KAJIAN KOROSI PADA LOGAM DAN CARA PENCEGAHANNYA PENDAHULUAN
Pada kehidupan sehari-hari, kita mengenal istilah karat. Karat sering kita jumpai pada pada barang-barang barang-barang yang terbuat terbuat dari logam, logam, misalnya misalnya pipa besi, sendok makan, atap seng, dan sebagainya. Karat dipandang sebagai sesuatu yang sangat merugikan untuk sekarang ini, diantaranya membuat logam menjadi lebih rapuh dan mudah rusak, membuat peralatan elektronik menjadi tidak bekerja, dan masih banyak lagi lagi kerugian yang ditimbulkan ditimbulkan oleh oleh karat. Lalu Lalu apa sebenarnya sebenarnya yang menyebabkan adanya karat pada berbagai jenis logam. Pada ilmu kimia dikenal adanya korosi yang berarti degradasi material oleh reaksi elektrokimia. Karat Karat merupakan merupakan salah satu akibat yang ditimbulkan oleh proses korosi tersebut. Dalam makalah ini akan dibahas secara mendalam kajian mengenai korosi dan beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengatasi hal yang merugikan merugikan itu. Makalah ini terdiri dari beberapa rumusan masalah, yang pertama mengenai pengertian pengertian korosi secara mendalam mendalam dan berbagai berbagai jenis korosi, lalu lalu bagaimana bagaimana korosi bisa terjadi, proses apa apa yang terjadi terjadi dalam korosi, korosi, berbagai dampak yang yang ditimbulkan oleh korosi, serta bagaimana cara yang tepat untuk mengatasi korosi. Setelah membaca makalah ini diharapkan para pembaca dapat mengenal lebih jauh tentang korosi dan proses-proses proses-proses yang ada di dalamnya, serta hal-hal yang menyebabkan korosi sehingga dapat menghindarinya. Pembaca diharapkan pula dapat dapat mengetahui mengetahui cara penanggulangan penanggulangan korosi korosi secara baik baik dan tepat tepat serta dapat dapat mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan akibat korosi.
PENGERTIAN KOROSI
Korosi memiliki pengertian sebagai “suatu proses pembusukan suatu bahan (terutama logam) atau proses perubahan sifat suatu bahan akibat pengaruh reaksinya dengan lingkungan sekitar” (Widharto, 2001:vii). Terdapat definisi lain yang menjelaskan bahwa korosi adalah “suatu penurunan mutu logam akibat reaksi
1
elektrokimia dengan lingkungannya” (Trethewey & Chamberlain, Chamberlain, 1991:25). Memang Memang pada waktu lalu karat didefinisikan sebagai suatu proses elektrokimia saja. Namun saat saat ini ditemukan ditemukan ada beberapa beberapa jenis korosi yang bukan bukan melalui melalui proses elektrokimia dan mekanismenya tidak dapat ditentukan secara pasti, misalnya proses pelapukan pelapukan pada pada bahan non-metal non-metal dan proses korosi korosi pelarutan pelarutan selektif . Pada korosi yang berprinsip pada elektrokimia, terdapat 3 komponen penting dalam dalam kelangsungan kelangsungan proses tersebut yaitu: yaitu: 1. Anoda yaitu bahan logam yang mengalami mengalami korosi dengan melepaskan elektronelektron dari atom logam netral untuk membentuk ion. Ion ini yang kemudian bereaksi membentuk membentuk karat. karat. 2. Katoda yaitu bahan logam yang tidak mengalami korosi karena menerima elektron. Reaksi yang terjadi pada katoda bergantung pada pH larutan. Pada larutan asam akan terbentuk gas H2 sedangkan pada larutan basa akan terbentuk gas O2. 3. Elektrolit yaitu larutan yang dapat menghantarkan menghantarkan listrik sebagai media perpindahan perpindahan elektron dari dari anoda menuju menuju katoda. Jenis elektrolit elektrolit bermacam-macam. bermacam-macam. Air dapat digunakan sebagai elektrolit karena kebanyakan air bersifat konduktif. Walaupun Walaupun sebenarnya air yang murni tidak dapat menghantarkan listrik. Korosi dapat terjadi dimana saja, dan pada bahan apa saja. Boleh dikatakan bahwa hampir hampir tidak ada benda padat padat yang tidak dapat dapat mengalami mengalami korosi. Hingga saat ini dikenal sebanyak 105 jenis bahan yang dapat mengalami korosi, yang 80 diantaranya merupakan bahan logam. Setiap jenis logam tersebut mempunyai sifat kimiawi fisik dan mekanik yang bebeda-beda. Masing-masing logam memiliki kelebihan dan kelemahan terhadap jenis korosi tertentu, misalnya logam alumunium tahan terhadap korosi atmosfer, namun tidak tahan terhadap korosi merkuri (air raksa). Logam yang sangat mulia seperti emas dan platina yang kebal terhadap sebagian besar korosi, tidak akan tahan pada bromine basah, atau pada karbon tetraklorida konsentrasi 60% ke atas (Widharto, 1991:vii). Perlu diketahui bahwa dalam makalah ini hanya dibahas korosi yang terjadi pada bahan logam.
