Dasar-Dasar & Pengendalian Korosi

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1

DASAR-DASAR DASAR-DASAR KOROSI DAN PRISIP PENGENDALIANNYA PENGENDALIANNYA A, Sulaiman 1.

PEN GERT I AN KOR KOROSI OSI

Korosi didefinisikan secara umum sebagai berikut : “Kor “Kor osi osi adalah degr adasi bahan (umum (umumnya nya logam logam)) at au sif sif at nya kar ena ber eaksi d engan lingkungannya”. lingkungannya”.

Dari definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa : (1). Yang terdegradasi terdegradasi bahan logam dan non-logam, (2). Yang terdegradasi bahan atau sifatnya (fisik, mekanik, kimiawi) (3). Lingkungan ( disekitarnya ) : kemiawi, fisik, mekanik, biologis. Banyak definisi mengenai korosi, tergantung kepada siapa definisi tersebut disampaikan, tetapi kesemuanya mempunyai maksud yang sama.

2.

M EN GA PA LOGA LOGA M T ERK ERKOROSI OROSI

(1).

Logam pada umumnya berasal ( dihasilkan ) dari mineral, yang keberadaannya di alam lebih stabil daripada logam. Untuk mendapatkan logam, orang pada umumnya menambahkan energi, sehingga logam sebenarnya berada pada kedudukan energi yang tinggi. Oleh sebab itu logam sebenarnya dalam kondisi metastabil dan selalu cenderung akan kembali ke alam atau kebentuknya semula sebagai mineral, seperti diilustrasikan pada Gb. 1. Pr oses kembalinya kembalinya logam ke alam ini t idak lain adalah “KOROSI “KOROSI ”.

DASAR-DASAR KOROSI, A. SULAIMAN

Page 1 of 39


MENGAPA LOGAM TERKOROSI?

LOGAM

E TEK. ANTI KOROSI

MINERAL

KOROSI

t

MINERAL

Gb. 1. LOGAM KEMBALI KE ALAM


Page 2 of 39


(2). Korosi terjadi bila dipermukaan logam terdapat terdapat stratifikasi energi atau perbedaan sifat elektrikal yang dinyatakan dalam potensial. Bagian-bagian (daerah-daerah) yang berenergi lebih tinggi dari sekitarnya cenderung akan terkorosi, yang berenergi lebih rendah

sebaliknya atau tidak terkorosi. J adi bila suat suat u logam logam t er kor osi, osi, ada bagian bagian-- bagian bagian yang yang t id idak ak t er korosi . (3). Dalam pengertian elektrikal, bagian yang terkorosi mempunyai potensial yang lebih rendah, sedang yang tidak terkorosi adalah bagian yang potensialnya lebih tinggi. (4). Kondisi heterogenitas potensial pada permukaan logam dapat dikatakan selalu ada, oleh karena itu korosi akan selalu terjadi. “ RU S T I S A M U S T “.

(5). Semua proses proses korosi korosi pada hakekatnya adalah proses galvanik, atau terjadi karena di permukaan logam terdapat perbedaan potensial.

3.

A S PE PE K E KO N O M I D A RI RI KO RO RO S I

(1).

Bahwasanya peristiwa peristiwa korosi merupakan merupakan merupakan pemborosan biaya sudah tidak diperdebatkan diperdebatkan lagi.

(2). (2) . Untuk menghasilkan menghasilkan logam, orang mengeluarkan mengeluarkan biaya yang besar. Oleh karena itu kerusakan suatu logam adalah suatu kehilangan biaya. bia ya. Lebih Leb ih-le -lebih bih kalau logam tersebut belum melakukan fungsinya dalam melayani manusia. Hal seperti ini banyak dialami di Indonesia (konstruksi yang dibangun tetapi tidaka bekerja).


Page 3 of 39


(3). Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah banyak dilakukan menyatakan bahwa biaya korosi di negara-negara industri ( overall ) sekitar 3,5 % GNP. Negara-negara berkembang sekitar antara 1 sampai 2 % GNP tergantung dari peranan industri dalam GNP. Biaya korosi Indonesia diperkirakan ~ 2 milyar dolar / th.(1996). (4). Penelitian tersebut juga menyebutkan, bahwa biaya korosi dapat dihemat 20 - 25 % bila teknologi anti korosi diterapkan dengan benar (untuk negara industri). (5). Untuk Indonesia, ditinjau dari segi penerapan teknologi anti korosi yang dapat dikatakan masih belum memadai, penghematan lebih dari 25 % mungkin dapat dicapai. Bila dianggap 25% dapat dihemat, ini berarti :

25 % x $ 2.000.000.000 = $ 500.000.000 per tahun (6). Oleh karena itu setiap usaha pengendalian korosi seharusnya digalakkan dan didukung. Usaha ini dapat dilakukan melalui : Pendidikan, Kursus, Workshop, Seminar, Pelatihan dll. (7) Aspek lain dari korosi adalah : • • • • •

4.

