Post on 03-Jan-2020
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Korosi
Banyak teori tentang korosi atau karat pada logam yang di kemukakan
oleh para pakar, Secara umum, korosi adalah proses kimia atau elektro kimia
yang terjadi antara logam dengan lingkungannya yang mengakibatkan degradasi
sifat logam tersebut akibat reaksi antara bahan logam dengan lingkungannya
yang korosif.
Korosi dapat terjadi apabila terdapat empat elemen di bawah ini :
Anoda
Terjadi reaksi oksidasi, maka daerah tersebut akan timbul korosi
M M+ + e
Katoda
Terjadi reaksi reduksi, daerah tersebut mengkonsumsi elektron
Ada hubungan (Metallic Pathaway) Tempat arus mengalir dari katoda ke anoda
Larutan (electrolyte)
Larutan korosif yang dapat mengalirkan arus listrik, mengandung ion-ion.
Agar korosi dapat terjadi, keempat elemen tersebut harus ada. Jika salah satu dari keempat elemen itu tidak ada, maka korosi tidak akan terjadi. Reaksi korosi yang akan terjadi adalah :
Anoda : 4Fe 4Fe2+
+ 8e (oksidasi)
Katoda : 4H2O + 2O2 + 8e 8 OH (reduksi)
4Fe2+
+ 8OH 4Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 . 2H2O (karat)
2H+ + 2e H2 gas (suasana asam)
6
Ada dua macam proses korosi :
1. Korosi Proses Kimia
Merupakan serangan korosi secara langsung, tanpa adanya aliran listrik
pada logam. Contohnya adalah berkaratnya baja dalam udara terbuka. Korosi
oleh proses kimia biasanya menyebar secara merata pada seluruh permukaan
logam.
2. Korosi Elektro Kimia
Oleh proses elektro kimia, pada permukaan logam akan terbentuk daerah–
daerah anoda dan katoda, yang satu dengan yang lainnya dipisahkan oleh jarak–
jarak tertentu. Karena potensial anoda “kurang mulia” atau tinggi drajatnya
dibanding potensial katoda, maka akan terjadi arus listrik diantara kedua
elektroda tersebut, electron–electron akan berpindah dari anoda ke katoda,
sehingga anoda larut dan katoda mendapat perlindungan (Amsori M Das, 2012)
Peristiwa korosi terjadi akibat adanya reaksi kimia dan elektrokimia.
Namun, untuk terjadinya peristiwa korosi terdapat beberapa elemen utama yang
harus dipenuhi agar reaksi tersebut dapat berlangsung. Elemen-elemen utama
tersebut adalah sebagai berikut:
a. Material
Dalam suatu peristiwa korosi, suatu material akan bersifat sebagai
anoda. Anoda adalah suatu bagian dari suatu reaksi yang akan mengalami
oksidasi. Akibat reaksi oksidasi, suatu logam akan kehilangan elektron, dan
senyawa logam tersebut ion berubah menjadi ion-ion bebas.
b. Lingkungan
Dalam suatu peristiwa korosi, suatu lingkungan akan bersifat sebagai
katoda. Katoda adalah suatu bagian dari rekasi yang akan mengalami reduksi.
Akibat reaksi reduksi, lingkungan yang bersifat katoda akan membutuhkan
elekron yang akan diambil dari anoda. Beberapa lingkungan yang dapat bersifat
katoda adalah Lingkungan air, atmosfer, gas, mineral acid, tanah, dan minyak.
Lingkungan korosif dibagi menjadi dua jenis Yaitu :
7
1. Lingkungan Korosi Kering
Adalah peristiwa korosi yang berlangsung tanpa adanya kelembaban atau
cairan pada temperatur tinggi dimana beberapa senyawa kimia menyublem,
mencair atau meleleh sehingga permukaan logam dapat terjadi keadaan antara
fase logam dan cair atau leleh senyawa kimia. Korosi merupakan reaksi kimia
murni karena tidak adanya elekrolit maupun mediumnya dan biasanya terjadi
pada temperatur tinggi. Korosi ini banyak terjadi pada tanur tinggi di pabrik besi
baja atau pabrik semen.
