Korosi Pada Logam
description
Transcript of Korosi Pada Logam
TUGAS MATA KULIAHTEKNOLOGI BAHAN DAN KOROSI
JENIS-JENIS KOROSI
Oleh :
Yos Power Ambarita 110405035
Fitri Siregar 110405036
Suci Damayanti Sinaga 110405037
Silvia 110405038
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA2012
KOROSI
Korosi merupakan salah satu musuh besar dalam dunia industri, beberapa contoh
kerugaian yang ditimbulkan korosi adalah terjadinya penurunan kekuatan material
dan biaya perbaikan akan naik jauh lebih besar dari yang diperkirakan. Sehingga
diperlukan suatu usaha pencegahan-pencegahan terhadap serangan korosi.
A. Pengertian korosi
Korosi adalah proses degradasi / deteorisasi / perusakan material yang
disebabkan oleh pengaruh lingkungan dan sekitarnya. Ada pengertian dari pakar lain,
yaitu :
1. Korosi adalah perusakan material tanpa perusakan material
2. Korosi adalah kebalikan dari metalurgi ekstraktif
3. Korosi adalah system thermodinamika logam dengan lingkungan ( udara, air,
tanah ), yang berusaha mencapai kesetimbangan.
B. Jenis – jenis korosi yang terjadi pada pipa
1. Uniform attack ( korosi seragam )
Adalah korosi yang terjadi pada permukaan logam akibat reaksi kimia karena pH air
yang rendah dan udara yang lembab,sehingga makin lama logam makin menipis.
Biasanya ini terjadi pada pelat baja atau profil, logam homogen.
Korosi jenis ini bisa dicegah dengan cara diberi lapis lindung yang mengandung
inhibitor seperti gemuk.
a. Untuk lambung kapal diberi proteksi katodik
b. Pemeliharaan material yang tepat
c. Untuk jangka pemakain yang lebih panjang diberi logam berpaduan tembaga 0,4%
2. Pitting corrosion ( korosi sumur )
Adalah korosi yang disebabkan karena komposisi logam yang tidak homogen yang
dimana pada daerah batas timbul korosi yang berbentuk sumur. Korosi jenis ini dapat
dicegah dengan cara :
a. Pilih bahan yang homogen
b. Diberikan inhibitor
c. Diberikan coating dari zat agresif
3. Errosion Corrosion ( korosi erosi ) Korosi yang terjadi karena keausan dan
menimbulkan bagian – bagian yang tajam dan kasar, bagian – bagian inilah yang
mudah terjadi korosi dan juga diakibatkan karena fluida yang sangat deras dan dapat
mengkikis film pelindung pada logam. Korosi ini biasanya terjadi pada pipa dan
propeller. Korosi jenis ini dapat dicegah dengan cara :
a. Pilih bahan yang homogen
b. Diberi coating dari zat agresif
c. Diberikan inhibotor
d. Hindari aliran fluida yang terlalu deras
4. Galvaniscorrosion (korosi galvanis )
Korosi yang terjadi karena adanya 2 logam yang berbeda dalam satu
elektrolit sehingga logam yang lebih anodic akan terkorosi. Korosi ini dapat dicegah
dengan cara :
a. Beri isolator yang cukup tebal hingga tidak ada aliran elektolit
b. Pasang proteksi katodik
c. Penambahan anti korosi inhibitor pada cairan
5. Stress corrosion (korosi tegangan )
Terjadi karena butiran logam yang berubah bentuk yang diakibatkan karena
logam mengalami perlakuan khusus ( seperti diregang, ditekuk dll.) sehingga butiran
menjadi tegang dan butiran ini sangat mudah bereaksi dengan lingkungan. Korosi
jenis ini dapat dicegah dengan cara :
a. Diberi inhibitor
b. Apabila ada logam yang mengalami streses maka logam harus direlaksasi.
6. Crevice corrosion ( korosi celah )
Korosi celah (Crecive Corrosion) ialah sel korosi yang diakibatkan oleh perbedaan
konsentrasi zat asam . Korosi yang terjadi pada logam yang berdempetan dengan
logam lain diantaranya ada celah yang dapat menahan kotoran dan air sehingga
kosentrasi O2 pada mulut kaya disbanding pada bagian dalam, sehingga bagian
dalam lebih anodic dan bagian mulut jadi katodik Korosi ini dapat dicegah dengan
cara :
a. Isolator
b. Dikeringkan bagian yang basah
c. Dibersihkan kotoran yang ada
7. Korosi mikrobiologi
Korosi yang terjadi karena mikroba Mikroorganisme yang mempengaruhi
korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan protozoa. Korosi ini bertanggung jawab
terhadap degradasi material di lingkungan.
Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya
berhubungan dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam
dalam bentuk lapisan tipis atau biodeposit. Lapisan film tipis atau biofilm.