Keselamatan. Pemborosan sumber daya alam. Memperburuk kondisi lingkungan. Mempengaruhi kondisi sosial politis. Social, budaya, politik.

KO RO SI A DA LA H I LM U M U LT I DI S I PLI N

(1). Proses interaksi antara logam dan lingkungan melibatkan banyak keilmuan, dan dari segi praktis bahkan melibatkan semua bidang keilmuan. (2). Bidang2 keilmuan yang terlibat dalam keahlian korosi di antaranya :


Page 4 of 39


a). ilmu logam/metalurgi b). ilmu kimia dan elektrokimia c). ilmu fisika d). teknik mesin e). teknologi mineral f). teknik sipil g). teknik perkapalan h). dan masih banyak lagi (3). Oleh karena itu seorang ahli korosi dapat berasal dari latar belakang ilmu pengetahuan yang berbeda, yang kadang2 untuk satu masalah korosi dapat dibahas dari berbagai segi. Sekalipun demikian segala pemasalahan korosi sebenarnya dapat dikembalikan kepada ilmu termodinamika dan kinetika.

5.

I L M U D A N T EKN O LO GI BI D A N G KO RO S I

(1). Antara istilah ilmu dan teknologi dalam bidang korosi pernah rancu, tetapi pada saat ini telah ada kesepakatan, yaitu : ilmu korosi dan teknologi anti korosi (atau teknologi pengendalian korosi). Publikasi2 yang semula menggunakan istilah teknologi korosi dianggap tidak benar karena rekayasa manusia umumnya adalah untuk mengendalikan korosi, sedang korosi adalah proses alam. (2).

Ilmu korosi dipelajari terutama oleh orang2 yang berkecimpung dalam bidang pendidikan, penelitian dan konsultansi. Ini bukan berarti bahwa mereka tidak mempelajari teknologi pengendalian korosi, tetapi bobot yang dipelajarinya adalah ilmunya. Yang dipelajari terutama adalah teori2 korosi yang meliputi :

a). Proses korosi : termodinamika, kinetika, klasifikasi korosi. b). Bahan : paduan besi, paduan non-besi, logam2 langka, logam mulia, dan non-logam. c). Lingkungan : atmosfir, air tawar, air laut, tanah, bahan kimia, lelehan garam, sistem pelumas, dll.. (3). Teknologi pengendalian korosi dipelajari terutama oleh para praktisi. Mereka memang harus mempelajari juga ilmu korosi, tetapi tidak


Page 5 of 39


sangat mendalam. Pada umumnya mereka menjurus kepada spesialisasi tertentu. Yang mereka pelajari meliputi bidang2 : a). Aspek ekonomi (perhitungan2). b). Disain : Struktur lepas pantai Struktur bangunan Pengelasan dan penyambungan. Peralatan dan instrumentasi

6.

c). Metoda :

Proteksi katodik dan proteksi anodik Pelapisan Inhibisi Bahan non-logam

d). Kontrol :

Pengujian Inspeksi Monitoring

KO RO S I A D A L A H PRO S ES EL EKT RO KI M I A

(1). Bila sepotong logam dicelupkan ke dalam elektrolit, maka logam pada umumnya akan larut atau terkorosi. (2). Contoh : logam seng dalam larutan klorida Zn + 2 HCl

Zn Cl2 + H2

Zn + 2 H+ + 2 Cl-

Zn2+ + 2 Cl- + H2

Zn

Zn2+ + 2 e ( oksidasi )

2 H+ + 2 e

H2

( reduksi )

(3). Logam seng berpindah ke lingkungan sebagai ion seng. Ini adalah peristiwa oksidasi, atau korosi, yang terjadi di daerah di permukaan


