KOROSI SUATU MATERIAL Korosi Suatu Material 2014 Novi Tri Nugraheni (081211333009), Maya Ardiati (081211331137), Diana Ega Rani (081211331138), Firdaus Eka Setiawan (081211331147), Ratna Yulia Sari (081211332002), Hanif Roikhatul Jannah (081211332006), Khoirotun Nisa (081211332007), Fachrun Nisa (081211332010),Ahmad Zusmi Humam (081211333006) Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya ABSTRAK Dalam eksperimen kali ini, akan dibahas tentang pengukuran korosi suatu material padat dari bahan aluminium. Korosi merupakan perusakan suatu material karena bereaksi dengan lingkungannya dimana sebagian logam akan menjadi oksida, sulfide atau lainnya yang dapat larut dengan lingkungannya. Aluminium merupakan suatu unsur golongan III A bernomor atom 13 dan diberi lambang Al. Aluminium banyak digunakan karena sifatnya yang ringan,kuat,reflektif,mudah dibentuk dan memiliki konduktivitas listrik dan panas yang baik. Namun Aluminium dapat mengalami korosi jika bereaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi dapat merusak struktur Aluminium pada bahan sehingga menyebabkan pencemaran,kebocoran tangki,meledaknya pipa bertekanan,rusaknya konstruksi bangunan dll. Oleh karena itu dilakukan pengukuran laju korosi pada Aluminium sehingga kita tahu seberapa baik resistensi Aluminium terhadap korosi.eksperimen ini dilakukan dengan pengujian immerion corrosion, yaitu yang dilakukan dengan cara memberikan perlakuan panas pada material yang kemudian dicelupkan kedalam suatu bejana yang beriikan larutan HCL yang berkosentrasi 4%. Dari hasil eksperimen ini didapatkan nilai laju korosi sebesar ( ) mm/tahun, melalui tabel tingkat ketahanan korosi dapat diketahui bahwa jenis ketahanan korosi bahan aluminium tersebut jelek sekali > 5. Kata Kunci: Korosi, Aluminium, Reaksi Oksidasi. PENDAHULUAN Dalam era globalisasi kali ini, semua ilmu pengetahuan dan teknologi telah berkembang sangat pesat dan telah menuntut penggunaan suatu material dengan tepat. Untuk dapat menggunakan suatu material dengan tepat, kita harus mengetahui dan mengenal terlebih dahulu karakteristik dari suatu material yang akan kita gunakan, 1
karena suatu material mempunyai berbagai macam sifatnya yang berbeda-beda. Salah satu dari sifat suatu material adalah tahan terhadap korosi. Korosi itu sendiri merupakan masalah yang sangat serius dalam dunia material, karena dapat mengakibatkan kerugian-kerugian yang besar, antara lain dapat menimbulkan kebocoran, meledaknya suatu pipa atau bejana bertekanan dan mungkin juga akan membuat pencemaran pada kwalitas suatu produk. Berkaitan dengan hal tersebut, maka diperlukan suatu cara bagaimana menentukan nilai laju korosi suatu material. Hal ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana nilai laju korosi yang diperoleh, apakah material tersebut mempunyai daya tahan yang unggul terhadap korosi (resistan terhadap korosi) DASAR TEORI Pada hampir seluruh bahan material,dikenal terjadinya korosi. Korosi merupakan perusakan bahan material khususnya logam karena bereaksi dengan berbagai zat di lingkungan yang menyebabkan munculnya suatu produk yang tidak dikehendaki. Proses terjadinya korosi berlangsung secara perlahan tetapi pasti. Korosi dapat menyebabkan suatu bahan memiliki keterbatasan pemakaian,yang artinya suatu material 2 yang diperkirakan memiliki waktu yang lama dalam kegunaannya tetapi ternyata material tersebut hanya dapat digunakan pada waktu yang singkat karena telah mengalami pengkorosian. Hal ini disebabkan karena proses korosi tidak dapat diperkirakan berapa rentang waktu suatu material mengalami korosi. Pada umumnya,korosi terjadi pada besi karena besi merupakan logam yang mudah sekali berkarat/berkorosi.zat yang dihasilkan dari peristiwa pengkaratan besi adalah berupa zat berwarna merah kecoklatan yang bersifat rapuh. Korosi disebabkan adanya udara dan air yang bereaksi terhadap bahan logam dan peristiwa korosi dapat berlangsung lebih cepat ketika terdapatnya garam yang bereaksi dengan udara dan air terhadap suatu bahan logam tersebut. Faktor yang menyebabkan korosi dapat dibedakan menjadi 2,yakni yang bersal dari bahan itu sendiri dan yang berasal dari lingkungan.faktor yang disebabkan dari bahan meliputi kemurnian bahan,struktur bahan,bentuk kristal,serta pencampuran bahan dengan materi lain didalamnya.sedangkan dari faktor lingkungan meliputi tingkat kelembapan,suhu,pencemaran yang terjadi disekitarnya,dan keberadaan zat-zat korosif. Seperti yang telah dijelaskan diatas, bahwa korosi tidak dapat dicegah namun dapat dikendalikan keberadaannya. Pengendalian korosi dapat dilakukan dengan, Pengecatan, Pelapisan dengan bahan plastic, Pelumuran dengan oli atau