2
Korosi sangat bermacam-macam. Hingga saat ini diperkirakan ada 57 jenis korosi yang terjadi di permukaan bumi. Dalam makalah ini hanya akan disajikan beberapa jenis jenis korosi yang sering terjadi terjadi pada kehidupan kehidupan sehari-hari sehari-hari dan menjadi menjadi kendala dalam aktivitas manusia. Jenis-jenis korosi tersebut adalah: 1. Korosi atmosfer Korosi ini disebabkan akibat terjadinya proses elektrokimia antara dua bagian benda padat yang berbeda potensial potensial dan langsung langsung berhubungan berhubungan dengan udara terbuka. Pada setiap logam terutama besi, tidak ada yang terbebas dari kotoran di dalam materialnya atau disebut impurities. Hal itu disebabkan karena di dalam udara terdapat banyak sekali sampah, debu pencemar, yang terkadang menimbulkan menimbulkan larutan yang sangat asam. Larutan asam (pH rendah) inilah yang berfungsi sebagai sebagai bahan penghantar penghantar elektrolit elektrolit sehingga terjadi terjadi karat pada pada bagian permukaan permukaan logam tersebut tersebut (Widharto, (Widharto, 2001:3). 2001:3). Korosi atmosfer sangat dipengaruhi oleh lingkungan sekitar. Lingkungan yang berbeda akan memberikan hasil yang berbeda pula. Misalnya di tepi pantai zat pencemar pencemar yang dominan dominan adalah NaCl NaCl yang berasal dari air air laut, sedangkan sedangkan di daerah pedesaan zat pencemar yang dominan adalah COS (karbonil sulfida). 2. Korosi oksidasi Korosi ini terjadi apabila suatu metal berhubungan dengan gas pengoksidasi seperti zat asam, pada suhu kamar yang menyebabkan terbentuknya karat tanpa kehadiran elektrolit. Peristiwa Peristiwa ini disebut juga dengan korosi kering ataudry pengkaratan kering ini, hasil reaksinya berupa bahan padat yang corrosion. Pada pengkaratan sering disebut dengan kerak. Permukaan metal yang masih murni yang berhubungan dengan gas pengoksidasi pengoksidasi akan mengalami mengalami urutan urutan reaksi dimulai dimulai dari adsorpsi adsorpsi zat asam, asam, terbentuknya inti oksida, lalu terbentuknya kerak oksida. Untuk korosi pada besi, reaksi kimia yang terjadi adalah: 4 Fe + 3 O2 + 6 H2O 4 Fe(OH)3. Fe(OH)3 itulah yang disebut kerak pada besi (Widharto, 2001:80). 3. Korosi galvanis
3
Korosi ini terjadi apabila dua logam yang tidak sama dihubungkan dan berada pada elektrolit yang sama. Elektron Elektron mengalir mengalir dari logam logam anodik menuju menuju logam katodik yang menyebabkan salah satu dari logam tersebut akan mengalami korosi, sementara logam lainnya akan terlindung dari serangan korosi. Logam yang mengalami mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial yang lebih rendah, dan logam yang tidak mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial lebih tinggi. 4. Korosi pelarutan selektif Jenis korosi ini berbeda dengan korosi lainnya. Korosi ini terjadi karena larutnya suatu komponen dari suatu zat paduan. Zat komponen yang larut selalu bersifat anodik anodik terhadap komponen komponen yang yang lain. Korosi Korosi ini tidak tidak terlihat, karena karena pada permukaan permukaan campuran campuran zat paduan paduan tampak tampak tetap atau atau tidak mengalami mengalami perubahan perubahan termasuk pada tingkat kekasarannya. Namun, sebenarnya berat bagian yang terkena jenis korosi ini ini menjadi berkurang berkurang dan kehilangan kehilangan sifat mekanisnya mekanisnya yang yang semula. Berbagai jenis korosi pelarutan selektif memiliki nama yang sebagian besar didasarkan pada nama zat paduan yang terlarut. Di bawah ini adalah tabel contoh jenis-jenis korosi korosi pelarutan pelarutan selektif beberapa beberapa zat paduan: paduan: Nama Korosi Dealuminisasi Dekobaltifikasi Dekuprifikasi Demanganisasi Desilikonifikasi Grafitisasi (Widharto, 2001:43)
Zat yang Larut Alumunium Kobalt Tembaga Mangan Silikon Besi
Nama Zat Paduan Tembaga alumunium Stellite (Co-Cr-W-C) Tembaga perak Tembaga mangan Silikon tembaga Besi karbon
5. Korosi arus liar Korosi ini disebabkan karena masuknya arus listrik searah secara tidak disengaja ke dalam suatu konstruksi, kemudian kembali lagi menuju sumber arus. Pada titik di mana arus meninggalkan konstruksi, akan terjadi peristiwa korosi yang cukup serius sehingga dapat merusak konstruksi tersebut. Misalnya arus liar yang terjadi akibat kereta listrik yang melaju di samping pipa air minum yang terbuat dari baja di dalam dalam tanah. Tempat Tempat di mana arus liar masuk ke ke dalam pipa pipa menjadi menjadi katoda,
4
sedangkan tempat di mana arus liar meninggalkan pipa menjadi anoda dan berkarat. Karat akhirnya dapat melubangi pipa air minum yang terbuat dari baja tersebut (Widharto, 2001:49). 6. Korosi erosi Korosi ini biasa terjadi pada pipa-pipa logam dengan fluida yang mengalir di dalamnya. Korosi ini timbul akibat aliran fluida f luida yang sangat cepat sehingga membuat permukaan logam pipa menjadi terkikis. Proses erosi ini semakin cepat apabila kandungan partikel zat padat dalam fluida tersebut semakin banyak. Korosi erosi ini juga dapat terjadi pada permukaan yang bergerak cepat, sementara sementara fluida di sekitarnya mengandung partikel-partikel partikel-partikel padat. Rusaknya bagian permukaan permukaan karena karena terkikis oleh oleh fluida akan menghilangkan menghilangkan lapisan pelindung logam logam sehingga sehingga memudahkan memudahkan terjadinya terjadinya bentuk korosi yang lain. 7. Korosi bakteri Secara teoritis apabila tidak terdapat zat asam, laju korosi pada berbagai logam relatif lambat. Namun pada kondisi-kondisi tertentu ternyata laju pengkaratannya pengkaratannya justru semakin semakin cepat. cepat. Setelah Setelah diselidiki ternyata ternyata terdapat mikroorganisme yang dapat menyebabkan korosi. Mikroorganisme ini dapat mengubah suatu garam menjadi asam yang sangat reaktif. Reaksi yang terjadi pada besi yang mengalami mengalami korosi korosi bakteri adalah: adalah: Anoda