Page 6 of 39


logam yang energinya lebih tinggi dari sekitarnya. Daerah ini disebut daerah anodik, atau anoda. (4). Ion hidrogen direduksi menjadi gas hidrogen ( H2 ) dan keluar dari larutan. Peristiwa reduksi ini terjadi di daerah-daerah di permukaan logam yang energinya lebih rendah, disebut daerah katodik atau katoda. Daerah ini tidak terkorosi. (5). Peristiwa oksidasi dan reduksi tersebut di atas berlangsung secara serempak, dan terjadi suatu aliran listrik searah yang merupakan rangakaian tertutup. Arus listrik mengalir dari anoda di permukaan logam, masuk elektrolit, masuk lagi ke logam di katoda, dan kembali ke anoda dalam logam. Jadi dalam proses korosi ada perubahan kimia dan ada perubahan muatan listrik dari unsur-unsur yang terlibat. Oleh karena itu proses korosi logam adalah proses elektrokimia. (6). Dari uraian di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa korosi dapat terjadi bila : a. ada katoda b. ada anoda c. ada elektrolit d. ( ada penghantar listrik logam ).

7.

REAKSI - REAKSI DALAM PROSES KOROSI

(1). Secara umum proses oksidasi ( korosi ) di anoda dapat ditulis : Mn+ + ne

M

Unsur logam yang terkorosi dapat satu atau lebih tergantung dari jenis paduan. (2). Pada daerah katoda dapat terjadi reaksi-reaksi reduksi : Kondisi asam

:

2H+ + 2 e

H2

O2 + 4 H+ + 4 e

2 H2O


Page 7 of 39


4 OH2OH- + H2

Kondisi netral / basa : O2 + 2 H2O + 4 e 2 H2O + 2e Reduksi logam / ion :

Cu2+ + 2e

Cu

Fe3+ + e

Fe

Reaksi anodik dapat melibatkan satu atau lebih unsur logam tergantung paduannya, sedang reaksi-reaksi katodik tiga pertama yang penting. Gb.2 mengilustrasikan proses korosi tersebut.

K

e e e

H2O O2 H+ ++

A

M ++ M++

Gb.2. Ilustrasi Dari Proses Korosi


Page 8 of 39


8.

A LI RA N LI S T RI K RA N GKA I A N T ERT U T U P

Bila korosi terjadi di daerah anodik terjadi pelepasan ion atau muatan positif ke lingkungan, sehingga lingkungan mejadi lebih bersifat positif, sedangkan logam menjadi lebih negatif. Karena suatu sistem cenderung untuk menjaga kenetralan, maka di tempat lain di logam yaitu di daerah katodik penangkapan elektron oleh ion positif dalam lingkungan. Kedua proses ini menciptakan suatu aliran listrik arus searah seperti diilustrasikan pada Gb.3 berikut.

2

M++

Gb.3. Aliran Listrik Pada Proses Korosi e

A e

Dari gambar tersebut di atas dengan jelas dapat kita fahami bahwa korosi terjadi di permukaan logam di mana arus listrik meninggalkan logam,yaitu di daerah anodik di mana terjadi oksidasi. Di tempat lain, di mana arus listrik masuk ke logam korosi tidak terjadi, yaitu daerah katodik, di mana terjadi reduksi.


Page 9 of 39


9.

T E RBEN T U K N Y A D A ERA H A N O D I K

(1). Bagian yang mengalami pengerjaan dingin (pembengkokan, pemukulan, pemuntiran, pemotongan). (2). Daerah yang berdekatan dengan fasa yang mengandung karbon (ferit berdekatan dengan karbida, sementit, grafit). . (3). Daerah-daerah terdeformasi plastis. (4). Daerah-daerah tertegang (dekat mur-baut, dll) (5). Butiran halus dekat kasar dalam struktur mikro logam (daerah laslasn). (6). Daerah permukaan logam yang elektrolitnya bergerak lebih cepat (dekat baling-baling kapal). (7). Baja baru yang terhubung dengan baja karatan. (8). Bagian yang suhunya lebih tinggi dari sekitarnya (9). Permukaan logam yang kandungan oksigennya rendah. (10). Dll.

10 .

FAKTOR- FAKT OR YAN G M EMPEN GARUHI KOROSI

(1). Korosi adalah interaksi antara bahan ( dalam hal ini logam ) dengan lingkungan. Secara teknis faktor-faktor yang mempengaruhi korosi adalah faktor-faktor logam dan lingkungan.

(2). Faktor-faktor non teknis yang dapat mempengaruhi pemilihan logam dan kondisi lingkungan terutama adalah faktor ekonomi. Faktor-faktor lain


Page 10 of 39


yang mungkin perlu dipertimbangkan adalah faktor sosial-budaya dan politis.

