Pengaruh Kondisi Asam dan Basa pada Korosi Basah dan Korosi Atmosferik pada Logam Karim, A.B.A. Nusbangga, Dipta. Puspitasari, R.N. Wulandari, R.T. Rehdiansah,W.R.T. Teknik Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
[email protected],,
[email protected] ,
[email protected] ,
[email protected] kareem1
[email protected] ,
[email protected]
AB!TRAK Pada dunia industri, korosi yang diartikan sebagai karat, yaitu sesuatu yang diangap sebagai musuh umum pada industri-industri yang ada saat ini. Karat (rust) adalah sebutan yang dikhususkan bagi korosi pda besi, sedangkan korosi sendiri adalah perusakan suatu material karena bereaksi dengan lingkungannya atau dapat disebut sebagai gejala destruktif yang mempengaruhi hampir semua logam. Hal ini dikarenakan pada industri industri,, rata-ra rata-rata ta instrume instrumen n yang yang digunak digunakan an menggu menggunaka nakan n bahan bahan dasar dasar logam, logam, baik baik besi, besi, baja, baja, maupun maupun alumunium. Dimana korosi ini biasa terjadi pada bahan logam. Adapun tujuan dari perobaan ini antara lain mengenal jenis-jenis korosi, mengetahui pengaruh lingkungan pada logam, dan menghitung laju korosi. Dalam perobaan perobaan ini dilakukan perhitungan perhitungan dari laju korosi dari paku besi yang ada dalam tiga lingkungan lingkungan yaitu lingkung lingkungan an asam, asam, basa, basa, dan netral. netral. !ntuk !ntuk lingkung lingkungan an asam adalah larutan larutan H"l, lingkung lingkungan an basa adalah larutan larutan #a$H, #a$H, dan lingkungan lingkungan netral netral adalah adalah a%uades a%uades.. &erdapa erdapatt dua jenis jenis peroba perobaan an yaitu yaitu untuk untuk korosi korosi atmosferik dan korosi basah. 'erdasarkan hasil perobaan didapatkan baha lingkungan asam enderung lebih bersifat korosif bila dibandingkan dengan lingkungan basa dan netral. Dan korosi basah memiliki laju korosi yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan korosi atmosferik . Kata kunci:
korosi basah, korosi atmosferik, laju korosi, asam, basa
".
P#NDA$ DA$%L%AN %AN
!ada !ada dunia dunia industri industri,, korosi korosi yang diartikan diartikan sebagai karat, yaitu sesuatu yang diangap sebagai musuh umum pada industri"industri yang ada saat ini. #arat $rust $rust % adalah sebutan yang dikhususkan bagi bagi korosi korosi pda pda besi, besi, sedang sedangkan kan korosi korosi sendir sendirii adalah perusakan suatu material karena bereaksi dengan lingkungannya atau dapat disebut sebagai ge&a ge&ala la dest destru rukt kti' i' yang yang memp mempen enga garu ruhi hi hamp hampir ir semua semua logam. logam. (al ini dikarena dikarenakan kan pada industri, industri, rata"rata instrumen yang digunakan menggunakan baha bahan n dasa dasarr loga logam, m, baik baik besi besi,, ba&a ba&a,, maup maupun un alumunium. )imana korosi ini biasa ter&adi pada bahan logam. #oro #orosi si yang yang bers bersi' i'at at dest destru rukt kti' i' ini ini tent tentu u memi memili liki ki bany banyak ak keru kerugi gian an dan dan meny menyeb ebab abka kan n masalah"masalah pada industri yang ada. )engan adanya material di industri yang mengalami korosi dapat dapat menyeba menyebabkan bkan kerugian kerugian dalam dalam segi biaya, biaya, sumb sumber er daya daya alam, lam, dan dan &uga &uga sumb sumber er daya daya manu manusi sia. a. *leh *leh kare karena na itu, itu, prak prakti tiku kum m ini ini perl perlu u dilakukan agar dapat memahami peristiwa korosi.