: 4Fe 4Fe2+ + 8e-
Katoda
: 8H2O 8H+ + 8OH- - 8e8H+ + Na2SO4 4H2O + Na2S Na2S + 2 H2CO3 2 NaHCO3 + H2S (asam)
4Fe + 2H2O + Na2SO4 + 2H2CO3 Bakteri 3 Fe(OH)2 + FeS + 2 NaHCO3 Produk Karat Pada reaksi di atas bakteri dapat mengubah garam sulfat menjadi asam sulfat. Oleh karena itu bakteri pada contoh di atas lazim disebut Sulfate Reducing Keberadaan bakteri di atas dapat ditandai dengan adanya bau busuk Bacteria. Keberadaan
5
menyengat apabila kerak produk korosi tersebut dikupas. Untuk mendeteksinya diberi beberapa tetes HCL pada kerak karat (Widharto, 2001:57). Selain bakteri di atas ternyata masih banyak mikroorganisme mikroorganisme lain yang berpotensi untuk untuk menyebabkan menyebabkan korosi pada pada beberapa beberapa konstruksi. Di bawah bawah ini adalah nama beberapa mikroorganisme yang dapat menimbulkan korosi: Flavobacterium Mucoids Bakteri penyebab sel karat konsentrasi
Aerobacter
oksigen
Pseudomonas B. Subtilis B. Cereus Gallionella
Bakteri pendeposisi besi
Chrenothrix Desulfovibrio
Bakteri lain penyebab korosi
Closfridia Chroococcus Oscillatoria Chlorococcus
Alga penyebab korosi
Ulothrix Scenedesmus Navicula Aspergillus Alternaria Penicillium
Jamur
Trichoderma Torula Monilia
(Widharto, 2001:58) FAKTOR PENYEBAB KOROSI
Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi:
6
1. Kemurnian bahan Hampir tidak ada benda, khususnya logam besi yang bebas dari kotoran di dalam materialnya, materialnya, baik berupa oksida dari metal besi tersebut akibat bereaksi dengan zat asam di udara, perbedaan strukur molekuler dari material metal itu sendiri, maupun perbedaan tegangan di dalam bagian-bagian bagian-bagian metal besi tersebut. Hal ini menimbulkan perbedaan potensial antara bagian-bagian logam tersebut.. Perbedaan Perbedaan potensial ini menyebabkan sebagian dari metal bersifat katodis dan sebagian lagi bersifat anodis. Bagian yang bersifat katodis yakni kotoran, oksida, dan struktur molekuler yang katodis. Sedangkan, bagian yang bersifat anodis yaitu bagian logam besi yang murni. Perbedaan Perbedaan potensial ini mengakibatkan metal mudah mengalami korosi (Widharto, 2001:3). 2. Permukaan logam Sering kita menjumpai logam yang permukaannya tidak rata. Permukaan logam yang tidak rata ini memudahkan memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anoda dan katoda. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabka menyebabkan n korosi sukar terjadi, terjadi, sebab pada permukaan permukaan logam logam sulit untuk terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anoda dan katoda. Sedangkan Sedangkan faktor dari lingkungan meliputi: 1. Jumlah zat pencemaran udara Zat pencemar udara ada bermacam-macam, yang paling dominan bergantung pada pada lokasi di di tempat terjadinya pengkaratan, pengkaratan, misalnya misalnya di tepi tepi pantai zat pencemar pencemar yang dominan dominan adalah NaCl NaCl yang berasal dari partikel partikel air laut, laut, sedangkan sedangkan di sekitar kawasan industri adalah zat SO2, H2S, NH3, NO2 dan garam-garam lain. Tapi, gas yang paling merusak pada udara di kawasan industri dalah sulfur dioksida (SO2) yang berasal dari hasil pembakaran pembakaran batu bara dan minyak bumi. Di kota metropolitan, seperti New York AS, diperkirakan dari hasil pembakaran pembakaran batu bara dan minyak minyak bakar saja telah telah menyumbang menyumbang sekitar sekitar 1,5 juta ton ton SO2 tiap tahun, yang membebani udara di atas kota tersebut dengan rata-rata 6.300
7
ton H2SO4 setiap hari. Asam sulfat ini sangat merusak sekali hampir pada keseluruhan material bangunan dan prasarana umum lainnya, bahkan apabila terbawa hujan dapat menyebabkan hujan asam yang dapat membunuh tanaman dan hewan ternak pemakan tumbuh-tumbuhan yang telah tercemar (Widharto, 2001:6). 2. Suhu Laju korosi berbanding lurus dengan kenaikan temperatur. “Dalam suatu sistem terbuka, laju korosi dapat meningkat pada saat temperatur bertambah dan berkurang ketika ketika temperatur temperatur terus dinaikan” dinaikan” (Widharto, (Widharto, 2001:21). 2001:21). Karena Karena semakin panas larutan, larutan, maka gas gas akan keluar keluar dari larutan, larutan, sehingga laju laju korosi semakin semakin berkurang. “Namun, “Namun, dalam dalam suatu sistem sistem tertutup, tertutup, tidak berlaku berlaku yang demikian. demikian. Hal Hal ini dikarenakan tekanan mencegah gas untuk keluar” (Widharto, 2001:21). 