(3). Faktor-faktor teknis yang berkaitan dengan logam, diantaranya :

- komposisi kimia. - sifat-sifat fisis. - sifat-sifat mekanis. - sifat-sifat mampu las. - sifat-sifat mampu fabrikasi. - sifat-sifat mampu tuang. - sifat-sifat mampu permesinan. - heat-treatment. - kualitas akhir. - protective coating. - dsb.

(4). Faktor lingkungan terasa makin lama makin kompleks, karena perkembangan kehidupan manusia. Dalam banyak hal sering tidak terkendali lagi. Faktor-faktor yang berpengaruh dalam lingkungan di antaranya : - komposisi kimia. - sifat-sifat fisis ( tekanan, suhu ). - gas, cair, padat. - alam, proses. - kondisi biologis ( bakteri, jamur ). - d.l.l. DASAR-DASAR KOROSI, A. SULAIMAN

Page 11 of 39


(5). Faktor-faktor logam dan lingkungan harus di evaluasi secara integral, karena dalam suatu industri dapat dan sering diterapkan beberapa jenis logam dalam suatu kondisi lingkungan, atau sebaliknya satu jenis logam berada dalam beberapa jenis kondisi lingkungan. Kondisi yang paling rumit adalah beberapa jenis logam berada dalam beberapa jenis lingkungan.


Page 12 of 39


TERBENTUKNYA DAERAH ANODIK

DAERAH DIMANA ADA TEGANGAN SISA KARENA PENGERJAAN DINGIN (PEMBENGKOKAN, PEMUKULAN, PENGELASAN, DLL.

ANODIK


Page 13 of 39


PADA BAJA : FERIT (ANODIK), SEMENTIT (KATODIK) BESI TUANG : DAERAH DEKAT GRAFIT

PERLIT

FERIT

SEMENTI

GRAFIT


Page 14 of 39


BUTIRAN HALUS (ANODIK) DEKAT BUTIRAN KASAR (KATODIK)


Page 15 of 39



Page 16 of 39


BAJA BARU TERHUBUNG (ANODIK) DENGAN BAJA TUA (KATODIK)

BARU


TUA

Page 17 of 39


BAGIAN YANG LEBIH PANAS (ANODIK) AKAN TERKOROSI

T


Page 18 of 39


BAGIAN SEDIKIT DIBAWAH PERMUKAAN ELEKTROLIT (KANDUNGAN O2 RENDAH) DENGAN KANDUNGAN OKSIGEN LEBIH RENDAH

O2


Page 19 of 39


BAGIAN YANG TERTEGANG (ANODIK) AKAN TERKOROSI


Page 20 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 11. BENTUK-BENTUK KOROSI

Umumnya bentuk-bentuk serangan korosi diklasifikasikan dalam delapan bentuk, bila ditinjau dari tampilan logam yang terkorosi. Untuk korosi basah, bentuk-bentuk korosi ini adalah :

Korosi merata Korosi sumur Korosi galvanis Korosi selektif Korosi antarbutir Korosi celah Korosi retak Korosi gesekan/benturan Dll.

Atas dasar ini kita akan membahas delapan bentuk korosi yang tersebut diatas secara singkat. Bentuk-bentuk secara skematis digambarkan pada Gb.3.

1. Korosi Merata (sel-mikro) Serangan korosi bentuk ini merata di seluruh permukaan, yang mudah sekali dilihat, dan mudah juga menentukan umur suatu logam yang terkorosi merata. Penanggulangan korosi tipe ini dapat dilakukan dengan cara, diantaranya : a. Mengganti dengan logam yang tepat b. Dengan lapis lindung c. Proteksi katodik d. Inhibitor

2. Korosi sumur (sel-mikro) Korosi bentuk sumur terjadi karena suatu serangan yang intensif setempat. Sumur-sumur tadi dapat berdekatan atau terpisah jauh. Korosi tipe ini biasanya terjadi dalam


Page 21 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 lingkungan tertentu, misalnya, air yang mengandung klorida, larutan yang mengandung ionion Fe3+ dan Cu2+ dan klorida, dan bakteri pereduksi sulfat.

Korosi sumur cenderung terbentuk dalam air tenang, dan sumuran terjadi karena ada proses otokatalitik. Baja tahan karat lebih peka terhadap serangan korosi sumur dibandingkan dengan logam lain. Baja biasa dapat terserang korosi sumur di sekitar inklusi sulfida dan pada aluminium korosi sumur terjadi karena adanya daerah-daerah bersifat katodik seperti Si, FeAl3, Cu dan CuAl2.