2. Lingkugan Korosi Basah
Adalah suatu peristiwa basah berlangsung akibat lingkungan yang bersifat
cair, uap dan kelembaban udara yang bercampur dangan gas-gas polusi. Korosi
basah merupakan reaksi elektrokimia, karena adanya elektrolit dan medium yang
menyebabkan timbulnya reaksi kimia dari perpindahan electron. Korosi basah
banyak ditrmukan pada pabrik-pabrik pada umumnya.
c. Reaksi antara material dan lingkungan
Adanya reaksi antara suatu material dengan lingkungannya merupakan
suatu persyaratan yang sangat penting dalam terjadinya suatu peristiwa korosi.
Reaksi korosi hanya akan terjadi jika terdapat hubungan atau kontak langsung
antara material dan lingkungan. Akibat adanya hubungan tersebut, akan terjadi
reaksi reduksi dan oksidasi yang berlangsung secara spontan.
d. Elektrolit
Untuk mendukung suatu reaksi reduksi dan oksidasi dan melengkapi
sirkuit elektrik, antara anoda dan katoda harus dilengkapi dengan elektrolit.
Elektrolit menghantarkan listrik karena mengandung ion-ion yang mampu
menghantarkan elektroequivalen force sehingga reaksi dapat berlangsung.
(Tezar Prima Nurhamzah, 2011).
2.2 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Laju Korosi
Umumnya problem korosi disebabkan oleh air, tetapi ada beberapa faktor
selain air yang mempengaruhi laju korosi, diantaranya:
1. Faktor Gas Terlarut.
8
Oksigen (O2), adanya oksigen yang terlarut akan menyebabkan korosi
pada metal seperti laju korosi pada mild stell alloys akan bertambah
dengan meningkatnya kandungan oksigen. Reaksi korosi secara umum
pada besi karena adanya kelarutan oksigen adalah sebagai berikut :
Reaksi Anoda : Fe → Fe2- + 2e
Reaksi katoda : O2 + 2H2O+ 4e 4 → OH
Karbondioksida (CO2), jika karbon dioksida dilarutkan dalam air maka
akan terbentuk asam karbonat (H2CO3) yang dapat menurunkan pH air
dan meningkatkan korosifitas, biasanya bentuk korosinya berupa pitting
yang secara umum reaksinya adalah:
CO2 + H2O → H2CO3
Fe + H2CO3 → FeCO3+H2
2. Faktor Temperatur
Penambahan temperatur umumnya menambah laju korosi walaupun
kenyataannya kelarutan oksigen berkurang dengan meningkatnya temperatur.
Apabila metal pada temperatur yang tidak uniform, maka akan besar
kemungkinan terbentuk korosi.
3. Faktor pH
pH netral adalah 7, sedangkan ph < 7 bersifat asam dan korosif, sedangkan
untuk pH > 7 bersifat basa juga korosif. Tetapi untuk besi, laju korosi rendah
pada pH antara 7 sampai 13. Laju korosi akan meningkat pada pH < 7 dan pada
pH > 13.
4. Faktor Bakteri Pereduksi atau Sulfat Reducing Bacteria (SRB)
Adanya bakteri pereduksi sulfat akan mereduksi ion sulfat menjadi gas H2S,
yang mana jika gas tersebut kontak dengan besi akan menyebabkan terjadinya
korosi.
5. Faktor Padatan Terlarut
Klorida (Cl), klorida menyerang lapisan mild steel dan lapisan stainless
steel. Padatan ini menyebabkan terjadinya pitting, crevice corrosion, dan
juga menyebabkan pecahnya alooys.
