KOROSI

KOROSIPENGANTAR DAN PEMAHAMANNYAMATERIKONSEP KOROSITERMODINAMIKA DAN KINETIKA KOROSIKONSEP ENERGI DAN POTENSIALJENIS-JENIS KOROSIPERLINDUNGAN TERHADAP KOROSIIMPRESSED CURRENTSACRIFICIAL ANODEKorosi dapat diartikan sebagai suatu perusakan suatu material karena bereaksi dengan lingkungannya.Lingkungan adalah keadaan sekeliling yang kontak dengan material / logam.Lingkungan bisa berupa padatan, cairan, atau gas dengan kondisi komposisi kimia, temperatur, kecepatan alir, dsb-nya yang tertentu.Akibat dari KorosiPengeroposan struktur/ komponen, atau hilangnya sebagian logam karena bereaksi Sifat mekanik turunKebocoranKontaminasi, pencemaran (mis: ZnO2 pada kaleng makanan bisa meracuni manusia bila tertelan)Kerusakan sistem secara keseluruhanTampilan yang kurang sedap dipandangFACTMENGAPA?

Korosi adalah peristiwa yang alami (pasti terjadi)Karena korosi adalah proses kembalinya produk buatan manusia ke alamIron and Steel MakingProduk korosi kembali ke alam sebagai bijih besi

Mengambil bijih besi dari alam berupa hematit, limonit, magnetit, siderit dsbHematite lump ore (Fe2O3)Produk besi dan baja

Korosi

Karena korosi adalah bagian dari siklus besi, maka korosi tidak dapat dicegah

Yang bisa dilakukan adalah menghambat atau memperlambat proses terjadinya korosiFontana mendefinisikan ketahanan suatu material terhadap korosi berdasarkan range laju korosi/ tahun

Perilaku dan laju korosi dapat diukur/ diketahui melalui:Weight loss methodSalt spray chamberPolarization / Potential sweepElectro impedance Spectroscopy (EIS)ObservasiScanning Electron MicroscopeX-Ray Diffraction

Korosi adalah suatu pokok bahasan yang menyangkut berbagai disiplin ilmu seperti fisika, kimia, metalurgi, elektrokimia, rekayasa dan thermodinamika

KONSEP DASAR ENERGIHampir semua kejadian di alam dipengaruhi oleh perubahan energi.First law : energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan (Hukum I Termodinamika)Semua perubahan spontan akan diikuti oleh pelepasan energi bebas dari sistem ke lingkungan sekitar pada temperatur dan tekanan konstan (Hukum II Termodinamika)Dari siklus hidup besi di atas, maka dari bijih besi sampai menjadi karat terjadi beberapa proses yang melibatkan perubahan energi, antara lainPemberian energi untuk ekstraksi menjadi produk besiPelepasan energi dari produk besi menjadi karat

TEORI KEADAAN PERALIHAN (TRANSITION STATE)

Dari gambar di atas dapat dijelaskanPada kondisi 1, suatu senyawa AB berada pada suatu tingkat energi bebas G dan relatif stabilPada suatu ketika, senyawa AB ini digunakan oleh manusia dan diproses (diberi energi) sehingga dapat digunakan. Tingkat energinya berubah sebesar DG.Pada keadaan peralihan ini kestabilan energinya berubah. Zat cenderung untuk melepaskan energi mencari kesetimbangan/ kestabilan baruKetika sebagian energi dilepaskan (DG+DG), zat mencapai kestabilan/ kesetimbangan dan membentuk senyawa CDSehingga dari kondisi awal sampai akhir, perubahan energi yang terjadi adalah sebesar DGG adalah energi bebas (Joule). Harga DG positif pada sistem yang menyerap energi dan negatif untuk sistem yang mengeluarkan energi.Reaksi akan berjalan spontan atau tidak, dapat dijelaskan dengan besarnya perubahan energi bebas DG, jika DG negatif berarti reaksi berjalan spontan. Reaksi korosi logam umumnya berjalan secara spontan sehingga harga DG adalah negatif (DG < 0).Penentuan harga DG menggunakan persamaan Faraday sebagai berikut:DG = -nFEDimanan : banyaknya elektron yang dipindahkan dalam reaksi korosi, tanda negatif karena muatan elektron.F : muatan / 1 mol elektron = 96 494 Coulomb/molE : potensial terukur (volt).Dalam kondisi standard : Temperatur = 298 K, tekanan 1 atm, maka persamaan menjadi :DGo = -nFEo

IMUN, AKTIF, PASIFBila suatu logam berada dalam suatu lingkungan, ada 3 kemungkinan bisa terjadi yaitu Imun, Aktif, dan Pasif.Imun / Nobel / Mulia = Tidak terjadi apa-apa : Logam berada dalam kondisi imun terhadap lingkungan korosif.Aktif = Terjadi reaksi korosi : Logam berada dalam kondisi aktif terhadap lingkungan (korosif)-nya.Pasif = Terbentuk lapisan film di permukaan logam : Logam dalam kondisi pasif di lingkungan korosif karena terbentuk lapisan pasif di permukaan logam yang melindungi logam dari serangan korosi (lingkungan korosif di sekitarnya).

Imun : Nobel / Mulia :Tidak terjadi reaksiTidak terjadi korosiTidak ada pengurangan beratTer(korosi) : AktifLogam mengalami pelarutanTidak terbentuk lapisan film protektifPengurangan berat yang terjadi tinggiTer(korosi) : PasifReaksi yang terjadi pelanTerbentuk lapisan film protektif (pasif) di permukaan logamPengurangan berat yang terjadi rendahKlasifikasi menurut mekanisme terjadinyaKorosi temperatur rendah (low temperature corrosion/ wet corrosion/ electrochemical corrosion)Reaksi Elektrokimiamis: korosi di media yang mengandung uap air atau air atau di media elektrolit

Korosi temperatur tinggi (high temperature corrosion/ dry corrosion/ chemical corrosion/ oxidation)Reaksi Kimiamis: korosi pada ruang bakar, sudu turbin gasKorosi karena Reaksi Elektrokimia(Temperatur Rendah)biasanya terjadi di lingkungan yang basah, pada temperatur yang relatif rendah

Terjadi reaksi oksidasi (reaksi anodik) dan reaksi reduksi (reaksi katodik).

Korosi ini terjadi secara merata pada permukaan atau lokal pada daerah tertentu

Korosi jenis ini yang umum ditemui, dan menjadi masalah yang serius di industri Korosi karena Reaksi Kimia(Temperatur Tinggi)Biasanya pada temperatur yang relatif tinggi, atau dalam lingkungan udara yang kering.

Sering disebut dengan proses oksidasi bila logam bereaksi dengan oksigen, sulfidasi bila bereaksi dengan sulfida atau carburisasi jika bereaksi dengan gas karbon di/mono-oksida.

Oksidasi sering dijumpai pada sudu turbin gas, ruang bakar, dan bagian mesin yang bekerja pada suhu tinggi. Faktor-faktor yang berperan pada reaksi korosi adalah faktor termodinamis dan kinetis.

Faktor termodinamis mengontrol kecenderungan dari logam untuk lebih mudah/ sulit mengalami korosi

Faktor kinetis mengontrol lambat/cepatnya reaksi korosi yang terjadi.Korosi terjadi apabila terdapat 4 komponenAnoda terkorosiKatoda tidak terkorosiMedia elektrolitKontak metalik

Ada beda potensial antara anoda dan katoda, potensial anoda lebih kecil daripada potensial katoda (PEA