3. Kelembaban Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembab) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi. Faktor kelembaban dapat menyebabkan titik embun (dew point ) atau kondensasi. Tanpa adanya unsur kelembaban relatif, segala macam kontaminan (zat pencemar) pencemar) tidak akan atau atau sedikit sekali sekali menyebabkan menyebabkan pengkaratan. pengkaratan. Hujan pada hakikatnya malah membersihkan lapisan polutan pada permukaan permukaan metal sehingga sehingga sedikit banyak banyak mengurangi mengurangi pengarah pengarah pengkaratannya. pengkaratannya. Kecuali apabila sisa-sisa air hujan tesebut tidak dapat segera mengering karena terperangkap di daerah terlindung (di bawah atap), di celah-celah dan di permukaan tanah basah, maka kondisi ini mempercepat proses pengkaratan. Akan halnya titik embun, akibat keberadaannya sangat korosif terutama di daerah dekat pantai dimana banyak partikel air asin yang terhembus angin dan mendarat di permukaan metal, atau di daerah kawasan industri yang kaya dengan zat pencemar udara.
8
Pada saat-saat jarang jatuh hujan, maka keberadaan zat pencemar di permukaan permukaan metal tidak tidak terganggu/terbasuh, terganggu/terbasuh, sehingga sehingga sewaktu sewaktu terjadi kodensasi kodensasi di permukaan, permukaan, maka air air embun tersebut tersebut tercampur tercampur dengan zat zat pencemar pencemar yang ada menjadi larutan elektrolit yang sangat baik, sehingga mempercepat proses pengkaratan. pengkaratan. Kondensasi Kondensasi didukung oleh dua factor factor utama, yakni factor cuaca cuaca yang relatif dingin dan factor kelembaban relatif yang cukup tinggi (di atas 80%). Tingkat pegkaratan akan sangat ganas apabila di samping keberadaan zat pengkarat yang tinggi, kelembaban yang yang tinggi juga suhu yang bersifat bersifatcyclic (naik turun secara teratur) (Widharto, 2001:51). 4. Keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif Bahan-bahan Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, garam, baik dalam bentuk bentuk senyawa anorganik anorganik maupun maupun organik. Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan penyebab korosi korosi yang utama. utama. 5. Organisme Organisme Organisme penyebab korosi salah satunya adalah bakteri. Bakteri yang dapat menyebabkan korosi adalah bakteri anaerob, misalnya bakteriSporovibrio desulfuricans. Selain bakteri, segala jenis biota air/laut yang hidup di dalam sistem
pendingin atau atau penukar kalori yang menggunakan menggunakan sarana air laut/air laut/air tawar tawar sebagai pendingin, misalnya misalnya kerang/remis, kerang/remis, ganggang ganggang laut, anemon, dan dan sebagainya yang yang tumbuh di dalam ruang yang dialiri air laut ataupun air tawar dapat menyebabkan terjadinya sel karat (Widharto, 2001:57). 6. O2 “Suatu fenomena alam bahwa metal yang berada di daerah yang berkandungan oksigen lebih lebih banyak akan bersifat bersifat katodik terhadap bagian bagian metal metal yang berada di daerah yang berkandungan oksigen lebih rendah yang bersifat
9
anodik, jika kedua metal tersebut dihubungkan” (Widharto, 2001:20). Metal yang bersifat anodik anodik ini akan lebih lebih mudah mengalam mengalamii korosi. 7. Tekanan Besar tekanan dapat mempengaruhi laju reaksi kimia, begitu juga dengan laju terjadinya korosi. Dalam sistem minyak dan gas, semakin tinggi tekanan, semakin banyak gas yang dapat larut, sehingga laju korosi yang terjadi semakin tinggi. 8. Kecepatan Kecepatan aliran fluida kerja yang melewati pipa dapat mempengaruhi laju korosi yang terjadi pada pipa. Suatu aliran yang stagnan atau aliran dengan kecepatan yang rendah akan menurunkan laju korosi namun aliran yang mati total akan menyebabkan terjadinya deposit dari korosi erosi sebelumnya. Sedangkan suatu aliran yang berkecepatan berkecepatan tinggi sehingga menyebabkan menyebabkan terjadinya turbulensi atau adanya gelembung gas dapat mengakibatkan terjadinya korosi erosi yang diakibatkan menghilangnya menghilangnya lapisan oksida pada logam akibat terkikis oleh aliran fluida kerja. 9. Konduktifitas dan PH Korosi terjadi karena kehadiran 3 aspek penting yaitu anoda, katoda, dan larutan elektrolit. Semakin konduktif larutan elektrolit yang dipakai atau dialirkan dalam pipa, maka makin cepat laju korosi pipa tersebut. Korosi tidak dapat dicegah, namun dapat diperlambat dengan mengganti elektrolit yang dipakai dengan elektrolit dengan konduktifitas yang lebih rendah. Air hasil distilasi tidak begitu konduktif, namun bila didalamnya terkandung sejumlah garam garam terlarut, maka air ini akan menjadi sangat konduktif konduktif dan sangat korosif. Hal yang sama juga terjadi dengan larutan elektrolit yang berada pada rentang pH tertentu. pH berada pada rentang harga 0-14, dengan nilai tengah pH = 7 yang berarti bahwa cairan bersifat netral. Larutan dengan pH berada dibawah 7 maka larutan ini disebut sebagai larutan asam, dan larutan yang berada dalam rentang harga pH diatas 7 disebut larutan basa atau larutan alkalin (biasa disebut
10
sebagai Basic solution solution. Laju korosi biasanya akan meningkat bila pH larutan makin kecil (makin asam) atau pH larutan sangat besar (alkalin). Agar dapat menekan laju korosi, maka dilakukan berbagai cara, penambahan penambahan buffer yang yang akan mempertaha mempertahankan nkan pH larutan larutan dalam rentang rentang harga tertentu dimana larutan berada pada kondisi yang kurang korosif.