!ermasalahan dalam praktikum ini adalah apa sa&a &enis"&e &enis"&enis nis dari korosi. korosi. +agaima +agaimana na pengaruh pengaruh lingkung lingkungan an pada pada logam logam sehingg sehingga a menyeba menyebabkan bkan ter& ter&a adiny inya koro korosi si.. Sert erta, bag bagaimana mana cara cara mengetahui la&u korosi suatu logam. Tu&u Tu&uan an dari dari prakti praktiku kum m meng mengena enaii logam logam ini adalah adalah mengena mengenall &enis"&e &enis"&enis nis korosi korosi pada pada logam, logam, menge mengetah tahui ui peng pengaru aruh h lingk lingkung ungan an pada pada koros korosii suatu logam, dan mengetahui la&u korosi. ".". Pengertian Pengertian dan &enis'(enis Korosi #orosi #orosi atau atau pengkarat pengkaratan an adalah adalah kerusaka kerusakan n atau atau degra degrada dasi si logam logam akiba akibatt inter interaks aksii deng dengan an lingkung lingkungan an yang korosi'. ntuk ntuk logam, logam, reaksinya reaksinya disebut reaksi elektrokimia sedangkan untuk non logam disebut degradasi atau pelapukan. Secara umum, kata korosi identik dengan karat. !enyelidikan !enyelidikan tentang sistem elektrokimia telah banyak membantu men&elaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat"zat yang yang ada ada di seki sekita tarn rnya ya atau atau deng dengan an part partik ikel el"" partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendir sendiri. i. -adi -adi diliha dilihatt dari dari sudut sudut panda pandang ng kimia, kimia, korosi korosi pada pada dasarn dasarnya ya merup merupaka akan n reaksi reaksi logam logam
men&adi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan beroksigen. ontoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. !ada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen $udara% mengalami reduksi. #arat logam umumnya berupa oksida atau karbonat.
-
-enis"&enis korosi antara lain/ #orosi basah, yaitu korosi yang disebabkan dalam lingkungan air #orosi atmos'erik, yaitu korosi dalam lingkungan campuran udara dan uap #orosi kering, yaitu korosi tanpa adanya 'asa cair $proses oksidasi% #orosi temperatur tinggi, yaitu korosi pada temperatur diatas temperatur kurang lebih 00o $misalnya oksidasi, sul'idasi, karburasi, nitridasi, dll%
".). Proses ter(adina korosi ekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. !roses elektrokimia melibatkan perpindahan elektron"elektron. !erpindahan elektron merupakan hasil reaksi redoks $reduksi" oksidasi%. ekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia melibatkan reaksi anodik dan reaksi katodik. a. 2eaksi 3nodik $*ksidasi% 2eaksi 3nodik ter&adi di daerah anode. 2eaksi anodik $oksidasi% diindikasikan melalui peningkatan 4alensi atau produk elektron" elektron. 2eaksi anodik yang ter&adi pada proses korosi logam, yaitu / 5 n6 6 ne !roses korosi dari logam adalah proses oksidasi logam men&adi satu ion $n6% dalam pelepasan n elektron. (arga dari n bergantung dari si'at logam sebagai contoh besi / Fe 5 Fe76 6 7e b. 2eaksi #atodik $2eduksi% 2eaksi katodik ter&adi di daerah katode. 2eaksi katodik diindikasikan melalui penurunan nilai 4alensi atau konsumsi elektron"elektron yang dihasilkan dari reaksi anodik. +eberapa reaksi katodik yang ter&adi selama proses korosi logam, yaitu / !elepasan gas hidrogen 7(6 6 7e 5 (" 2eduksi oksigen *7 6 8(6 6 8e 5 7(7* *7 6 7(7* 6 8e 5 8*(" 2eduksi ion logam Fe96 6 e 5 Fe76
!engendapan logam 9Na6 6 9e 5 9Na 2eduksi ion hidrogen *7 6 8(6 6 8e 5 7(7* ".*. Perhitungan la(u korosi )alam menentukan la&u kororsi yang umum menggunakan metode pengukuran perubahan massa. )imana pada keadaan awal spesimen u&i dianggap tidak mengalami korosi sama sekali. Sehingga perumusan la&u korosi dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan/ orrosion rate
=
K .) D.A.t
101:;
<2=
#onstanta $9,8 ? 10 milsAyear% B > Selisih berat $gram% ) > )ensitas logam $gramAmils% t > Baktu $year% 3 > Cuas permukaan paku $mils7% 2.