9
Karbonat (CO3), kalsium karbonat sering digunakan sebagai pengontrol
korosi dimana film karbonat diendapkan sebagai lapisan pelindung
permukaan metal, tetapi dalam produksi minyak hal ini cenderung
menimbulkan masalah scale.
Sulfat (SO4), ion sulafat ini biasanya terdapat dalam minyak. Dalam air,
ion sulfat juga ditemukan dalam konsentrasi yang cukup tinggi dan
bersifat kontaminan, dan oleh bakteri SRB sulfat diubah menjadi sulfide
yang korosif ( M. Fajar sidiq, 2013).
2.3 Jeni-Jenis Korosi
Secara garis besar korosi ada dua jenis yaitu :
1. Korosi Internal
Yaitu korosi yang terjadi akibat adanya kandungan CO2 dan H2S pada
minyak bumi, sehingga apabila terjadi kontak dangan air akan membentuk asam
yang merupakan penyebab korosi.
2. Korosi Eksternal
Yaitu korosi yang terjadi pada bagian permukaan dari system perpipaan dan
peralatan, baik kontak udara bebas dan permukaan tanah, akibat adanya
kandungan zat asam pada udara dari tanah ( Mechanical Engineering Ismanto
Alpha’s 2009 ).
Kebanyakan logam ada secara alami sebagai bijih-bijih yang stabil dari
oksida-oksida, karbonat atau sulfida. Diperlukan energi untuk mengubah bijih
logam menjadi sesuatu yang bermanfaat,. Korosi hanyalah perjalanan sifat
pembalikan satu proses yang tidak wajar kembali kepada suatu keadaan tenaga
yang lebih rendah.
Secara umum, tipe dari korosi dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Korosi Seragam/merata ( Uniform Corrosion )
Korosi seragam merupakan korosi dengan serangan merata pada seluruh
permukaan logam. Korosi terjadi pada permukaan logam yang terekspos pada
lingkungan korosif.
2. Korosi dua logam ( Galvanic corrosion )
10
Korosi galvanik terjadi jika dua logam yang berbeda tersambung melalui
elektrolit sehingga salah satu dari logam tersebut akan terserang korosi sedang
lainnya terlindungi dari korosi. Untuk memprediksi logam yang terkorosi pada
korosi galvanic dapat dilihat pada deret galvanik
3. Korosi Celah ( Crevice corrosion )
Mirip dengan korosi galvanik, dengan pengecualian pada perbedaan
konsentrasi media korosifnya. Celah atau ketidak teraturan permukaan lainnya
seperti celah paku keling ( rivet ), baut, washer, gasket, deposit dan sebagainya,
yang bersentuhan dengan media korosif dapat menyebabkan korosi terlokalisasi
4. Korosi Sumuran ( piitting corrosion )
Korosi sumuran terjadi karena adanya serangan korosi lokal pada permukaan
logam sehingga membentuk cekungan atau lubang pada permukaan logam.
Korosi logam pada baja tahan karat terjadi karena rusaknya lapisan pelindung (
passive film )
5. Retak Pengaruh Lingkungan ( environmentally induced cracking )
Merupakan patah getas dari logam paduan ulet yang beroperasi di
lingkungan yang menyebabkan terjadinya korosi seragam. Ada tiga jenis tipe
perpatahan pada kelompok ini, yaitu : stress corrosion cracking (SSC), corrosion
fatigue cracking (CFC), dan hydrogen-induced cracking (HIC)
6. Kerusakan Akibat Hidrogen ( Hidrogen damage )
Kerusakan ini disebabkan karena serangan hydrogen yaitu reaksi antara
hydrogen dengan karbida pada baja dan membentuk metana sehingga
menyebabkan terjadinya dekarburasi, rongga, atau retak pada permukaan logam.
Pada logam reaktik seperti titanium, magnesium, zirconium dan vanadium,
terbentuknya hidrida menyebabkan terjadinya penggetasan pada logam.