Penaggulangan korosi sumur diantaranya dengan cara :

a. Penggunaan logam tahan korosi sumur, misalnya : dalam lingkungan air laut baja 316 lebih tahan dari pada 304, karena ada kandungan Mo. Juga paduan aluminium dengan Mn dan Mg mengurangi korosi sumur. b. Permukaan yang halus cenderung mengurangi korosi sumur. c. Dengan inhibitor, tetapi harus berhati-hati karena kalau konsentrasinya tidak tepat, justru mempercepat korosi.

3. Korosi galvanis (sel -mikro) Dalam suatu konstruksi, kadang-kadang sangat sulit menghindarkan penggunaan lebih dari satu jenis logam yang menghindarkan penggunaan lebih dari satu jenis logam yang berhubungan satu dengan yang lain. Hal ini akan menimbulkan korosi galvanis, yang disebabkan oleh perbedaan potensial antara dua logam tersebut. Korosi galvanis ini dapat diramalkan dengan mengetahui perbedaan potensial antara dua logam yang saling berhubungan tersebut. Biasanya kalau perbedaan potensial kurang dari 0,05 V, korosi galvanis diabaikan.

Perbedaan luas antara logam yang bersifat anodik dan katodik berperan besar. Perbandingan anodik/katodik yang lebih kescil sangat berbahaya karena korosi akan berlansung intensif, oleh karena itu kita harus menjaga perbandingan tersebut sebaliknya.


Page 22 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 Konduktivitas listrik dari lingkungan juga berperan penting. Bila konduktivitasnya tinggi, maka serangannya merata, tetapi bila rendah, dapat terjadi serangan lokal.

Pencegahan terhadap korosi galvanis adalah : a. Menghindarkan penggunaan dua macam logam yang berkontak sedapat mungkin. b. Memasang insulasi antara dua logam tersebut. c. Dengan inhibitor yang tepat. d. Melapisi seluruh permukaan dengan lapis lindung.

4. Korosi selektif Korosi tipe ini terjadi karena terlarutnya logam pemadu yang bersifat lebih anodik dari suatu paduan. Misalnya seng akan terlarut dari paduan kuningan, Si dan Al terlarut dari perunggu, atau Fe dari besi tuang. Logam yang lebih mulia tetap dalam bentuk logam dan obyek yang terkorosi tetap tinggal dalam bentuk asalnya, tetapi kekuatan mekaniknya hilang.

Cara penanggulangan yang tepat adalah mengganti bahan dengan paduan yang tahan korosi selektif misalnya dengan paduan yang mengandung unsur inhibitor, misalnya paduan kuningan yang mengandung As, Sb atau P.

5. Korosi antar-butir (sel-mikro) Korsi tipe ini serangannya mengikuti batas butir (kristal). Dalam kondisi normal, batas butir sedikitlebih bersifat anodik, dari pada lainnya, dan korosi yang terjadi tipe merata. Tetapi karena suatu perlakuan terhadap paduan, di batas butis dapat tercipta daerahdaerah anodik dan katodik, sehingga terjadilah serangan korosi di batas butir.

Sebagai contoh baja tahan karat austenitik yang mengalami sensitisasi antara suhu 400 8500 C akan terserang korosi antar butir. Karbida krom (Cr23C6) cenderung akan terendapkan sepanjang batas butir, dan matriks didekatnya akan kekurangan krom


Page 23 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 menjadi seperti baja karbon biasa, yang bersifat lebih anodik dan akan terkorosi dalam lingkungan klorida atau asam.

Korosi antar butir dapat pula terjadi pada paduan aluminium, yang serangannya sejajar dengan permukaan, terkenal dengan istilah “eksfoliasi”. Pengendalian krom tipe ini adalah dengan jalan menghindarkan terjadinya endapanendapan dibatas butir. Dalam hal baja tahan karat austenitik caranya dengan : a. Memanaskan bagian-bagian yang tersensitisasi (daerah las) sampai 11000 C dan kemudian dikejut dalam air. b. Penggunaan baja tahan karat dengan kadar karbon yang rendah, atau yang mengandung unsur niobium, titanium, atau columbium plus tantalum.

Cara-cara lain seperti panambahan inhibitor, lapis lindung dan proteksi katodik tidak umum diterapkan.