DAMPAK KOROSI
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menemui peristiwa korosi. Tidak banyak anggota anggota masyarakat masyarakat yang sadar mengenai betapa besarnya besarnya kerugian akibat akibat korosi. Selama ini korosi menjadi beban bagi peradaban peradaban manusia. Kerugian ini dapat kita lihat dari berbagai sisi. Dari segi biaya, korosi itu sangat mahal. Contohnya saja pada tahun 1980 di Amerika Serikat, Institut Battelle menaksir bahwa setiap tahun perekonomian Amerika rugi 70 milyar dolar akibat korosi (Tretheway & Chamberlain, 1991:5). Di Inggris misalnya, kebanyakan pengkajian serius tentang korosi dilaksanakan oleh Komite Pemerintah untuk korosi dan proteksi. Komite itu menyimpulkan menyimpulkan bahwa total biaya yang harus ditanggung oleh ekonomi nasional mencuat hingga £1365 juta (perhitungan 1971) dan sekitar 3,5% dari Gross National Product (Tretheway & Chamberlain, 1991:6). Dari semua ini, sekitar
seperempatnya dapat dihemat melalui penggunaan teknik-teknik proteksi korosi yang lebih baik secara lebih luas. Bahkan lebih mengejutkan lagi, survei itu belum mencakup yang terjadi di industri pertanian. Menurut sebuah laporan, kerugian finansial akibat korosi dalam industri pertanian sekitar £600 juta per tahun dan dinyatakan bahwa sekitar separuh dari itu dapat dihemat melalui teknologi pengendalian pengendalian korosi yang sudah ada (Tretheway (Tretheway & Chamberlain, Chamberlain, 1991:6). 1991:6). Di dunia industri, kerugian produksi selama pekerjaan terhenti akibat perbaikan. Begitu banyak banyak biaya yang harus dikeluarkan dikeluarkan untuk merawat merawat alat-alat alat-alat perusahaan yang ada. Hal Hal ini bisa berakibat berakibat menurunnya menurunnya kualitas kualitas produk, misalnya misalnya saja mengenai usia pakai suatu produk. Permasalahan sering timbul di dunia
11
industri tentang hal ini. Pihak pabrik sering dengan sengaja memilih bahan-bahan kurang baik untuk produk mereka berlandaskan pemikiran bahwa biaya produksi bisa ditekan, dengan demikian, demikian, produk produk bisa dijual lebih murah, murah, umur pakai pakai produk menjadi lebih pendek, kebutuhan akan produk baru menjadi tetap tinggi, dan keuntungan makin besar (Tretheway & Chamberlain, 1991:8). Di pihak lain, konsumenlah yang selalu membiayai semua itu. Ini berlaku khususnya pada industri kendaraan bermotor karena selama beberapa puluh tahun, penanggulangan terhadap korosi dilaksanakan secara buruk. Dari ganti rugi yang dibebankan kepada konsumen atas kerusakan akibat korosi ini dapat mengkibatkan kerugian di sektor penjualan akibat akibat hilangnya kepercayaan kepercayaan konsumen dan dan tuntutan yang diajukan konsumen dalam menuntut perbaikan mutu hasil produksi atau ganti rugi atas ketidaknyamanan yang dialami (Tretheway & Chamberlain, 1991:8). Selain itu, korosi menyebabkan menyebabkan turunnya produk akibat kontaminasi dari korosi terhadap bahan-bahan yang digunakan dalam proses produksi. Pada umumnya, industri-industri kimia berat, minyak, dan petrokimia ternyata jauh lebih sadar akan bahaya korosi dibanding industri farmasi. Ini diperkirakan terjadi karena pengalaman pengalaman industri-industri industri-industri terdahulu dalam penggunaan penggunaan dan penyimpa penyimpanan nan bahan bahan yang sangat korosif. Kurang dari dari 10% perusahaan perusahaan farmasi farmasi yang menjadi responden mengaku tidak mempekerjakan mempekerjakan spesialis korosi, sebagian besar karena anggapan bahwa jabatan itu cukup dirangkap oleh petugas pemeliharaan umum. Kendati demikian, industri ini sadar akan mutu produksinya, walaupun sebetulnya menanggung menanggung biaya lebih tinggi akibat korosi yang lebih dari semestinya (Tretheway (Tretheway & Chamberlain, 1991:9). Pada industri makanan dilaporkan bahwa perusahaan-perusahaan menderita berbagai masalah masalah korosi, yang menyebabkan menyebabkan tingginya tingginya biaya perawatan, perawatan, namun namun pengalaman pengalaman mereka mereka untuk mengatasinya mengatasinya kurang. kurang. Menurut laporan laporan yang sama, industri makanan tergolong konservatif dan enggan mengubah proses serta peralatan yang yang terbukti telah telah menghasilkan menghasilkan produk-produk produk-produk memuaskan memuaskan (Tretheway (Tretheway & Chamberlain, 1991:9). Korosi juga menyebabkan tingginya biaya bahan bakar dan energi akibat kebocoran uap, bahan bakar, air atau udara mampat dari pipa-pipa tang terkena