+#TDL- P#R/BAAN
!erlatan yang digunakan dalam percobaan tentang korosi basah dan korosi atmos'erik ini antara lain adalah timbangan, gelas ukur, gelas plastik, pengaduk, kertas amplas, dan wadah plastik atau kertas. Sedangkan untuk bahan yang digunakan dalam percobaan ini antara lain aDuades, larutan Na*(, larutan (l, dan paku besi. )alam percobaan tentang korosi basah dan korosi atmos'erik ini adalah melakukan percobaan degan 18 paku besi yang berbeda. )imana ke"18 paku besi tersebut dibersihkan dengan menggunakan amplas sebelum dilakukan percobaan, kemudian ditimbang massanya masing"masing paku. Calu dilakukan pengukuran dimensi paku untuk mencari 4olume dan luasan paku. #emudian membuat larutan Na*( 10E, 70E, dan 90E, serta membuat larutan (l E, 10E, dan 1E. Selain larutan Na*( dan larutan (l &uga terdapat aDuades. #emudian paku besi pertama dicelupkan dalam larutan tersebut, masing"masing satu buah, kemudian diangkat dan diletakkan dalam wadah kertas. Baktu peletakan dan pencelupan dicatat. Selan&utnya ketu&uh paku besi yang tersisa dimasukkan dalam larutan Na*(, (l, dan aDuades masing"masing 1 paku, dan dicatat waktu peletakkan. Selan&utnya paku dibiarkan selama 9 hari penuh. Setelah 9 hari dilakukan pengambilan data penimbangan dari massa ke"18 paku.
*. $A!L DAN P#+BA$A!AN +erdasarkan percobaan yang telah dilakukan, data seperti yang ada pada tabel ". )imana dari data penimbangan massa paku sebelum dan setelah ter&adinya korosi didapatkan selisih massa. Selain itu dilakukan perhitungan luasan dan densitas paku. )imana dari hasil perhitungan didapatkan luasan paku adalah 0,G81 inchi 7, dengan densitas 179,0H gramAinchi 9. )an waktu korosinya adalah 9 hari atau 0,00G77 tahun.
11. 17. 19. 18.
(l E (l 10E (l 1E 3Duades
9 hari $korosi basah%
7,1 7,81 7,98 0,09
H0000.00 G0000.00 0000.00 0000.00 0000.00 80000.00
korosi atmos' erik
90000.00
korosi basah
70000.00
Tabel 1 )ata percobaan massa paku awal dan akhir assa $gram% !erlakuan Carutan 3wal 3khir Na*( 10E 7, 7, )icelupkan dalam Na*( 70E 7,8 7,9 larutan kemudian Na*( 90E 7,G 7, diangkat dan (l E 7, 7,8 dibiarkan selama (l 10E 7,G0 7, 9 hari $korosi (l 1E 7,9 7,0 atmos'erik% 3Duades 7, 7,7 Na*( 10E 7,1 7, Na*( 70E 7,7 7, )icelupkan dalam Na*( 90E 7,G1 7,0 larutan dan dibiarkan selama (l E 7,H 0,1G 9 hari (l 10E 7,8 0,99 $korosi basah% (l 1E 7,0 0,1 3Duades 7,0 7,
No. 1. 7. 9. 8. . . . G. H. 10. 11. 17. 19. 18.
10000.00
Selisih assa 0 0,01 0,01 0,07 0,09 0,09 0,0 0,0 0,0 0,8 7,1 7,1 7,98 0,09
#emudian dari data massa yang telah didapatkan dan dari data densitas dan luasan paku serta waktu korosi dapat dicari la&u korosinya dengan memasukkan semua data pada persamaan la&u korosi pada persamaan ".". (asil perhitungan dapat dilihat pada tabel ). )ari hasil analisa data la&u korosi didapatkan gambar perbandingan antara korosi basah dan korosi atmos'erik. )imana la&u korosi basah secara umum lebih tinggi daripada la&u korosi atmos'erik $gambar "%. (al ini dapat disebabkan lingkungan untuk korosi basah lebih menun&ang ter&adinya korosi karena paku secara terus menerus terkena cairan atau terendam di dalam cairan yang korosi'. Tabel 7 )ata percobaan massa paku awal dan akhir No. 1. 7. 9. 8. . . . G. H. 10.