6. Korosi celah (sel-mikro) Korosi celah adalah korosi yang terjadi pada celah-celah. Pada dasarnya korosi ini terjadi karena perbedaan konsentrasi oksigen antara daerah-daerah yang berbeda dalam atau mengandung elektrolit. Seperti kita ketahui, adanya kandungan oksigen akan memungkinkan reaksi katodik : O2 + 2H2O + 4e

(

4OH-. Pada suatu celah, bagian

yang langsung berhubungan dengan udara akan mempunyai konsentrasi oksigen yang lebih tinggi dan daerah ini bersifat katodik. Bagian sebelah dalam yang bersifat lebih anodik akan terkorosi.

Contoh-contoh dari korosi celah misalnya korosi yang terjadi pada dua lapisan logam, pada lapisan cat yang retak, pada endapan pasir di atas permukaan logam, pada bawah permukaan air.

Penanggulangan terhadap korosi tipe ini terutama adalah menghindarkan terbentuknya celah-celah dalam suatu konstruksi. Cara lain adalah penggunaan gasket yang baik,


Page 24 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 pembersihan karat basah, dan disain yang tepat.

7. Korosi retak (sel-mikro) tegang Korosi tipe ini merupakan hasil aksi gabungan antara tegangan tarik dan lingkungan korosif. Kegagalan yang disebabkan oleh korosi tipe ini biasanya mendadak dan katastropis.

Tipe-tipe dari korosi retak dalam lingkungan basah adalah : a. stress corrosion cracking (SCC) b. hydrogen induced cracking c. corrosion fatigue

Retakan biasanya merupakan garis halus tegak lurus terhadap arah tegangan maksimum. Permukaan tetap halus, dan produk korosi tetap tinggal dalam retakan. Peretakan bersifat antarbutir atau transbutir.

Stress corrosion cracking adalah korosi yang terjadi dari aksi gabungan antara lingkungan korosif dan tegangan statis. Tegangan ini dapat berupa tegangan dalam (sisa) atau tegangan dari luar. Awal retakan di permukaan dapat dimulai dari suatu korosi sumur yang kemudian berkembang.

Karakteristik dari retakannya adalah berawal dari satu titik kemudian makin ke dalam makin bercabang. Sifat lain dari korosi tipe ini adalah bahwa suatu paduan logam tertentu terkorosi dalam lingkungan tertentu yang spesifik. Misalnya paduan tembaga terkorosi tipe ini dalam lingkungan amonia, baja karbon dalam larutan alkalis, baja tahan karat dan paduan aluminium dalam air laut atau yang mengandung klorida.

Hydrogen induced cracking adalah suatu tipe korosi berbentuk retakan karena masuknya atom hidrogen ke dalam logam. Pada proses korosi di lingkungan asam, reaksi katodik akan menghasilkan atom hidrogen, yang dapat membentuk gas dan kemudian lepas atau kemungkinan masuk ke dalam kisi-kisi logam, yang kemudian membentuk gas H2 dalam


Page 25 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 logam, dan menyebabkan terbentuknya suatu “blister”.

H+ + e

→

H

H +H

→

H2

(gas hydrogen)

Serangan semacam ini disebut “hydrogen blistering”.

Bentuk korosi tipe lain adalah “hydrogen embrittlement” (perapuhan hidrogen), dimana atom hidrogen disini tidak menbentuk gas H2, melainkan tetap sebagai atom yang menempatkan diri di daerah-daerah dislokasi, dan menyebabkan logam menjadi rapuh.

Atom hidrogen yang masuk ke dalam logam dan membentuk gas H2 atau dalam baja mungkin CH4 dapat menimbulkan retakan karena tekanan gas tersebut makin besar, atau sebagai akibat tekanan berasal dari luar. Kehadiran As, Se, Ti, Bi, S dan Sb dalam baja akan menghambat reaksi : H + H ( H2 pada permukaan logam, dan hal ini akan memperbesar peluang penetrasi hidrogen atom ke dalam logam. Dalam lingkungan sulfida, S= juga dapat menghambat reaksi tersebut di atas, dan dapat menimbulkan “peretakan hidrogen” dalam baja.

Corrosion fatigue adalah tipe korosi yang disebabkan oleh aksi gabungan antara lingkungan korosif dan tegangan siklis. Logam akan gagal karena lelah, tetapi bila ia berada dalam lingkungan korosif, kegagalan akan dipercepat. Korosi tipe ini dipengaruhi oleh suhu, pH, kandungan oksigen dan komposisi dari lingkungan. Retakannya biasanya transbutir dan tidak bercabang. Penanggulangan korosi tipe ini dapat dilakukan dengan penanggulangan korosi pada umumnya, misalnya dengan lapis lindung, proteksi katodik, dengan inhibitor, atau dengan menurunkan tegangan kerja.