Pembentukan lapisan tipis saat 2 – 4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan
ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan. Korosi jenis
ini dapat dicegah dengan cara :
a. Memilih logam yang tepat untuk suatu lingkungan dengan kondisi-kondisinya
b. Memberi lapisan pelindung agar lapisan logam terlindung dari lingkungannya
c. Memperbaiki lingkungan supaya tidak korosif
d. Perlindungan secara elektrokimia dengan anoda korban atau arus tandingan.
e. Memperbaiki konstruksi agar tidak menyimpan air,lumpur dan zat korosif lainnya.
8. Fatigue corrosion ( korosi lelah )
Korosi ini terjadi karena logam mendapatkan beban siklus yang terus
berulang sehingga smakin lama logam akan mengalami patah karena terjadi
kelelahan logam. Korosi ini biasanya terjadi pada turbin uap, pengeboran minyak dan
propeller kapal. Korosi jenis ini dapat dicegah dengan cara :
a. Menggunakan inhibitor
b. Memilih bahan yang tepat atau memilih bahan yang kuat korosi.
c. Memilih bahan yang tepat atau memilih bahan yang kuat korosi.
C.Bakteri Penyebab Korosi
Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri.
Jenis-jenis bakteri yang berkembang yaitu :
1. Bakteri reduksi sulfat
Bakteri ini merupakan bakteri jenis anaerob membutuhkan lingkungan bebas oksigen
atau lingkungan reduksi, bakteri ini bersirkulasi di dalam air aerasi termasuk larutan
klorin dan oksidiser lainnya, hingga mencapai kondisi ideal untuk mendukung
metabolisme. Bakteri ini tumbuh pada oksigen rendah. Bakteri ini tumbuh pada
daerah-daerah kanal, pelabuhan, daerah air tenang tergantung pada lingkungannya.
Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadar
H2S atau Besi sulfida.Tidak adanya sulfat, beberapa turunan dapat berfungsi sebagai
fermenter menggunakan campuran organik seperti pyruvnate untuk memproduksi
asetat, hidrogen dan CO2, banyak bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang
mengkonsumsi hidrogen.
2. Bakteri oksidasi sulfur-sulfida
Bakteri jenis ini merupakan bakteri aerob yang mendapatkan energi dari oksidasi
sulfit atau sulfur. Bebarapa tipe bakteri aerob dapat teroksidasi sulfur menjadi asam
sulfurik dan nilai pH menjadi 1. bakteriThiobaccilus umumnya ditemukan di deposit
mineral dan menyebabkan drainase tambang menjadi asam.
3. Bakteri besi mangan oksida
Bakteri memperoleh energi dari osidasi Fe2+ Fe3+ dimana deposit berhubungan
dengan bakteri korosi. Bakteri ini hampir selalu ditemukan di Tubercle (gundukan
Hemispherikal berlainan ) di atas lubang pit pada permukaan baja. Umumnya
oksidaser besi ditemukan di lingkungan dengan filamen yang panjang.
D. Faktor Penyebab korosi
Marsudi dalam “Hand Out Teknik Pelapisan” meninjau dari segi material faktor-
faktor yang mempengaruhi kecepatan korosi, adalah:
1. Homogenitas fisik dan kimia
2. Nilai elektro potensial di dalam larutan
3. Kemampuan membentuk lapisan pelindung
4. Hidrogen- over voltage
5. Selain air dan oksigen sebagai elektrolit juga gas pembentuk asam (CO2, SO2,
NaCl) yang pada musim penghujan atau pada kelembaban tinggi
E. Sistem Proteksi Korosi
Ada beberapa prinsip pencegahan korosi yang penggunaannya disesuaikan dengan
jenis peralatan, tempat, serta jenis lingkungan yang korosif. Adapun prinsip-prinsip
pencegahan korosi tersebut adalah sebagai berikut.
1. Prinsip perbaikan lingkungan yang korosif
2. Prinsip netralisasi zat koroden sedemikian rupa sehingga tidak berbahaya lagi
3. Prinsip penggunaan bahan yang sama dengan yang tahan terhadap jenis korosi
tertentu
4. Penggunaan zat pelambat korosi (corrosion inhibitor)
5. Perlindungan katodik dan perlindungan anodik
6. Prinsip perlindungan permukaan dengan cara :
Pelapisan dengan cat (organic coating)
Pelapisan metal coating, lining, overlay, dan clodding
Pelapisan anorganik
pembalutan (wrapping)
Proses pelapisan secara umum bertujuan untuk perlindungan (protektif),
hiasan(dekoratif) atau memperbaiki sifat permukaan lainnya, misalnya sifat tahan
panas, tahan cuaca, tahan korosi, tahan goresan (abrasi), penghantar panas dan
sebagainya. Pelapisan terdiri dari bermacam-macam, seperti pelapisan dengan
cat (coating), pelapisan dengan logam, pelapisan anorganik dan lain-lain. Jenis-jenis
proses pelapisan logam sering digunakan antara lain :
1. Elektroplating
Elektroplating atau yang lebih dikenal dengan pelapisan listrik adalah suatu
pelapisan logam dengan mengendapkan suatu logam pelapis terhadap logam lain
yang akan di lapisi melalui elektrolisis. Dengan kata lain elektroplating adalah proses
mengendapkan bahan logam pelapis terhadap bahan yang akan dilapisi melalui
pertukaran elektron secara konduktif melalui proses oksidasi-reduksi.