!erlakuan
)icelupkan dalam larutan kemudian diangkat dan dibiarkan selama 9 hari $korosi atmos'erik% )icelupkan dalam larutan dan dibiarkan selama
Carutan
B $gram%
Na*( 10E Na*( 70E Na*( 90E (l E (l 10E (l 1E 3Duades Na*( 10E Na*( 70E Na*( 90E
0 0,01 0,01 0,07 0,09 0,09 0,0 0,0 0,0 0,8
GHH,G G7,00 0,89 HGG,1
Ca&u korosi $milsAyear% 0 97H,9H 97H,9H G, HGG,1 HGG,1 18,H9 18,H9 18,H9 7898,0
0.00
=ambar 1 =ra'ik la&u korosi atmos'erik dan korosi basah
ntuk korosi atmos'erik, terdapat suatu ke&anggalan. )imana seharusnya paku yang telah dicelupkan dalam aDuades lebih terkorosi &ika dibandingkan dengan paku yang telah dicelupkan dalam larutan (l. !adahal seharusnya, paku yang dicelupkan dalam larutan (l yang memiliki la&u korosi yang lebih tinggi. (al ini disebabkan lingkungan asam lebih menyebabkan logam terkorosi. 3danya ke&anggalan dalam data percobaan dapat disebabkan karena lingkungan tempat diletakkannya paku tersebut telah mengandung asam sebelumnya, sehingga menyebabkan paku yang dicelupkan dalam aDuades itu la&u korosinya semakin besar. Sedangkan untuk korosi basah, yang paling &anggal adalah la&u korosi untuk (l. enurut teori seharusnya semakin besar kadar asam maka la&u korosi akan semakin besar. Namun menurut data percobaan la&u korosi &ustru semakin menurun $seperti yang dapat dilihat pada -ambar "%. Namun secara umum berdasarkan data hasil percobaan, dari kedua &enis korosi tersebut untuk lingkungan asam cenderung lebih bersi'at korosi' bila dibandingkan lingkungan basa. ntuk la&u korosi yang bernilai 0 $nol% yaitu pada keadaan Na*( 10E dalam kondisi korosi atmos'erik, dalam hal ini mungkin sa&a paku sebenarnya terkorosi namun dalam skala yang kecil dan besarnya pengurangan massa paku tidak terdeteksi oleh timbangan yang digunakan. 8.
K#!+P%LAN
#esimpulan yang dapat diambil dari praktikum tentang korosi basah dan korosi atmos'erik yang telah dilakukan adalah sebagai berikut.
1. -enis"&enis korosi antara lain korosi basah, korosi atmos'erik, korosi kering, dan korosi temperatur tinggi. 7. Cingkungan yang mengandung air, asam, dan basa dapat menyebabkan korosi pada logam. )imana pada lingkungan asam lebih korosi' bila dibandingkan dengan lingkungan basa dan air. )imana la&u korosi dari korosi basah lebih tinggi dari korosi atmos'erik. 9. enghitung la&u korosi paa suatu logam adalah dengan melakukan pengambilan data pada saat belum adanya korosi dan setelah adanya korosi. #emudian dilakukan pengukuran dimensi pada logam yang akan diukur la&u korosinya $4olume dan luasan%. #emudian memasukkannya pada persamaan la&u korosi erosi.
.
DA0TAR R#0#R#N!
Sawitri, ). 2isanti, ).). awarani, C.-. 7019. *odul Praktikum +ekayasa 'ahan. -urusan Teknik Fisika/ Caboratorium 2ekayasa +ahan 3nonim. 7019. Korosi . wordpress/ http/AAsemboy.wordpress.comAkorosiA tanggal 77 Nopember 7019%
$diakses
#ahraman, N. =ulenc, +. Findik, F. 700. "orrosion and mehanial-mirostrutural aspets of dissimilar joints of &i-A-/ and Al plates . Science )irect.