7. Korosi Antar Butir ( intergranular corrosion )
Korosi yang menyerang pada batas butir akibat adanya segregasi dari unsur
pasif seperti krom meninggalkan batas butir sehingga pada batas butir bersifat
anodic
8. Dealloying
11
Dealloying adalah lepasnya unsure- unsur paduan yang lebih aktif (anodik)
dari logam paduan, sebagai contoh : lepasnya unsur seng atau Zn pada kuningan (
Cu – Zn ) dan dikenal dengan istilah densification.
9. Korosi Erosi
Korosi erosi disebabkan oleh kombinasi fluida korosif dan kecepatan
aliran yang tinggi. Bagian fluida yang kecepatan alirannya rendah akan
mengalami laju korosi rendah, sedangkan fluida kecepatan tinggi menyebabkan
terjadinya erosi dan dapat menggerus lapisan pelindung sehingga mempercepat
korosi.
10. Korosi Aliran (Flow induced Corrosion)
Korosi Aliran digambarkan sebagai effek dari aliran terhadap terjadinya
korosi. Meskipun mirip, antara korosi aliran dan korosi erosi adalah dua hal yang
berbeda. Korosi aliran adalah peningkatan laju korosi yang disebabkan oleh
turbulensi fluida dan perpindahan massa akibat dari aliran fluida diatas
permukaan logam. Korosi erosi adalah naiknya korosi dikarenakan benturan
secara fisik pada permukaan oleh partikel yang terbawa fluida ( M. Fajar sidiq,
2013).
2.4 Definisi Baja Karbon
Baja merupakan paduan yang sebagian besar terdiri dari unsur besi dan
karbon 0,2% - 2,14%. Selain itu juga mengandung unsure-unsur lain seperti
sulfur, fosfor, silikon, mangan, karbon dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan
alumunium. Namun unsur-unsur ini hanya dalam presentase kecil. Sifat baja
karbon dipengaruhi oleh presentase karbon dan struktur mikro. Sedangkan
struktur mikro pada baja karbon dipengaruhi oleh perlakuan panas dan
komposisi baja. Karbon dengan campuran unsur lain dalam baja dapat
meningkatkan nilai kekerasan, tahan gores dan tahan suhu (sifat Mekanik). Unsur
paduan utama baja adalah karbon, dengan ini baja dapat digolongkan menjadi
tiga yaitu baja karbon rendah, baja karbon sedang, dan baja karbon tinggi.
(Amanto, 1999).
Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan
mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Baja
karbon ini dikenal sebagai baja hitam karena berwarna hitam, banyak
12
digunakan untuk peralatan pertanian misalnya sabit dan cangkul. Unsur
paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah titanium, krom
(chromium), nikel, vanadium, cobaltdan tungsten (wolfram). Dengan
memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis
kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja
dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile
strength), namun di sisi lain membuatnya menjadigetas (brittle) serta
menurunkan keuletannya (ductility) (Anonimous A, 2012). Klasifikasi dari baja
karbon dapat lihat pada table 2.1 dibawah ini.
Tabel 2.1. Klasifikasi Baja Karbon.
Sumber: Teknologi Pengelasan Logam, Wiryosumarto dan Okumura, 2000
2.5 Baja Karbon Rendah SS400
Beberapa orang masih beranggapan bahwa SS400/JIS G3101/ASTM A36
adalah baja sejenis “Stainless Steel” (baja tahan karat) karena diawali dengan
huruf SS. Pada kesempatan ini, diterangkan bahwa SS400 bukanlah baja stainless
steel, SS disini berarti “Structural Steel” alias baja konstruksi. Berbeda dengan
penamaan pada SS304, SS316, SS410, dsb.Pada SS304, SS316, SS410, dsb,
disini memang jenis baja stainless steel dari standard ASTM (Amarican Society
for Testing Materials). Adapun stainless steel standard JIS (Japanese Industrial
Standard) mereka memberi kode dengan awalan SUS (Steel Use Stainless)
misalnya SUS304, SUS316, SUS410, dst. Sifat mekanik A36 adalah tegangan
luluh maksimum 248 Mpa dan tegangan tarik maksimum 400 Mpa dengan
perpanjangan maksimum 23 %.