Proses pelapisan listrik ini telah memberikan dampak yang cukup besar pada
penghematan pemakaian logam, serta dapat memberikan alternatif pemakaian bahan
yang lebih murah.
2. Galvanisasi
Proses galvanisasi sebenarnya hampir sama dengan proses elektroplating,
hanya saja pada proses galvanisasi tidak terjadi perpindahan elektron tapi terjadi
penempelan atau pembekuan logam pelapis terhadap logam yang dilapisi.
Mekanismenya berlangsung pada suhu tinggi sehingga mengakibatkan difusi yang
akan menyebabkan transisi karena banyak fasa, sehingga adhesinya lebih kuat
dibanding elektroplating. Proses galvanisasi relatif singkat. Cara ini disebut
galvanisasi karena pelindungnya adalah seng (zinc) dan berfungsi sebagai logam
yang bersifat anodik terhadap baja yang dilindungi, biasa disebut juga proses
pencelupan panas (hot dipping).
3. Semprotan Logam (Metal spray)
Menurut Ir. Wahyudin dalam “Metal Spray “ (metallizing proces, Puslitbang
Metalurgi-LIPI:1) dikatakan bahwa semprotan logam adalah proses metalisasi
(metallizing proces),di mana logam leleh atau cair disemprotkan pada suatu
permukaan dan membentuk lapisan. Logam yang disemprotkan baik murni ataupun
paduan dicairkan oleh sumber arus dan diatomisasikan oleh udara membentuk butir-
butir yang sangat halus dan disemprotkan pada permukaan benda kerja membentuk
lapisan logam padat.
Prinsip dari proses ini adalah bahwa semprotan gas tekan tinggi dapat
membuat logam menjadi butiran-butiran halus, kecepatan gas tersebut kira-kira 200-
270 m/s. Butiran-butiran leleh tersebut kemudian melekat pada permukaan logam
yang akan dilindungi melalui proses pendingin cepat seperti pada casting. Bahannya
berasal dari bentuk kawat atau serbuk yang kemudian meleleh karena semprotan gas
panas yang terbakar (misalnyaOxy- acetylene) atau dengan busur listrik (electric
arc).
4. Sementasi (cementation)
Caranya adalah dengan mengguling-gulingkan peralatan yang akan
dilindungi ke dalam campuran serbuk logam pelindung atau fluks yang tepat pada
suhu tinggi, sehingga menyebabkan logam pelindung tadi terdifusi pada permukaan
logam yang dilindungi. Selain dengan serbuk logam dapat juga dilakukan dengan
mencelupkan bahan yang akan dilindungi ke dalam kalsium yang mencair dan
mengandung salah satu bahan yang dipergunakan sebagai pelindung dengan
regangan yang inert.
5. Penggunaan Zat Pelambat Pengkorosian (Inhibitor)
Inhibitor adalah suatu zat kimia yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit
ke dalam suatu zat koroden (lingkungan yang korosif), dapat secara efektif
memperlambat atau mengurangi laju pengkorosian yang ada. Ada beberapa jenis
inhibitor, yaitu:
1. Inhibitor pemasif (passivating inhibitor)
2. Inhibitor katodik (catodic inhibitor)
3. Inhibitor organis (organic inhibitor)
4. Inhibitor penyebab pengendapan (preccipitate inducing inhibitor)
5. Inhibitor berbentuk uap (Vapor phase inhibitor).
Cara pemakaian inhibitor ada beberapa teknik, diantaranya adalah :
1. Injeksi terus menerus
2. Pemasokan secara setakar-setakar (batch)
3. Cara pengecatan (squeeze treatment)
4. Valetilasi (dengan ketel uap dan kontainer tertutup)
5. Pelapisan (coating).
Penggunaan inhibitor selain untuk mencegah terjadinya pengkaratan juga dapat
menimbulkan beberapa masalah, seperti di bawah ini :
a) Pembuihan (foaming) akibat pengaruh organic inhibitor
b) Terjadinya emulsi karena fase-fase gas dan cair bercampur disertai gerakan
agitasi
c) Penyumbatan (plugging) karena adanya lapisan oksidasi dan kerak terkelupas,
sehingga ikut aliran dan menyumbat pada filter, turbin dan lain-lain.
d) Terciptanya karat baru, karena ada beberapa inhibitor dapat bereaksi dan
menghasilkan produk yang dapat merusak
e) Masalah heat transfer, karena adanya endapan fosfat, silikat atau sulfat yang
berlebihan
f) Pengaruh beracun
g) Kehilangan inhibitor karena pengendapan (presipitation), proses adsorpsi atau
terlalu mudah atau lambat larut.
Penggunaan inhibitor bertujuan untuk melindungi permukaan logam dari serangan
korosi, diantaranya yaitu:
1. Memperpanjang usia pakai peralatan
2. Mencegah penghentian pabrik (shut down)