Page 26 of 39


8. Korosi gesekan/benturan/aliran.

Tipe korosi ini merupakan akibat dari lingkungan korosif dan adanya gesekan, benturan, atau aliran fluida. Jenis-jenis korosi ini adalah korosi erosi, korosi kavitasi, korosi gesekan, korosi benturan.

Korosi erosi terjadi dalam fluida yang mengalir. Karena adanya aliran, produk korosi terenyahkan dari permukaan, permukaan tidak rata lagi dan terjadi turbulensi yang cenderung menyebabkan serangan korosi lokal, seperti misalnya pada daerah-daerah las. Permukaan yang terkorosi biasanya mengkilap dan bentuknya “undercut pit”. Paduan yang membentuk lapisan pasif dapat terserang korosi erosi. Korosi tipe ini biasa dialami pada belokan, pompa, kran, baling-baling, dan sebagainya. Serangan makin parah bila fluida mengandung partikel padatan.

Korosi kavitasi, terjadi bila gelembung uap dalam cairan yang sangat cepat pecah dekat permukaan logam, menimbulkan tekanan yang sangat tinggi. Pukulan atau benturan ini dapat merusak lapisan pasif, logam terbuka dan korosi kemudian terjadi. Proses ini terjadi berulang-ulang dan hasilnya adalah sumuran yang dalam. Korosi tipe ini banyak dialami di sudu turbin air, baling-baling kapal dan komponenkomponen yang mengalami kondisi seperti tersebut diatas.

Korosi gesekan/fretting, terjadi karenan adanya gesekan antara dua permukaan logam yang diantaranya ada fluida. Misalnya korosi pada as, dimana medianya pelumas.

Bentuk lain dari kelompok korosi ini adalah apa yang disebut “impingement attack”, dimana aliran yang tegak lurus pada permukaan logam akan mempengaruhi korosi di mana benturan terjadi.

Penanggulangan, korosi tipe ini terutama dengan penggunaan logam yang dapat membentuk


Page 27 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 lapisan pasif yang lekat, kuat dan keras, seperti misalnya paduan-paduan dasar titanium, kromium nikel, dan kromium kobalt. cara lain adalah penurunan kecepatan alir fluida, penggunaan inhibitor, proteksi katodik, atau pelapisan dengan lapis lindung yang ulet dan keras. Khusus untuk “fretting corrosion” dapat dilakukan dengan penggunaan logam yang lebih lunak dari salah satu logam yang bergesekan. Memperkeras permukaan kedua logam juga sering dilakukan untuk mencegah “fretting corrosion”.

BENTUK2 KOROSI

KOROSI MERATA


Page 28 of 39


Cu

Fe

KOROSI GALVANIK

KOROSI SELEKTIF


Page 29 of 39


KOROSI SUMURAN

KOROSI SUMURAN TERJADI KARENA ADANYA SUATU TITIK LOKAL YANG BERSIFAT ANODIK DAN BAGIAN LUAS YANG BERSIFAT KATODIK, SEHINGGA SERANGAN KOROSI TERJADI SECARA INTENSIF SECARA LOKAL.


Page 30 of 39


KOROSI ANTAR BUTIR

SEBABNYA ADALAH KARENA DAERAH BATAS BUTIR SANGAT SENSITF, DIMANA DI DAERAH TERSEBUT BERSIFAT SANGAT ANODIK DIBANDING DAERAH TENGAH BUTIR. OROSI TEGANGAN (SCC)

SEBANBYA ADALAH ADANYA TEGANGAN STATIK & LINGKUNGAN KOROSIF YANG BERSIFAT SPESIFIK


Page 31 of 39


KOROSI LELAH

EKSFOILASI


Page 32 of 39


KOROSI KAVITASI

UMUMNYA DIALAMI OLEH SUDU2 TURBIN AIR, DIMANA GERAKAN YANG SANGAT CEPAT DARI AIR DAPAT MENCIPTAKAN GELEMBUNG UAP AIR. BILA GELEMBUN INI MEMBENTUR PERMUKAAN LOGAM DENGAN KECEPATAN YANG SANGAT TING TEKANNYA AKAN NAIK TINGGI SEKALI DAN PECAH, MERUSAKKAN PERMUKAAN LOGAM. SIFATNYA LEBIH MEKANIK YANG BILA DIKOMBINASI DENGAN KOROSI DISEBUT KOROSI KAVITASI.