Pada kasus SS400, SS disini bukanlah kepanjangan dari stainless steel tapi
“Struktural Steel”. SS400/JIS G3101/ASTM A36 adalah baja umum (Mild SteelI
13
dimana komposisi kimianya hanya karbon (C), Manganese (Mn), Silikon (Si),
Sulfur (S) dan Posfor(P) yang dipakai untuk aplikasi struktur/konstruksi umum
(General Purpose Structural Steel) misalnya untuk jembatan (bridge), pelat kapal
laut, oil tank, dll. SS400/JIS G3101 ekivalen dengan DIN: St37-2, ENS235JR,
ASTM: A283C dan UNI: FE360B. SS400/JIS G3101/ASTM A36, baja dengan
kadar karbon rendah (max 0.17% C) Low C Steel, material ini tidak dapat
dikeraskan (hardening)/perlakuan panas (heat treatment) melalui proses quench
and temper. Material ini hanya bisa dikeraskan melalui pengerasan permukaan
(surface hardening) seperti karburisasi (carburizing), nitriding atau
carbonitriding, dimana kekerasan permukaan bisa mencapai 500 Brinell (kira-kira
50 HRC) pada kedalaman permukaan 10 hingga 20 mikron tergantung parameter
prosesnya.
Tabel 2.2. Komposisi Kimia Baja SS400.
C Si Mg P S Ni Cr Fe
0,20 0,09 0.53 0,01 0,04 0,03 0,03 Belance
2.6 Laju Korosi
Laju korosi adalah kecepatan rambatan atau kecepatan penurunan kualitas
bahan terhadap waktu. Dalam perhitungan laju korosi, satuan yang biasa
digunakan adalah mm/th (standar internasional) atau mill/year (mpy, standar
British). Tingkat ketahanan suatu material terhadap korosi umumnya memiliki
niai laju korosi antara 1 – 200 mpy. Pada tabel 1. di bawah ini adalah
penggolongan tingkat ketahanan material berdasarkan laju korosinya (Yudha
Kurniayan Afandi, 2015)
Tabel 2.3. Tabel hubungan laju korosi dan ketahanan korosi
Relative
Corrosion
resistance
Approximate metric equivalent
mpy mm/year µm/yr nm/yr pm/sec
Outstanding < 1 < 0.02 < 25 < 2 < 1
14
Excellent 1 – 5 0.02 – 0.1 25 - 100 2 – 10 1 – 5
Good 5 – 20 0.1 – 0.5 100 - 500 10 – 50 5 – 20
Fair 20 – 50 0.5 – 1 500 - 1000 50 – 100 20 – 50
Poor 50 – 200 42125 1000 - 5000 150 – 500 50 – 200
Unacceptable 200+ 5+ 5000+ 500+ 200+
2.7 Pengukuran Laju Korosi Dengan Weight Loss
Perhitungan kehilangan berat (weight loss) dilakukan dengan melakukan
selisih antara berat awal dan berat akhir terlihat pada rumus perhitungan
kehilangan berat.
W = W0 – WA
W = Selisih berat (gram)
W0 = Berat sebelum diuji (gram)
WA = Berat setelah diuji (gram)
Perhitungan laju korosi dapat dilakukan dengan melihat rumus laju korosi
erosi secara umum.
Laju korosi erosi ( mpy) = (K x W) / (A x T x D)
K = Konstanta ( 3,45 x 106)
T = Waktu (jam)
A = Luas permukaan logam (cm2)
D = Densitas logam (7,805 gr/cm3)
W = Kehilangan berat (gram)
Principle and Prevention Of Corrosion, Denny A. Jones hal 3, 1992
2.8 Gambaran Umum Larutan
2.8.1 Asam Sulfat (H2SO4)
Aki adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energy (umumnya energy
listrik) dalam bentuk energy kimia. Fungsi aki adalah sebagai alat untuk
menghimpun tenaga listrik, penghasil dan penyimpan daya listrik hasil reaksi
15
kimia, dan peranti untuk mengubah listrik menjadi tenaga kimia atau
sebaliknya.
