaka
II.2 A-&i!asi In%*s"ri /+siensi In,ibisi 0airan Ioni! T*r*nan T*r*nan Imi%ao&in Seba$ai In,bi"or Korosi Ba)a Karbon Da&am (ar*"an /&e!"ro&i" Jen*, Karbon Dio!si%a /li 3ahrurro*ie, Iayan Sunarya, /hmad 'ud*akir Pen%a,*&*an Korosi merupakan "enomena kimia yang dapat menurunkan kualitas suatu suatu bahan bahan akibat akibat berintera berinteraksi ksi dengan dengan lingkunga lingkungan n yang bersi"at bersi"at koro korosi" si".. ada ada pert pertam amba bang ngan an miny minyak ak bumi bumi dan dan gas gas alam alam,, miny minyak ak ment mentah ah yang yang dihasilak dihasilakan an masih masih ber!amp ber!ampur ur dengan dengan garam-gar garam-garam am anorganik, anorganik, gas yang bersi"at asam seperti C2 ata 92S, dan asam-asam organik yang memiliki berat berat molek molekul ul renda rendah h sepert sepertii asam asam "ormat "ormat dan asam asam asetat asetat.. Campur Campuran an mater material ial terseb tersebut ut jika jika ber!am ber!ampur pur dengan dengan air akan akan menjad menjadii media media yang yang sangat sangat korosi orosi"" terhad terhadap ap pipa pipa baja baja karbo karbon n yang yang diguna digunaka kan n dalam dalam sumur sumur produksi. 0mumnya lingkungan korosi" ini lebih ter"okus pada kandungan larutan #aCl dengan presentase tinggi dan jenuh C2. enamb enambahan ahan inhibitor inhibitor merupaka merupakan n teknik teknik pengendali pengendalian an koros korosii yang paling paling murah murah,, mudah mudah,, dan e"ekti e"ekti"" sehing sehingga ga banyak banyak diapli diaplika kasik sikan an dalam dalam berbag berbagai ai bidang bidang indust industry ry.. %erutam erutama a di indust industry ry pertam pertamban bangan gan gas dan minyakbumi inhibitor korosi yang banyak digunakan di lingkungan sumur produ produksi ksi minya minyak k bumi bumi adalah adalah senyaw senyawa a karbo karbon n yang yang mengan mengandun dung g atom atom nitrogen sul"ur, dan atau oksigen dalam strukturnya. enelitian ini bertujan untuk mengkaji e"ektitas inhibisi !airan ioni! o'ei' o'ei' imida imidao'i o'in n dalam dalam kondisi ondisi lingk lingkung ungan an pertam pertamban bangan gan minyak minyak bumi bumi khususnya p9 dan temperatur yang paling korosi" korosi" terhadap pipa baja karbon dalam sumur produksi minyak bumi. engaturan p9 larutan dibuat dengan mengg mengguna unaka kan n buJer buJer asetat asetat yang yang di!amp di!ampur ur dengan dengan minera mineral-m l-mine ineral ral lain lain untuk mendekati air garam (brine (brine)) sesungguhnya. e"o%o&o$i Perobaan 9al pertama yang dilakukan adalah sintesis senyawa inhibitor dengan !ara !ara imida imida*o *oli lin n disi disint ntes esis is meng menggu guna nak kan mi!r mi!row owa& a&e e sela selama ma <,; <,; meni menitt dengan mereaksikan 2@ mmol atau 2,@< gram $1%/ dengan :@ mmol atau 66,8 gram asam oleat dalam //%0' '0 /' $/#2@ gram padatan Ca. 9asil reaksi sebelum dire>uks sampai mendidih (4@oC) dengan penambahan 4@ ml pelarut etil KS /' S%0$ $ !ampuran %1K#K K'/ asetat. Kemudian disaring dalam kondisi panas dan dikeringkan 3%-%S dengan dengan pompa pompa &akum &akum serta serta die&ap die&apora orasi si sampai sampai imida* imida*oli olin n mengen mengental tal.. Kemudia emudian n direak direaksik sikan an dengan dengan C98 (656,; mol) selama : jam untuk mengh menghasi asilk lkan an imida imida*ol *olini inium um.. Senyaw Senyawa a wa hasil hasil sintes sintesis is direkr direkrist istali alisas sasii dengan n-heksan dan methanol. %ahap selanjutnya pengukuran elektrokimia dengan !ara berikut. arutan uji 2@@ml dituangkan kedalam sel elektrokimia, dial dialir irii gas gas C2 se!ara se!ara terus-me terus-meneru nerus, s, dan diaduk diaduk dengan dengan mengguna menggunakan kan ma*neti$ ma*neti$ stirrer stirrer pada pada ke!epat e!epatan an :@@rpm :@@rpm.. 1lektr 1lektroda oda kerja kerja (baja (baja karbo karbon), n), elek elektr trod oda a a!ua a!uan n (ele (elekt ktrroda oda kalo kalome mell jenu jenuh, h, SC1) SC1),, dan dan elek elektr trod oda a bant bantu u
