MACAM-MACAM JENIS KOROSI
A. Korosi Atmosfer
Korosi ini terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat khusunya metal besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan
dengan udara terbuka. Mekanisme terjadinya karat : -
Elektron mengalir dari daerah anodic ke katodik
-
-
++
Fe + 2e (Reaksi Oksidasi)
Fe
Air banyak terdapat banyak terdapat ion hidroksil bermuatan negatif -
+
-
(OH) + H atau 4e + O2 + 2H2O
H2O +
-
-
2H + 2e
-
Dalam air terjadi reaksi ion besi dengan ion hidroksil ++
Fe -
+ 2(OH)
-
4(OH)
H2 (Reaksi Reduksi)
-
Fe(OH)2 (Fero Hidroksida)
4Fe + 6H2O +3O2
4Fe(OH) 3 Fe2O3 + 3H2O (I) Feri Oksida
2Fe(OH)3
+
++
Fe3O4 + 6H (II) Magnetik
-
FeO(OH) + H2O (III) Karat
-
2Fe(OH)2 + Fe 2H2O
-
Fe(OH)2 + (OH)
Faktor-faktor yang menentukan tingkat karat atmosfer, yaitu : Jumlah zat pencemar di udara (debu, gas), butir-butir arang, oksida metal, H2SO4, NaCl, (NH4)2SO4.
Suhu Kelembaban kritis Arah dan kecepatan angin Radiasi matahari
Jumlah curah hujan
B. Korosi Galvanis Korosi ini terjadi karena proses elektro kimiawi dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit sama. Dimana electron mengalir dari metal kurang mulia (Anodik) menuju metal yang leb ih mulia (Katodik), akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ion- ion
positif karena kehilangan electron. Ion-ion positif metal bereaksi dengan ion
negatif yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa tersebut, permukaan anoda kehilangan metal sehingga terbentuklah sumur-
sumur karat (Surface Attack ) atau serangan karat permukaan. Sel galvanic tidak berhubungan langsung walaupun keduanya berada di dalam elektrolit yang sama ((Open ). Standar electromotive ini dapat Open Circuit ). berubah akibat pengaruh perubahan suhu, perubahan konsentrasi zat-zat yang terlarut, kondisi permukaan elektroda, kotoran/sampah pada elektroda dan lain-
lain. Contoh, suatu tube sheet atau bundle sebuah alat penukar kalori ( cooler ). ). Tube sheet terbuat dari karbon steel (baja karbon), dan tubenya dari paduan tembaga (Aluminium bronze), kalau ditinjau pada electromotive series jelas bahwa baja (ferrum) lebih tinggi letaknya daripada tembaga, jadi baja dalam kondisi ini menjadi lebih anodic terhadap paduan tembaga, karenanya terjad ilah
sel karat galvanic dan akibatnya tube sheet baja tersebut berkarat dan kehilangan metal pada permukaannya.
C. Korosi Regangan Korosi ini terjadi karena pemberian tarikan atau kompresi yang melebihi batas ketentuannya. Kegagalan ini sering disebut Retak Karat Regangan (RKR) atau stress corrosion cracking. Sifat retak jenis ini sangat spontan (tiba- tiba
terjadinya/ spontaneous spontaneous), regangan biasanya bersifat internal yang disebabkan oleh perlakuan yang diterapkan seperti bentukan dingin atau merupakan sisa
hasil pengerjaan (residual) seperti pengelingan, pengepresan dan lain-lain. Untuk material kuningan jenis RKR disebut Season Cracking, Cracking, dan pada
material Low Carbon Steel disebut Caustic Embrittlement (kerapuhan basa), karat ini terjadi sangat cepat, dalam ukuran menit, yakni jika semua persyaratan untuk terjadinya karat regangan ini telah terpenuhi pada suatu momen tertentu yakni adanya regangan internal dan terciptanya kondisi korosif yang
berhubungan dengan konsentrasi zat karat (Corrodent ) dan suhu lingkungan. Zat penyebab karat dan kondisi lingkungan penyebab RKR pada berbagai system paduan
Sistem Paduan Paduan Aluminium
Lingkungan Klorida Udara industry yang lembab Udara laut
Paduan Tembaga (Kuningan dan lain-
Ion Amonium
lain)
Amine
Paduan Nikel
Hidroksida terkonsentrasi dan
panas Uap
asam
Hidrofluroida
(hydrofluoric) Baja Karbon Rendah
Hidroksida terkonsentrasi dan
mendidih Nitrat
terkonsentrasi
dan
mendidih Produk penyuling destruktif dari
batu bara Baja “Oil-Country/Oil Field”
H2S dan CO2
Baja paduan rendah berkekuatan tinggi
Klorida
Baja nir noda
Klorida mendidih
Baja Austentic (seri 300)
Hidroksida terkonsentrasi dan
mendidih Asam politionik Baja feritik dan baja martensitik (seri
Klorida
400)
Air pendingin reactor
Baja “maraging” (18%Ni)
Klorida
Paduan Titanium
Klorida Metal alcohol o
Klorida padat suhu di atas 550 F
Contoh : sebuah paku di masukkan dalam air asin/air laut maka paku tersebut akan berkarat yang diawali dari bagian kepala dan bagian yang runcing.