Gambar 2.1 batere basah (accu)
Keterangan gambar
1. Rangka, berfungsi rumah accu
2. Kepala kutup positif, berfungsi sebagai terminal kutup positif
3. Penghubung sel, berfungsi menghubungkan sel-sel
4. Tutup ventilasi, berfungsi menutup lubang sel
5. Penutup, berfungsi menutup bagian atas accu
6. Plat-plat, berfungsi sebagai bidang pereaktor
7. Plan negative, terbuat dari pb berfungsi sebagai bahan aktif aki
8. Plat positif, terbuat dari PbO2, berfungsi sebagai bahan aktif aki
9. Tuang sedimen, berfungsi untuk menampung kotoran
10. Pelastic pemisah, berfungsi untuk memisahkan palt positif dan negatif.
2.8.2 Prinsip kerja aki basah
Pada aki basah terjadi proses elektrokimia yang bersifat reversible (dapat
berbalikan) yaitu proses pengisian dan proses pengosongan. Stiap molekul
cairan elektrolit asam sulfat (H2SO4) akan terurai menjadi ion positif
hydrogen (2H+) dan ion negatif sulfat (SO4-). Tiap ion negatif sulfat akan
bereaksi dengan katoda (pb) menjadi timah sulfat (PbS04) sambil
16
melepaskan dua electron. Dua ion hydrogen (2H+) akan bereaksi dengan
anoda (Pb02) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil mengambil dua electron
dan bersenyawa dengan atom oksigen membentuk H2O (molekul air).
Pengambilan dan pelepasan dalam proses kimia ini menyebabkan
timbullnya beda potensial antara katoda (kutub negatif) dan anoda (kutub
positif).
2.8.3 Larutan elektrolit aki
Larutan elektrolit aki adalah larutan senyawa dalam air yang dapat
menghasilkan ion-ion positif negative. Larutan asam belerang (H2SO4) adalah
elektrolit yang digunakan pada aki. Larutan H2SO4 di dalam air dapat
menghasilkan ion positif hydrogen (2H+) dan ion negative sulfat (SO4-).
Berat jenis larutan H2SO4 yang dibutuhkan untuk pengisian kedalam sel
aki adalah 1,190 gr/cm3 pada temperatur 15
oC (59
oF). Berat jenis (BD) larutan
H2S04 dalam sel aki kondisi terisi penuh adalah antara 1,205 – 1,215 gr/cm3 pada
temperatur 15 oC (59
oF).
2.8.4 Air Garam ( NaCL)
Garam seperti yang kita kenal sehari-hari dapat difinisikan sebagai suatu
kumpulan senyawa kimia yang bagian utamanya adalah Natrium Klorida (NaCL)
dengan zat-zat pengotor terdiri dari CaSO4, MgSO4, MgCL2, dan lain-lain (
Marihati dan Muryati,2008).
Air laut merupakan air yang berasal dari laut, memiliki rasa asin, dan
memiliki kadar garam (salinitas) yang tinggi. Rata-rata air laut di lautan dunia
memiliki salinitas sebesar 3,5%, hal ini berarti untuk setiap satu liter air laut
terdapat 35 gram garam yang terlarut di dalamnya. Kandungan garam-garaman
utama yang terdapat dalam air laut antara lain klorida (55%), natrium (31%),
sulfat (8%), magnesium (4%), kalsium (1%), potasium (1%), dan sisanya (kurang
dari 1%) terdiri dari bikarbonat, bromida, asam borak, strontium, dan florida.