II - 12
ab ab %inja injaua uan n ustaka
(platina) yang direndam dalam larutan uji dibiarkan selama 6; menit sampai men!apai men!apai keadaan keadaan mantap, mantap, sedangkan sedangkan ditambahk ditambahkan an keros kerosin in murni murni ;@ml ;@ml dilak dilakuk ukan an antara antara penguk pengukura uran n terhad terhadap ap laruta larutan n blank blanko o dan laruta larutan n yang yang dita ditamb mbah ah inhi inhibi bito torr. engu enguk kuran uran dilak dilakuk ukan an untu untuk k meng menget etah ahui ui p9 dan dan temp temper erat atur ure e opti optimu mum m pada pada saat saat laju laju koros orosii baja baja karbo arbon n men!a en!apa paii maks maksim imum um peng pengar aruh uh inhi inhibi bito torr ter terhada hadap p laju laju koros orosii baja baja karb karbon on,, dan dan e"ektitas inhibisinya yang dilakukan terhadap larutan blanko dan larutan dengan inhibitor pada kondisi larutan dengan inhibitor pada kondisi larutan dneg dnegan an &ari &arias as p9 buJe buJerr aset asetat at (p9 (p9 8,64 8,64 8,;F 8,;F :,@6 :,@6 :,:F :,:F dan dan ;,2@ ;,2@)) temp temper erat atu u (2F4 (2F4,, 8@ 8@4, 4, 86 864, 4, 82 824 4 dan dan 88 884 4 K) deng dengan an &ari &arias asii konse onsent ntra rasi si inhibitor (2@,:@,<@, 4@, dan 6@@ ppm). asi& Perobaan %an Pemba,asan Sejala Sejalan n dengan dengan berku berkuran rangny gnya a tingk tingkat at keasam easaman an media media,, spesi spesi ion asetat menjadi berkurang dan kesetimbangan bergeser kearah pembentukan 92C8, sehi sehing ngga ga terj terjad adii pers persai aing ngan an anta antara ra ionion-io ion n aset asetat at dan dan ionion-io ion n karbo karbonat nat.. aju aju koro korosi si dalam dalam kondisi ondisi asam asam men!ap men!apai ai nilai nilai tertin tertinggi ggi pada pada p9L;, sedangkan pada p9H; laju korosi menurun, tetapi tetap bergantung pada kondisilarutan uji. Seiring meningkatnya p9 media juga, laju korosi juga meningkat. aju korosi teringgi di!apai pada p9 :,@6 dengan nilai laju korosi 2,: mm th-6 dan mulai menurun pada p9 :,;F dengan laju korosi sebesar 2,8= mm th-6. ada rentang p9 8,64-:,@6 peningkatan laju korosi disebabkan ion-io ion-ion n C98C- dalam dalam alruta alrutan n lebih lebih reakt reakti" i" diband dibanding ingka kan n ion-io ion-ion n 9C8ter terhada hadap p ionion-io ion n 3e2+, akib akibat atny nya a leni lenih h mudah ber bereak eaksi denga engan n 3e2+ membentuk 3e(C98C)2 yang tidak bersi"at bersi"at protekti" protekti" kar karena ena larut larut dalam media. Kesim-*&an laju laju koros orosii baja baja karbo arbon n / / ; E< dala dalam m larut larutan an #aCl #aCl 2,;M 2,;M jenu jenuh h dengan C2 men!apai optimum pada p9 :,@6 dan temperature 824K. aju korosi baja karbon pada rentang p9 uji dengan penambahan o'ei' imidao'inium mampu imidao'inium mampu menurunkan laju korosi korosi !ukup signikan yaitu berkisar 6,2F-2,: mm th-6 untuk laju korosi korosi tanpa tanpa inhibitor inhibitor,, sedangkan sedangkan laju koros korosii dengan dengan adanya adanya o'ei' imidao'iniu imidao'inium m :@ ppm menjadi @,;-@,46 mm th-6. aju korosi orosi naja naja karbo karbon n pada pada p9 :,@6 :,@6 dan renta rentang ng temper temperatu ature re 2F4 K-884K -884K dengan adanya o'ei' imidao'inium mampu menurunkan laju korosi.
//%0' %1K#K KS /' S%0$ $ %1K#K K'/
II - 13