yang mengandung minyak, Pelapisan dengan timah (Tin Plating), Pelapisan dengan zink (Galvanisasi), Pelapisan dengan kromium (Chromium plating), Pengorbanan anode (Sacrificial protection). Dari berbagai pengendalian tersebut,dapat pula dihitung laju korosi suatu logam material,dan ini hanya sebagai perkiraan terhadap ketahanan suatu material.cara tersebut demi menghindari halhal merugikan yang sangat tidak diinginkan. Dan salah satu cara tersebut dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus: Dengan : Vk = laju korosi ( )... (1) A = laus permukaan specimen mula-mula (mm²) t = lama waktu pengujian korosi (sekon) D = berat jenis specimen mula- mula ( ) M = pengukuran berat specimen akibat uji korosi (gram) K = konstanta perubahan satuan mm/s menjadi mm/tahun (32258064,52) Tabel 1. Tingkat Ketahanan Korosi Relatif (Narrayan, 1983) Kecepatan Ketahan Korosi Relatif Korosi (mm/tahun) Luar biasa < 0,02 Baik sekali 0,02 0,15 Baik 0,15 0,5 Cukup 0,5 1,25 Jelek 1,25 5 Jelek sekali > 5 ALAT DAN BAHAN Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 1. Plat aluminium 2. Larutan HCl konsentrasi 37 % 3. Air Alat-alat yang digunakan adalah: 1. Peralatan Furnace 2. Gelas ukur 3. Neraca 4. Jangka Sorong 5. Stopwatch METODE EKSPERIMEN 1. Mula-mula mencari nilai tebal bahan, jari-jari serta berat awal bahan. Kemudian menyiapkan larutan HCl dengan konsentrasi 4%. Karena yang tersedia HCl dengan konsentrasi 37% 3
maka terlebih dahulu dilakukan pengenceran dengan rumus M1V1 = M2V2. 2. Memanaskan bahan uji di dalam furnace dengan temperature 550 C selama 30 menit. Kemudian mendinginkannya dengan cepat dengan medium quenching air, proses ini disebut perlakuan panas peralutan. Tujuan dari proses perlakuan panas untuk menghasilkan sifat-sifat logam yang diinginkan. 3. Melakukan pengujian korosi dengan mencelupkan bahan uji ke dalam larutan HCl dengan konsentrasi 4% selama 15 menit. Kemudian menimbang massa dari bahan uji sesudah dilakukannya uji korosi tersebut. DATA HASIL PENGAMATAN Besaran yang Diukur Massa (Sebelum) Massa (Sesudah) Jari jari Tebal Waktu 4 Nilai 6,880 gram 6,850 gram 1,375 cm 0,275 cm 15 menit PEMBAHASAN Percobaan kali ini bertujuan untuk menentukan laju korosi Aluminium. Laju korosi menunjukkan kecepatan korosi (mm) pertahun suatu bahan. Metode yang digunakan adalah solution heat treatment. Metode ini dilakukan dengan memanaskan Aluminium pada furnace pada suhu 550 C selama 30 menit. Pemanasan ini dilakukan agar Aluminium memiliki fasa yang sama sehingga mendekati homogen. Hal ini perlu dilakukan karena kepingan Aluminium yang digunakan sebagai sampel merupakan campuran dari beberapa bahan logam lainnya. Setelah dipanaskan kemudian melakukan proses Quenshing yaitu pendinginan Aluminium agar kembali kepada suhu awal sebelum dipanaskan. Quenching bertujuan agar padatan homogen yang terbentuk pada solution heat treatment dan kekosongan atom dalam keseimbangan termal pada temperature tinggi tetap pada tempatnya sehingga membantu diffusi atom pada suhu ruangan. Setelah itu kami gunakan metode immersion corrosion dengan cara menyiapkan cairan HCl 4% sebagai cairan korosifnya. Keping aluminium dimasukkan kedalam larutan HCl selama 15 menit. Pada proses tersebut
aluminium mengalami reaksi oksidasi. Yaitu: 2Al(s) + 6HCl 2AlCl 3 (aq) + 3H 2 (g) Pada saat percobaan tersebut nampak larutan HCl menjadi keruh karena ada AlCl 3 dan terdapat gelembung udara yang merupakan gas H 2. Kemudian keping Aluminium ditimbang. Hasilnya menunjukkan ada penurunan dari yang awalnya 6,880 gram menjadi 6,850 gram.. Artinya keping aluminium telah mengalami korosi sehingga massanya tereduksi. Berdasarkan hasil perhitungan pada analisis data, diperoleh laju korosi Aluminium adalah ( ) mm/tahun. Artinya dalam satu tahun akan terjadi pengurangan massa sebesar 179,0920 mm akibat korosi. Hasil ini lebih dari 5 mm/tahun sehingga berdasarkan tabel tingkat ketahanan korosi relatif, maka kategori ketahanan korosif Aluminium tersebut adalah jelek sekali. Setelah diketahui nilai laju korosi suatu bahan,maka kita dapat merumuskan cara untuk mencegah dan mengurangi efek korosi pada bahan tersebut. Metode yang bisa digunakan diantaranya sacrificial anode,inhibitor,dll. Penggunaan metode tersebut disesuaikan dengan kondisi bahan yang akan dilindungi dari korosi. KESIMPULAN 1. Laju korosi Aluminium pada larutan korosif HCl adalah ( ) mm/tahun. 2. Aluminium tersebut dikotegorikan memiliki ketahanan korosi relatif yang sangat jelek berdasarkan tabel ketahanan korosi relative pada literature karena memiliki nilai >5. DAFTAR PUSTAKA 1. Callister, W.D., Jr, 1984, Introduction to Material Science and Engineering, John Wiley and Sons, New York. 2. Nace, 1979, Corrosion Hand Book ASTMG 31th, Nineth Edition, Metal park, Ohio. 5