Keberadaan garam-garaman ini mempengaruhi sifat fisis air laut seperti densitas,
kompresibilitas, dan titik beku (Riley, 1975). Air dengan salinitas tersebut
tentunya tidak dapat dikonsumsi.
17
Tabel 2.4 Komposisi air laut pada salinitas 3,5%
No Ion Gram per kilogram air laut
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Cl-
Na+
SO42-
Mg2+
Ca2+
K
Br
K
B
Sr2-
I
19,354
10,77
2,712
1,29
0,4121
0,399
0,0637
0,0013
0,0045
0,00079
6,0 x 10-5
Sumber : Chemical Oceanoggraphy.edited by J.P.Rily G.Skrrow, 1975
Kualitas garam tergantung pada kandungan NaCl garam, kandungan NaCl
tergantung pada lokasi dimana air laut yang diambil, dan jenis dasar tambak/meja
garam akan mempengaruhi kualitas garam yang dihasilkan. Meja garam adalah
lahan yang digunakan untuk pembuatan garam atau yang sering disebut juga
tempat pengkristalan. Meja garam yang dipakai petani garam dari dulu adalah
meja garam tanah. Tanah meja garam diupayakan mempunyai tekstur keras
melalui proses kesap dan guluk agar memiliki permeabilitas yang rendah dan
tanah tidak mudah rusak (Oktavian, 2013). Garam dapat diperoleh tiga macam
yaitu penguapan air laut dengan sinar matahari, penambangan batuan garam (rock
salt) dan dari sumur air garam (brine). Garam hasil tambang berbeda-beda dalam
komposisinya. Tergantung pada lokasi namun biasanya mengandung lebih dari
95% NaCL. Proses produksi di indonesia pada umumnya dilakukan dengan
metode penguapan air laut dengan sinar matahari ( Agustina Leokristi Rositawati,
2013).
18
Sebagai Negara tropis, pembuatan garam di Indonesia dilakukan dengan cara
penguapan air laut dengan memanfaatkan air laut dengan memanfaatkan sinar
matahari. Ini merupakan proses paling mudah dikerjakan dan biaya
operasionalnya paling rendah. Yang perlu diperhitungkan adalah penggunaan
lahan yang sangat luas dan factor-faktor yang mempengaruhiya, salah satunya
laju penguapan. Laju penguapan ini sangat tergantung pada kelembaban udara.
Kecepatan angina , dan laju energy matahari yang terabsorbsi, cara ini adalah
cara yang paling popular untuk pembuatan garam atau bias disebut dengan solar
evaporation (Djoko Wilarsodan Wahyuningsih,1995). Proses pengerjaan
pembuatan garam dilakukan pada musim kemarau, dimana lahan penguapan
dialiri air laut dengan menggunakan pompa. Di lahan ini air laut diuapkan
sehingga menjadi air tua. Air tua dialirkan ke meja Kristal dimana nantinya
garam akan mengkristal. Mutu garam dikendalikan dengan cara membuang atau
memisahkan bittern, yaitu hanya mengkristalkan garam pada kepekatan 25o
sampai maksimal 30oBe.
2.8.6 Air Sungai
Sungai merupakan ekosistem yang sangat penting bagi manusia. Sungai juga
menyediakan air bagi manusia baik untuk berbagai kegiatan seperti pertanian,
industri maupun domestik (Siahaan dkk,2011).
Depkes RI telah menerbitkan standar kualitas air bersih tahun 1977 (Ryadi
Slamet, 1984:122). Dalam peraturan tersebut standar air bersih dapat dibedakan
menjadi tiga kategori: (Menkes No. 173/per/VII tanggal 3 Agustus 1977).
1. Kelas A.
Air yang dipergunakan sebagai air baku untuk keperluan air minum.
2. Kelas B.
Air yang dipergunakan untuk mandi umum, pertanian dan air yang terlebih
dahulu dimasak.
3. Kelas C.
Air yang dipergunakan untuk perikanan darat.