12
korosi. Masalah serius telah timbul di Amerika Serikst ketika dalam tahun 1981 laporan Komisi Kongres untuk Pengawasan Instalasi Nuklir di Washington menyatakan bahwa sebagian besar reaktor dengan sistem air bertekanan pembangkit uap mengalami kerusakan pada tabung-tabung pendinginnya yang terbuat dari baja nikarat. Mereka menduga bahwa biaya perawatan akan mencapai $6 juta (Tretheway & Chamberlain, 1991:9). Sumber lain biaya tak langsung adalah adanya tambahan modal kerja karena peningkatan peningkatan biaya pekerja pekerja dan besarnya besarnya biaya suku cadang. Sebuah Sebuah perusahaan perusahaan berukuran sedang sedang di Inggris, Inggris, yang semula semula yakin bahwa bahwa mereka tidak tidak terganggu terganggu oleh masalah korosi, memutuskan untuk meneliti lebih dalam. Mereka menemukan bahwa korosi korosi sesungguhnya sesungguhnya menghabiskan menghabiskan biaya £43.000 £43.000 setahun. setahun. Melalui Melalui penyempurnaan penyempurnaan penanganan penanganan bahan bahan dan perhatian perhatian yang lebih lebih besar terhadap terhadap pengendalian pengendalian dan pencatatan pencatatan persediaan, persediaan, perusahaan perusahaan bisa menghemat menghemat lebih lebih dari £10.000 dari jumlah ini (Tretheway & Chamberlain, 1991:9). Selain itu, korosi sangat memboroskan sumberdaya sumberdaya alam. Telah dihitung bahwa di Inggris, satu ton baja diubah diubah menjadi karat karat setiap 90 detik. Disamping Disamping tersia-sianya logam itu, energi yang dibutuhkan untuk memproduksi satu ton baja dari bijih besi cukup untuk memasok kebutuhan energi satu keluarga selama tiga bulan (Tretheway (Tretheway & Chamberlain, Chamberlain, 1991:5). Korosi sangat tidak nyaman bagi manusia, dan kadang-kadang mendatangkan maut. Pada tahun 1985, atap sebuah kolam renang berusia 13 tahun di Swiss telah rubuh, menewaskan 12 orang dan melukai banyak yang lainnya. Diperkirakan Diperkirakan penyebabnya adalah korosi pada baja nikarat terbuka yang mendukung 200 ton atap beton bertulang. Korosi itu mungkin ditimbulkan oleh serangan klorin dalam atmosfer (Tretheway & Chamberlain, 1991: 5). Selain mendatangkan kerugian, korosi juga memberi dampak positif bagi manusia. Hal ini dapat dilihat dari adanya dorongan untuk mempelajari dan mengembangkan prinsip-prinsip nalar yang semata-mata lahir dari pengalaman matang dalam menangani masalah korosi serta untuk memeranginya sehingga akan bermunculan bermunculan ilmu pengetahuan pengetahuan baru.
13
Sampai sejauh ini, pemanfaatan efek korosi yang paling besar adalah pada baterai. Banyak Banyak reaksi reaksi kimia dalam baterai yang termasuk reaksi reaksi korosi. Salah Salah satu jenis baterai baterai yang baru dikembangkan, dikembangkan, yang dijanjikan dijanjikan mempunyai mempunyai unjuk kerja kerja istimewa, istimewa, pada hakikatnya adalah suatu bentuk sel korosi yang efisien dimana alumuniun dilarutkan dilarutkan oleh air garam. Sebuah baterai yang cocok untuk kendaraan bermotor dan dan mempunyai mempunyai kapasitas kapasitas untuk perjalanan perjalanan ribuan ribuan kilometer kilometer dapat diperbarui kembali cukup dengan mengganti pelat alumuniun sesudah waktu pemakaian pemakaian yang lama. lama. Biaya dengan dengan sendirinya sangat rendah, rendah, karena alumunium alumunium merupakan unsur ketiga paling banyak di bumi (Tretheway & Chamberlain, 1991:15). Banyak orang beranggapan bahwa kerak hijau pada atap tembaga dan benda-benda ornamental lain lain ternyata justru justru diinginkan. Seorang pecinta pecinta karat terkenal, yakni pematung Anthony Caro, membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk menghasilkan karya abstrak dari baja. Pada mulanya dia bisa mengecat dengan warna cokelat, yaitu warna karat, tetapi kemudian dia membiarkan membiarkan karyanya berkarat secara secara alami, baru baru kemudian kemudian mengawetkannya mengawetkannya dengan dengan vernis. Memang, Memang, tidak banyak orang yang bisa menikmati menikmati “indahnya karat” (Tretheway (Tretheway & Chamberlain, 1991:15).
CARA PENCEGAHAN KOROSI 1. Pengendalian korosi melalui perubahan lingkungan.