Page 33 of 39


KOROSI CELAH

O2 SEBABNYA ADALAH PERBEDAAN KONENTRASI OKSIGEN DI LUAR DAN DI BAGIAN LEBIH DALAM


Page 34 of 39


+

+

H

H H e

H2

H e

H

H

H H2 H


Page 35 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 12.

KONSEP PENGENDALIAN KOROSI

Korosi adalah proses alam, pasti akan terjadi, tetapi dengan teknologi korosi dapat dikendalikan. Ditinjau dari definisinya, konsep pengendalian korosi adalah : Memisahkan logam dari lingkungannya Mengubah lingkungan Cara elektrokimia

1). Memisahkan logam dari lingkungan: ini dapat dilakukan dengan berbagai cara misalnya dengan menerapkan pemisah, yaitu dengan pengecatan, penerapan lapis lindung, dengan pelapisan logam, dll.

2). Dengan mengubah lingkungan menjadi tidak agresif, yaitu dengan jalan menambahkan suatu zat kimia (inhibitor) dalam jumlah yang sedikit (orde sekitar ratusan ppm) yang dikenal dengan istilah inhibisi. Meskipun cara ini tidak dapat menghentikan korosi sama-sekali tetapi pada suatu kondisi terstentu, hanya cara ini yang dapat dilakukan. Mekanismenya adalah dengan mengganggu salah satu proses rekasi (anodic atau katodik) atau keduanya, dimana zat kimia yang ditambahkan tadi akan melapisi daerah anodic atau katodik atau keduanya.

3). Dengan cara elektrokimia, yaitu membalikkan arah arus korosi atau arus listrik dalam proses korosi, yang berarti mengalirkan arus listrik searah ke arah seluruh permukaan logam melalui elektrolit. Cara ini disebut proteksi katodik.

Pengendalian korosi juga dapat ditinjau dari hukum Ohm. Bila korosi berlangsung, laju korosi ekivalen dengan arus yang mengalir, I , di mana :

I = E / R

di mana E adalah beda potensial antara daerah anodik dan katodik, yang merupakan daya dorong reaksi, sedangkan R adalah besarnya tahanan antara daerah anodik dan


Page 36 of 39

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1 katodik. Mengendalikan korosi berarti membuat I sekecil mungkin, atau menjadikan

I→ 0 ;

ini berarti : membuat E = 0 atau membuat R = tak terhingga, atau kombinasinya.

Membuat E = 0 tidak lain adalah membuat seluruh permukaan logam potensialnya sama, sehingga tidak ada lagi daerah anodik dan katodik. Hal ini dapat dicapai dengan mengalirkan arus listrik searah ke arah logam melalui elektrolit, yang dikenal dengan teknik proteksi katodik seperti cara elektrokimia tersebut di atas.

Membuat R menjadi tak terhingga tidak lain menciptakan tahanan antara anoda dan katoda sebesar mungkin, misalnya dengan menerapkan isolasi antara keduanya. Dalam praktek hal ini tidak lain adalah penerapan isolasi, misalnya dengan lapis lindung atau coaing, seperti halnya cara yang tersebut lebih dahulu. Cara kombinasi antara membuat E

→

0 dan membuat R

→

~,

adalah cara yang umum diterapkan

dalam praktek proteksi katodik.

Pengendalian korosi dapat juga dengan memanfaatkan diagram keseimbangan E-pH (diagram Pourbaix) dari sistem logam/paduan dengan elektrolit, seperti misalnya diagram E-pH besi dalam air, seperti terlihat pada Gb. 4. Bila posisi logam yang terkorosi pada titik A, maka pengendalian korosi berarti membawa logam kearah B, C atau D. Membawa logam ke arah titik B tidak lain membawa logam ke daerah imun atau proteksi katodik. Membawa logam ke arah titik C atau D berarti membawa logam ke daerah pasif. Yang terakhir ini tidak lain menciptakan lapisan protektif (oksida) di permukaan logam. Hal ini dapat dilakukan dengan menaikkan pH atau menaikkan potensial logam, yang disebut proteksi anodik.


Page 37 of 39


KONSEP PENGENDALIAN KOROSI DENGAN PENDEKATAN HUKUM OHM

∆E

= IR

∆E

= PERBEDAAN POTENSIAL DI PERMUKAAN LOGAM I = BESARNYA ARUS KOROSI R = TAHANAN TOTAL (LOGAM, LINGKUNGAN DAN ANTAR MUKA) I=0

→

∆E

= 0, R=~ ATAU KOMBINASINYA : ∆ E diperkecil R diperbesar


Page 38 of 39

Dasar-Dasar & Pengendalian Korosi

Recommend Documents