Post on 18-Feb-2016
description
Download dari website
Upload lagi ke website
SACRIFICIAL ANODE
(ANODA KORBAN)
Disusun oleh :
Kelompok 16
Fitra Qalbina : 140210080001
Nisa Mutia Utami : 140210080007
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PADJADJARAN
201
SACRIFICIAL ANODE
(ANODA KORBAN)
Pengertian Korosi
Korosi di definisikan sebagai penurunan mutu logam akibat reaksi
elektrokimia dengan lingkungannya. Beberapa hal penting menyangkut definisi
ini adalah :
1. Korosi berkaitan dengan logam, seperti persamaan berikut :
M Mne+ + ne (2.1)
M = simbol untuk atom logam
n = jumlah ion suatu unsur
2. Melalui penggunaan istilah degradasi atau penurunan mutu, korosi adalah
proses yang tidak dikehendaki. Logam yang terkorosi akan mengalami
penipisan permukaan, perusakan atau perubahan bentuk.
3. Penurunan mutu logam tidak hanya melibatkan reaksi kimia, namun juga
reaksi elektrokimia yakni antara logam yang bersangkutan terjadi perpindahan
elektron. Elektron adalah suatu yang bermuatan negatif, maka
pengangkutannya menimbulkan arus listrik, karena reaksi tersebut dipengaruhi
oleh potensial listrik.
4. Lingkungan adalah semua unsur disekitar logam terkorosi pada saat reaksi
berlangsung.
Korosi merupakan suatu masalah yang sangat umum terjadi pada industri.
Apabila tidak ditangani dengan baik, korosi dapat menyebabkan kerugian yang
sangat besar bagi persahaan. Oleh karena itu, banyak metode yang dilakukan
untuk mencegah hal ini, salah satunya adalah dengan proteksi katodik.
Perlindungan Katodik dengan Anoda Korban
Proteksi katodik merupakan salah satu cara untuk mencegah terjadinya
korosi pada logam. Prinsip kerjanya adalah dengan mengubah benda kerja
menjadi katoda.Katodik proteksi dilakukan dengan mengalirkan elektron
tambahan ke dalam material.
Ada dua jenis proteksi katodik, yaitu dengan metoda anoda korban
(sacrificial anode) dan dengan metoda arus tanding (impressed current). Anoda
korban relatif lebih murah, mudah dipasang bila dibandingkan dengan metoda
arus tanding. Keuntungan lainnya adalah tidak diperlukannya peralatan listrik
yang mahal dan tidak ada kemungkinan salah arah dalam pengaliran arus.
Barangkali yang paling sederhana untuk menjelaskan cara kerja proteksi katodik
dengan anoda korban adalah menggunakan konsep tentang sel korosi basah
seperti Gambar di bawah. Kaidah umum dari sel korosi basah adalah bahwa
dalam suatu sel, anodalah yang terkorosi, sedangkan yang tidak terkorosi adalah
katoda. Anoda-anoda yang dihubungkan ke struktur dengan tujuan
mengefektifkan perlindungan terhadap korosi dengan cara ini disebut anoda anoda
korban (sacrificial anodes). Kita dapat memanfaatkan pengetahuan mengenai
deret galvanik untuk memilih suatu bahan yang akan menjadi anoda. Anoda
korban yang biasa digunakan di lingkungan pantai diantaranya adalah seng dan
aluminium.