Korosi adalah reaksi logam dan lingkungannya, karena itu upaya pengubahan lingkungan yang yang menjadikannya menjadikannya kurang agresif agresif akan bermanfaat bermanfaat untuk untuk membatasi serangan terhadap logam (Trethewey & Chamberlain, 1991:227). a. Lingkungan berwujud gas. Biasanya yang dimaksudkan dimaksudkan disini adakah udara dengan rentang temperatur -1000C hingga +3000C. Beberapa metode yang
14
digunakan untuk mengurangi laju korosi di udara bebas adalah menurunkan kelembaban relatif, menghilangkan komponen-komponen mudah menguap yang dihasilkan oleh bahan-bahan sekitar, mengubah temperatur, menghilangkan kotoran-kotoran (termasuk partikel-partikel padat yang abrasif), endapan-endapan yang akan membentuk katoda (misalnya jelaga), dan ion-ion agresif (Trethewey & Chamberlain, Chamberlain, 1991:227). b. Bahan terendam di di air bebas yang cukup mengandung ion untuk menjadikannya menjadikannya sebuah elektrolit. Beberapa metode yang digunakan untuk mengurangi laju korosi di air adalah menurunkan konduktivitas ion,mengubah pH, mengurangi kandungan oksigen, dan mengubah temperatur (Trethewey & Chamberlain, 1991:227). c. Logam terkubur dalam tanah dan mineral-mineral yang terlarut membentuk elektrolit. Pengendalian biasanya melalui proses katodik atau pelapisan pelapisan permukaan, tetapi lingkungan tersebut dapat dibuat kurang agesif dengan mengganti tanah urugan yang tidak menahan air, mengendalikan pH dan mengubah konduktifitasnya (Trethewey & Chamberlain, 1991:227). 2. Pengendalian korosi dengan lapisan penghalang
Lapisan penghalang yang dikenakan ke permukaan logam dimaksudkan baik untuk memisahkan memisahkan lingkungan dari dari logam, maupun maupun untuk mengendalikan mengendalikan lingkungan mikro pada permukaan logam. Banyak cara pelapisan yang digunakan untuk maksud ini termasuk cat, selaput organik, vernis, lapisan logam, dan enamel. Sejauh ini yang paling umum adalah cat. a. Pelapisan dengan cat Pertama dalam lapisan primer, pigmen mengendalikan proses korosi pada permukaan permukaan logam, entah entah dengan menghalangi menghalangi reaksi reaksi atau menyediakan menyediakan tumbal tumbal bagi logam yang dilindungi. Kedua, pada lapisan atas, pigmen-pigmen yang lembam menambah menambah panjang lintasan difusi yang harus ditempuh oleh oksigen dan butir-butir air mencoba menembus selaput sehingga menunda dimulainya proses korosi serta memperlambat laju reaksi. b. Pelapisan Pelapisan dengan plastik plastik
15
Pelapisan Pelapisan termoplastik dan elastomer elastomer sering dilakukan terhadap logam yang relatif murah untuk memadukan sifat-sifat mekanik logam tersebut dengan sifat plastik yang anti korosi. Cara Cara melapisi melapisi logam dengan dengan plastik antara antara lain pencelupan, pencelupan, penyemprotan, penyemprotan, pengulasan pengulasan (baik dengan roller maupun dengan kuas). Beberapa jenis plastik plastik yang digunakan digunakan untuk melapisi melapisi logam : Nilon, Polietena, Polietena, Polivinil Polivinil klorida (PVC), Politetraflouroetilena (PTEE), Poliuretan. 3. Pelapisan dengan beton
Industri konstruksi banyak sekali menggunakan menggunakan balok-balok beton bertulang serta balok-balok baja untuk memperkua memperkuatt struktur dari beton. Lingkungan Lingkungan berupa basa kuat yang yang terdapat dalam beton beton menghalangi menghalangi korosi terhadap terhadap baja dengan dengan memproduksi selaput pasif pada permukaan logam. Namun demikian, jika air, oksigen, dan karbon dioksida dapat menembus beton, karbon dioksida akan bereaksi dengan dengan komponenkomponen- komponen komponen pada beton beton dan mengendapkan mengendapkan karbonat karbonat yang menggantikan hidroksida. 4. Pelapisan dengan logam
Banyak benda sekitar kita yang diberi diberi sentuhan akhir berupa lapisan lapisan logam baik untuk melindungi melindungi maupun maupun untuk untuk memperindah memperindah logam logam dibaliknya yang yang menyediakan kekuatan, kekakuan, dan sifat dapat dibentuk. Lapisan metalik merupakan penghalang yang disinambungkan antara permukaan logam dan lingkungan sekelilingnya. Sifat-sifat ideal bahan pelapis dari logam ini dapat diringkas sebagai berikut: a. Logam pelapis harus jauh lebih tahan terhadap serangan lingkungan dibanding logam yang dilindungi. b. Logam Logam pelapis pelapis tidak boleh memicu memicu korosi korosi pada logam logam yang dilindungi seandainya mengalami goresan atau pecah di permukaannya. c. Sifat-sifat fisik, seperti kelenturan dan kekerasannya, harus cukup memenuhi memenuhi persyaratan persyaratan operasional struktur atau komponen bersangkutan.