Bagian kepala dan bagian runcing paku dibentuk secara paksa dengan system Cold Forming (pembentukan dingin). Di dalam pengerjaan Cold forming selalu dihasilkan regangan sisa, akibatnya bagian tersebut akan menjadi anodic
terhadap bagian paku lainnya apabila dihubungkan melalui elektrolit.
D. Korosi Celah Korosi celah (Crecive ( Crecive Corrosion) Corrosion) ialah sel korosi yang diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi zat asam. Karat ini terjadi, karena celah sempit terisi
dengan lektrolit (air yang pHnya rendah) maka terjadilah suatu sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung zat asam daripada bagian sebelah dalam celah yang sedikit
mengandung zat asam sehingga akibatnya bersifat anodic. Proses pengkaratan ini berlangsung cukup lama karena cairan elektrolit di dalam celah cenderung lama mengeringnya walaupun bagian luar permukaan/celah telah lama kering. Celah ini sangat banyak pada konstruksi karoseri kendaraan karena fabrikasinya menggunakan pengelasan
electric
resistance (tahanan listrik) system spot pada pelat tipis yang disusun secara
bertumpu bertumpu (overlap). Overlap inilah yang menimbulkan celah-celah. Contoh, sebuah logam stainless steel di masukkan ke dalam air laut dalam waktu yang cukup lama sehingga pada permukaan logam yang semula rata dan bersih tidak ada karat akan menjadi bergelombang pada permukaannya dan berkarat, hal itu mencerminkan bahwa terjadi perbedaan konsentrasi zat
asam antara logam dan air laut.
E. Korosi Arus Liar Korosi arus liar ialah merasuknya arus searah secara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, yang kemudian meninggalkannnya kembali menuju sumber arus. Prinsip serangan karat arus liar ini adalah merasuknya arus searah secara
liar
tidak
disengaja
pada
suatu
konstruksi
baja,
kemudian
meninggalkannnya kembali menuju sumber arus. Pada titik dimana arus
meninggalkan konstruksi, akan terjadi serangan karat yang cukup serius sehingga dapat merusak konstruksi tersebut.
Terdapat dua jenis sel arus dipaksakan, yakni : 1. Sel arus liar yang terjadi secara eksidentil (tidak sengajja), seperti arus liar pada kereta api listrik , yang melaju disamping atau berdekatan dengan pipa air minum di dalam tanah yang terbuat dari baja bergalvanis atau baja berlapis beton sebelah dalam dan berbalut ( wrapped ) sebelah luar. Karat akan terjadi pada daerah keluarnya arus luar yang berasal dari rel kereta listrik tersebut. Tempat dimana arus liar masuk ke dlaam pipa, menjadi katoda, sedangkan dimana arus liar meninggalkan pipa menjadi anoda dan
berkarat. Karat ak hirnya hirnya dapat melubangi pipa PDAM tersebut. 2. Sel arus paksa disengaja, seperti sel perlindungan katodik pada pipa bawah tanah. Arus berasal dari sumber arus listrik searah menuju elektroda dan melalui tanah arus mengalir dari elektroda ke pipa sehingga pipa menjadi
katoda yang tidak berkarat. Selanjutnya arus kembali ke sumber ( rectifier )
F. Korosi Pelarutan Selektif Korosi pelarutan selektif ini menyangkut larutnya suatu komponen dari zat paduan yang biasa disebut pelarutan selektif (Selective Dissolution) atau partino / de alloying. Zat komponen yang larut selalu bersifat anodic terhadap komponen yang lain. Walaupun secara visual tampak perubahan warna pada
permukaaan paduan namun tidak tampak adanya kehilangan materi berupa takik, perubahan dimensi, retak atau alur. Bentuk permukaan tampaknya tetap tidak berubah termasuk tingkat kehalusan/kekasarannya. Namun sebenarnya berat bagian yang terkena jenis karat ini menjadi berkurang, berpori-pori dan yang terpenting adalah kehilangan
sifat mekanisnya menjadi getas dan mempunyai kekuatan tarik sangat rendah.
Karat ini biasa terjadi melalui struktur logam dalam dua macam : 1. Logam antara (unsur antara) unsur ini biasa bersifat anoda atau katoda
terhadap logam utama. 2. Senyawa (unsur-unsur bukan logam) unsur ini bersifat katoda terhadap ferit.
Contoh : 1. Dezincification
Yaitu proses pelarutan seng dari metal paduan kuningan yang perpaduan
antara seng dengan tembaga. Mekanisme : a. Logam paduan berkarat dan tembaga menu ju ke permukaan membentuk
lapisan luar yang keropos. b. Logam seng menuju ke permukaan paduan dan melakukan reaksi,
sehingga meninggalkan paduan.