Gambar 1. Sel korosi basah sederhana
Jenis – jenis Anoda Korban
1) Paduan Mg
2) Paduan Zn
3) Paduan Al
Anoda Mg
Massa jenis : 1,7 kg/dm3
Potensial : 1,5 – 1,7 (-V, CSE)
Tegangan dorong : 0,6 – 0,8 V
Kapasitas : 1200 AH/kg
Efisiensi : 50%
Anoda Zn
Massa jenis : 7,5 kg/dm3
Potensial : 1,05 (-V, CSE)
Tegangan dorong : 0,25 V
Kapasitas : 780 AH/kg
Efisiensi : 95%
Anoda Al
Massa jenis : 2,7 kg/dm3
Potensial : 1,1 (-V, CSE)
Tegangan dorong : 0,25 V
Kapasitas : 2700 AH/kg
Efisiensi : 50-95%
Aplikasi
Mg : dalam tanah
Zn : air laut, tanah resistiuitas rendah
Al : air laut
Gambar 2. Contoh Penggunaan Anoda Korban
Karakteristik Anoda
Mg : dua tipe, 1,5% Mn dan 6% Al, 3% Zn, 0,15% Mn
Unsur lain seminim mungkin
Zn : 0,5% Al,0,1% Si (Cd)
Tidak untuk suhu di atas 400C
Al : 3-5% Zn, 0,01-0,03 In
Al murni tak dapat digunakan
Paduan merkuri dilarang
KOMPOSISI KIMIA TIPIKAL, ANODA Mg
ELEMEN % MIN % MAX
Cu
Al
Si
Fe
Mn
Ni
Zn
Mg
-
5,3
-
-
0,15
-
2,5
sisa
0,02
6,7
0,1
0,003
-
0,002
3,5
sisa
KOMPOSISI KIMIA TIPIKAL, ANODA Zn
ELEMEN % MIN % MAX
Cu
Al
Fe
Cd
Pb
-
0,10
-
-
-
0,005
0,50
0,005
0.07
0,006
Zn Sisa Sisa
KOMPOSISI KIMIA TIPIKAL, ANODA Al
ELEMEN % MIN % MAX
Zn
In
Fe
Si
Cu
Cd
Lain2
Al
2,5
0
-0,016
-
0,08
-
5,3
5,75
0,040
0,09
0,12
0,003
0,002
0,02 (each)
sisanya
PEMASANGAN ANODA KORBAN
Kedalaman : 0,5 m dari dasar pipa
Jarak : ~ 1 m dari pipa
Coating baik: 0,3 m dari pipa
Resitivitas tanah: < 6000 ohm-cm pemasangan anoda korban
Gambar 3. Pemasangan Anoda Mg
Data yang perlu untuk mendisain
Ukuran struktur (pipa)
Coating pipa
Row
Resistivitas tanah
Umur proteksi
Keperluan arus proteksi
Faktor keamanan
Jenis anoda
Urutan perhitungan
1. Hitung luas permukaan struktur
2. Tentukan keperluan arus proteksi
3. Hitung keperluan arus proteksi total
4. Tentukan berat anoda total
5. Tambahkan faktor keamanan (25-50%)
6. Tentukan ukuran anoda
7. Tentukan jumlah anoda
8. Tentukan jarak antara anoda
9. Hitung keluaran arus anoda
10. Hitung balik umur anoda
Keuntungan metoda anoda korban :
Tak perlu listrik
Pemasangan mudah
Tak ada interaksi
Overproteksi ringan
Cocok untuk arus kecil (murah)
Untuk daerah padat struktur
Distribusi arus merata
Tak perlu pemeliharaan
Cukup inspeksi rutin
Kekurangan metode anoda korban :
• arus terbatas
• anoda yang habis harus diganti
• anoda akan menambah berat dari struktur
Syarat-syarat anoda korban adalah:
Potensial korosi anoda harus lebih negatif
Polarisasi anoda korban harus cukup rendah
Anoda harus bisa menyediakan arus yang konstan
Ef i s i e ns i anoda ha rus t i ngg i
Perencanaan pembuatan sistem anoda korban harus memperhatikan hal
berikut:Luas area struktur yang akan dilindungi, kecepatan arus katodik,
lifetime darisistem tersebut, tipe pelapis, jumlah anoda yang akan digunakan,
bentuk anodadan resistivitas anoda.
Untuk Proteksi Katodik Anoda Korban, perubahan kinerja proteksi dapat
terjadi akibat mengecilnya ukuran anoda korban karena terlarut kedalam
lingkungan atau karena perubahan pada resistifitas tanah disekitar pipa akibat
interaksi tanah dengan perubahan cuaca, atau berubahnya resistifitas ‘backfill’
disekeliling anoda korban akibat tingginya diffusi unsur-unsur luar kedalam
backfill. Perubahan lingkungan disekitar pipa dapat juga disebabkan oleh
pencemaran atau modifikasi yang dilakukan secara sadar oleh manusia. Pada
umumnya, perubahan kinerja Proteksi Katodik Anoda Korban berupa penurunan
supplai arus proteksi yang berakibat pada penurunan potensial proteksi pipa.
Halmana berakibat pada penurunan kinerja proteksi yang berarti tidak
maksimalnya perlindungan pipa terhadap serangan korosi.
Kesimpulan :
1. Mg, Al, Zn dapat menjadi anoda korban untuk proteksi Fe karena
p o t e n s i a l l o g a m t e r s e b u t l e b i h n e g a t i f d a r i l o g a m
F e .
2. Al cocok d i gunakan pada l i ngkunga n a i r l a u t ka r e na
e f i s i e ns i nya bes a r
3. Mg cocok digunakan untuk lingkungan yang resistivitasnya
besark a r e n a M g m e m i l i k i k e a k t i f a n y a n g t i n g g i .