16
d. Metode pelapisannya harus bersesuian dengan proses fabrikasi yang digunakan untuk membuat produk akhir. e. Tebal lapisan harus merata dan bebas dari pori-pori (Trethewey & Chamberlain, 1991:269). Namun demikian, demikian, tahapan tahapan paling paling penting sebelum suatu suatu logam menjalani menjalani proses pelapisan pelapisan adalah adalah tahapan penyiapannya, penyiapannya, yaitu untuk untuk : 1. Membuang semua kotoran pada permukaan seperti gemuk, minyak, debu, dan serpihan dari proses produksi 2. Membuang produk-produk korosi yang sudah terbantuk pada permukaan 3. Mengatur karakteristik permukaan. permukaan. Metode-metode berikut merupakan yang umum digunakan untuk pelapisan metalik atau pelapisan dengan logam : a. Penyalutan listrik (penyepuhan, (penyepuhan, electroplating ) Dalam metode ini, komponen, bersama dengan batangan atau lempengan logam yang akan disalutkan, direndam dalam suatu elektrolit yang mengandung garam-garam logam penyalut (plating metal). Apabila suatu potensial diberikan ke dalam sel itu sehingga komponen menjadi katoda dan batangan logam penyalut menjadi anoda, ion-ion logam penyalut dari larutan akan mengendap ke permukaan permukaan komponen komponen sementara dari anoda ion-ion juga terus larut. Dengan larutan-larutan dan anoda-anoda yang diformulasikan dengan tepat, kita dapat menyepuh bukan saja logam murni tetapi juga logam-logam paduan. b. Pencelupan Pencelupan panas panas (hot dipping ) Dalam metode ini, struktur dicelupkan ke dalam bak berisi lelehan logam pelapis. Antara logam logam pelapis dan logam yang yang dilindungi terbentuk terbentuk ikatan metalurgi metalurgi yang baik karena proses perpaduan antar muka. Pengaturan tebal lapisan dalam proses ini sulit, sulit, lapisan lapisan cenderung tidak tidak merata, merata, yaitu tebal pada pada permukaan permukaan sebelah sebelah
17
bawah tetapi tetapi tipis pada pada permukaan permukaan sebelah sebelah atas.meskipun atas.meskipun demikian, demikian, seluruh permukaan permukaan terkena lelehan lelehan logam itu itu akan terlapisi. terlapisi. c. Pelapisan dengan penyemprotan Logam pelapis berbentuk kawat diumpankan pada bagian depan penyembur api, dan begitu meleleh segera dihembus dengan tekanan tinggi menjadi butir-butir yang halus yang melapisi logam sampai ketebalan tertentu. c. Pelapisan dengan penempelan (clad coating ) Kulit dari logam yang tahan korosi dapat dilapiskan ke logam lain yang sifat-sifat rekayasanya dibutuhkan untuk srtuktur tetapi tidak mempunyai ketahanan terhadap korosi di lingkungan kerjanya. Struktur yang dilindungi dengan cara seperti ini membutuhkan perlindungan tambahan pada bagian-bagian yang di potong, lubang-lubang, lubang-lubang, dan dan tempat-tempat tempat-tempat lain lain yang substratnya substratnya langsung berhadapan dengan lingkungan. lingkungan.
PENUTUP
Berdasarkan uraian dalam makalah ini dapat disimpulkan bahwa korosi merupakan suatu proses yang menurunkan mutu suatu bahan, terutama bahan logam akibat bereaksi dengan lingkungan sekitarnya. Korosi hampir terjadi pada semua bahan, sehingga sehingga kita harus berhati-hati tehadapnya. tehadapnya. Penyebab Penyebab korosi korosi juga sangat bermacam-macam bermacam-macam mulai mulai dari kemurnian kemurnian bahan itu itu sendiri, zat zat pencemaran pencemaran udara, suhu, tekanan, kelembaban, maupun organisme. Setiap lingkungan memiliki potensi yang berbeda-beda untuk mengorosi bahan. Dampak korosi yang ditimbulkan sangat beragam mulai dari dampak positif maupun dampak negatif. Dampak positif dari korosi misalnya pada penggunaan baterai, dan dan sebagai hiasan hiasan pada ornamen. ornamen. Namun Namun dampak dampak positif itu tidak sebanding dengan dampak negatif yang diberikan, mulai dari kerugian material, pencemaran pencemaran lingkungan, serta korban jiwa yang ditimbulkan ditimbulkan akibat korosi. Dari Dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa korosi memang lebih baik untuk dihindari.
18
Untuk menghindari laju korosi terdapat berbagai macam cara seperti yang telah diuraikan di atas. Diharapkan berbagai cara pencegahan korosi tesebut dapat diaplikasikan diaplikasikan oleh pembaca sekalian sehingga dampak korosi yang bersifat negatif dapat dikurangi. Dalam makalah ini kami berterima kasih kepada dosen kami Bapak Sutriono Hariadi yang telah memberikan kesempatan kepada kami untuk membuat makalah ini. Kami juga berterima kasih kepada para pembaca yang mau meluangkan waktunya untuk membaca makalah ini, yang bagi kami menandakan bahwa pembaca pembaca tersebut tersebut sangat peduli peduli terhadap lingkungan sekitar. sekitar. Kami Kami juga memohon maaf apabila di dalam makalah ini terdapat hal-hal yang kurang berkenan di hati para pembaca. Kritik saudara akan sangat membantu kami dalam penyempurnaan penyempurnaan makalah makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
Trethewey, K.R. & Chamberlain, J. 1991. Korosi untuk Mahasiswa Mahasiswa dan Rekayasa. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
Widharto, Sri. 2001. Karat dan Pencegahann Pencegahannya ya. Jakarta: PT Pradnya Paramita.
19