2. Grafitasi Yaitu proses karat yang terjadi pada grafit, contoh besi cor, dimana besi meninggalkan paduan dari karbon dan grafit, sifat logam ringan, keropos
dan getas.
G. Korosi Erosi Korosi erosi ialah proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat cepat. Korosi erosi dapat dibedakan
pada 3 kondisi, yaitu : 1. Kondisi aliran laminar 2. Kondisi aliran turbulensi 3. Kondisi peronggaan
Korosi erosi disebabkan oleh beberapa factor, yaitu : 1. Perubahan drastis pada diameter lubang bor atau arah pipa 2. Penyekat pada sambungan yang buruk pemasangannya pemasangannya 3. Adanya celah yang memungkinkan fluida mengalir di luar aliran utama 4. Adanya produk korosi atau endapan lain yang dapat mengganggu aliran
laminer
H. Korosi Bakteri Korosi ini hanya disebabkan oleh suatu bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam kondisi tanpa ada zat asam. Bakteri ini mengubah garam sulfat
menjadi asam yang reaktif dan menyebabkan karat.
++
+
Anoda
4Fe
4Fe
+ 8e
Katoda
8H2O
8H + 8OH - 8e
-
8H + Na2SO4
-
4H2O + Na2S
Na2S + 2H2CO3
2NaHCO3 + H2S (Asam)
4Fe + 2H2O + Na2SO4 + 2H2CO3 (Bakteri)
3Fe(OH) 2 + FeS + 2NaHCO3 (Produk Karat) Adapun bakterinya Sporvobrio Desulfuricans, pencegahannya dengan memberi
aerasi ke dalam air.
Adapun mikro organism yang lain yaitu bakteri yang membentuk lapisan berlendir (slime) menyebabkan deposisi besi, jamur dan alga. Bakteri ini melubangi filter, menyebabkan karat dengan cara membuntu pipa- pipa
pendingin. Pencegahannya dengan senyawa Quarternary Ammonium dan Phenol (Pengendali slime), Curri Sulfat (Pengendali Alga).
Macam-macam bakteri yang dapat menimbulkan korosi
Nama
Jenis
Flavobacterium Mucoids Aeorobactery
Bakteri
Psedomanas
konsentrasi oksigen
pembentuk
lender
B. Subtilis B. Cereus Desulfovibrio
Bakteri penyebab karat
closfridia Gallionella
Bakteri pendeposisi bakteri
crenothrix Chroococcus Oscillatoria Chlorococcus
Algae (Lumut)
penyebab
sel
karat
Ulothrix Scenedesmus Navicula Aspergillus Alternaria Penicillium
Jamur
Trichoderma Torula monilia
I.
Karat Titik Embun Karat titik embun ini diesebabkan oleh factor kelembababn yang menyebabkan titik embun ( dew point ) atau kondensasi. Tanpa adanya unsure kelembaban relative, segala macam kontaminan (zat pencemar) tidak akan atau sedikit sekali menyebabkan pengkaratan. Titik embun ini sangat korosif terutama di daerah dekat pantai dimana banyak partikel air asin yang terhembus dan mengenai permukaan metal, atau di daerah kawasan industry yang kaya
dengan zat pencemar udara. Saat jarang jatuh hujan, maka zat pencemar di permukaan metal tidak terganggu, sehingga sewaktu terjadi kondensasi di permukaan dengan factor cuaca yang relative dingin dan factor kelem baban relative cukup tinggi ( di atas 80%), maka air embun tersebut tercampur dengan zat pencemar yang ada menjadi larutan elektrolit yang sangat baik, sehingga mempercepat proses pengkaratan atmosfer. Tingkat pengkaratan akan sangat ganas apabila di ( corrodent ) yang tinggi, kelembaban yang samping keberadaan zat pengkarat (corrodent tinggi juga suhu yang bersifat cyclic (baik turun secara teratur). Salah satu reaksi pembentukan asam yang diperkirakan oleh kandungan
SO2 di dalam gas bekas adalah sebagai berikut 2H2O + 2SO2 + O2
2H2SO4 (Asam Belerang)
Dengan suhu yang relative hangat dan terlarut di dalam embun yang
cukup banyak maka akan tercipta larutan asam belerang yang sangat reaksif.
Contoh, pada puncak cerobong suhu udara cukup rendah sehingga berada di bawah suhu kondensasi (titik embun). Karenanya di daerah tersebut terjadi kondensasi dari gas bekas yang banyak mengandung uap air, panas akibat pembakaran di puncak cerobong telah mendingin karena diserap oleh metal dinding cerobong yang bersuhu lebih rendah sepanjang cerobong, akibatnya terjadilah karat titik embun di daerah tersebut, yang sanggup melubangi didinding cerobong (perforasi). Karena di dalam gas bekas ( Flue gas) gas) banyak
mengandung CO, CO 2, CO x dan SO2, yang memiliki butir-butir kondensat yang tercemar dan bersifat asam.
This document was created with Win2PDF available at http://www.win2pdf.com. The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only. This page will not be added after purchasing Win2PDF.
