Matakuliah Tahun : <<2006>> Versi : <<D0044>>/<<PENGETAHUAN KIMIA BAHAN>> : <<BARU>> Pertemuan <<22>> <<PENCEGAHAN KOROSI>> 1
Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : << TIK-27>> << TIK-28>> 2
Outline Materi Materi 1 : macam-macam korosi Materi 2 : Pencegahan korosi 3
Jenis Korosi : Korosi kimia (chemical corrosion), yaitu korosi yang terjadi dengan reaksi kimia secara murni. Biasanya terjadi pada temperatur tinggi atau dalam keadaan kering. Contoh: katup motor bakar Korosi elektrokimia (electrochemical corrosion), yaitu korosi yang terjadi bila reaksinya berlangsung dengan suatu elektrolit, yaitu cairan yang mengandung ion-ion. Reaksi berlangsung dengan adanya air/ uap air. Reaksi semacam inilah yang paling banyak terjadi pada reaksi korosi. 4
Mekanisme Terjadinya Korosi Reaksi Oksidasi / Anodik : Bila sepotong logam dicelupkan ke dalam larutan elektrolit maka beberapa atom logam akan larut ke dalam elektrolit dengan melepaskan sejumlah elektronnya logam mengalami oksidasi. M M n+ + ne - 5
Contoh logam yang mengalami oksidasi: Fe Fe 2+ + 2e - Al Al 3+ + 3e - Bagian yang mengalami oksidasi disebut anode; kadang-kadang oksidasi disebut reaksi anodik. 6
Reaksi Reduksi : Elektron yang dihasilkan dari atom logam yang mengalami oksidasi harus ditransfer dan menjadi bagian dari unsur kimia yang lain yang disebut dengan istilah reaksi reduksi. Contoh : beberapa logam yang mengalami korosi pada larutan asam, yang memiliki konsentrasi tinggi ion hydrogen (H + ); ion H + berkurang sebagai berikut : 2H + + 2e - H 2 Ion logam yang berada dalam larutan dapat juga berkurang menjadi logam netral : M n+ + ne - M 7
Posisi tempat terjadinya pengurangan/ reduksi ion disebut katode. Keseluruhan reaksi elektrokimia minimal harus terdiri dari satu reaksi oksidasi dan satu reaksi reduksi. Contoh : Logam seng (Zn) dicelupkan dalam larutan asam yang berisi ion H + : Zn Zn 2+ + 2e - Karena seng adalah logam, maka memiliki daya hantar listrik yang baik, sehingga electron akan mudah bergerak menuju ion H +, membentuk gas H 2 : 2H + + 2e - H 2 (gas) 8
Klasifikasi Korosi Berdasarkan Bentuknya : Uniform corrosion yaitu korosi yang terjadi pada seluruh permukaan logam / paduan yang bersentuhan dengan elektrolit, dengan intensitas sama. Galvanic corrosion terjadi bila dua logam yang berbeda berada dalam satu elektrolit. 9
Crevice corrosion terjadi pada celahcelah yang sempit. Pitting corrosion merupakan korosi yang terlokalisir pada satu atau beberapa titik dan mengakibatkan terjadinya lubang kecil yang dalam (berbahaya). 10
Intergranular corrosion yaitu korosi yang terjadi pada batas butir. Erosion corrosion yaitu korosi yang dipercepat oleh adanya crosi yang ditimbulkan oleh gerakan cairan. Stress corrosion yaitu korosi yang timbul sebagai akibat bekerjanya tegangan dan media yang terkorosit. 11
Faktor yang mempengaruhi korosi : Jenis dan konsentrasi elektrolit Adanya oksigen terlarut pada elektrolit Temperatur tinggi Kecepatan gerakan elektrolit (Note : Pitting dan crevice corrosion terjadi pada elektrolit yang tidak mengalir) Jenis logam/paduan Adanya galvanic cell Adanya tegangan (tarik) 12
Pencegahan korosi : Pemilihan bahan yang tepat : Suatu elektrolit mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap bahan yang berbeda, dengan kata lain bahan tertentu akan tahan korosi terhadap suatu ektrolit tertentu. Contoh kombinasi logam/paduan elektrolit korosif yang memiliki sifat tahan korosi yang tinggi terhadap elektrolit itu : Stainless steel nitric acid; Nickel/nickel alloy caustic; Monel hydrofluoric acid; Lead dilute sulfuric acid; Aluminium nonstaining atmospheric exposure; Steel concentrated sulfuric acid. 13
Merubah kondisi lingkungan : Ada beberapa hal yang dapat dilakukan untuk menurunkan tingkat korosi : Menurunkan temperatur, Menurunkan kecepatan aliran elektrolit, Menghilangkan oksigen/oksidiser terlarut, Menurunkan konsentrasi. 14
Catodic protection : Pada reaksi korosi di anode akan terjadi reaksi yang menghasilkan elektron dan bila elektron ini dialirkan ke luar dari anode ke katode, maka reaksi korosi akan berlanjut terus. Untuk menghindarkan hal tersebut dapat dilakukan dengan mensupplay arus listrik dari luar atau dengan sacrificial anode (galvanic coupling dengan logam yang kurang mulia dibandingkan dengan logam yang akan dilindungi (lihat gambar). 15
Surface coating : Terdapat 3 jenis pelapisan (coating), yaitu : Metallic coating, yaitu melapisi dengan logam yang kurang mulia dibandingkan dengan logam yang dilindungi, contoh baja dilapisi dengan seng; Oxyde coating, yaitu melapisi dengan oksida (secara alamiah terjadi pada aluminium). Juga dapat dibuat yaitu dengan mencelupkan logam yang akan dilindungi ke dalam oxydizing agent yang kuat (chromate atau carbonate yang dipanaskan), atau dengan anodizing; Organic coating, yaitu pelapisan dengan senyawa organik, misalnya pengecatan. 16
Desain yang tepat : Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam mendesain suatu produk, antara lain: Hindari adanya celah-celah sempit; Hindari adanya kantong-kantong yang memungkinkan adanya sisa cairan; Bagian-bagian yang mudah rusak harus mudah penggantiannya; Hindari adanya bagian yang mengalami tegangan yang besar; Pada konstruksi pipa, hindari adanya belokan yang terlalu tajam; Hindari adanya kantong-kantong udara pada saluran/tangki. 17