Berdasarkan Surat Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I Jawa Timur
No. 413 Tahun 1987 untuk Daerah Jawa Timur, menurut peruntukkannya air
digolongkan menjadi:
19
1. Golongan A.
Merupakan air pada sumber air yang dapat digunakan sebagai air bersih
secara langsung tanpa pengolahan lebih dahulu.
2. Golongan B.
Merupakan air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah menjadi
air bersih dan keperluan rumah tangga lainnya.
3. Golongan C.
Merupakan air yang dapat digunakan untuk perikanan dan peternakan.
4. Golongan D.
Merupakan air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, industri,
listrik tenaga air dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan.
5. Golongan E.
Merupakan air yang tidak dapat digunakan untuk keperluan tersebut pada
peruntukkan pada golongan A, B, C dan D.
Air sungai yang keluar dari mata air biasanya mempunyai kualitas yang
sangat baik. Namun dalam proses pengalirannya air tersebut akan menerima
berbagai macam bahan pencemar (Sofia dkk,2010).
Sungai Metro merupakan salah satu anak Sungai Brantas yang melalui
Kecamatan Sukun, Kota Malang dan bermuara di daerah paling selatan dari
Kecamatan Kepanjen, Kabupaten Malang dengan panjang sungai sepanjang
54,55 km. Sungai Metro sendiri merupakan golongan air kelas III yaitu air yang
peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,
air untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang sama dengan
kegunaan tersebut.
Hasil pemantauan parameter fisika (suhu dan TSS) dan kimia (pH, DO, COD,
BOD, fosfat dan nitrat) pada Sungai Metro yang terletak di Kelurahan
Bandungrejosari, merupakan lokasi yang berada di hilir Sungai Metro,
Kecamatan Sukun yaitu:
Berdasarkan hasil pemantauan parameter suhu air Sungai Metro pada
pengamatan menunjukan suhu berkisar sebesar 25,5oC, Nilai TSS sebesar 62,6
mg/l, pH sebesar 8,52, Nilai DO sebesar 2,9 mg/l, Nilai COD sebesar 17,56 mg/l,
Nilai BOD sebesar 6,25 mg/l, Nilai fosfat sebesar 0,069 mg/l, nilai nitrat sebesar
2,798 mg/l (Azwar Ali, 2013).
20
Di dalam ekosistem perairan sungai terdapat faktor-faktor abiotik dan biotik
(produsen, konsumen dan pengurai) yang membentuk suatu hubungan timbal
balik dan saling mempengaruhi, yaitu sebagai berikut:
a. Kecepatan Arus (velocity)
Kecepatan arus dari sungai sangat berpengaruh terhadap kemampuan sungai
untuk mengasimilasi dan mengangkut bahan pencemar (Effendi, 2000 dalam
Maulana, 2001). Arus cepat akan menghilangkan semua bahan berat dan
membawanya ke hilir. Ketika terjadi hujan, jumlah air akan meningkat namun
saluran tetap sama, sehingga air mengalir lebih cepat. Ketika DAS sungai agak
melebar, maka arus air akan melambat. Selain itu sungai yang terdapat di dataran
Evaluasi kualitas rendah kecepatan arus akan sangat lambat sehingga terlihat
seperti kolam. Pada daerah inilah terjadi endapan lumpur dan pasir (Maulana,
2001). Jenis arus sungai dibagi menjadi 3, yaitu (Field Study Council Resources,
n. d.):
- Arus laminar: teratur dan halus dengan sedikit pencampuran.
- Arus bergolak/berputar: arus yang tidak teratur dengan pencampuran
maksimum.
- Arus Transisi: suatu tempat antara dua arus (laminar dan bergolak).
b. Substrat
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, ukuran substrat ditentukan oleh
arus. Substrat terdiri dari bahan anorganik (lanau, pasir, kerikil dan batu) dan
bahan organik (kasar atau halus partikel organik). Ketika pasir diendapkan oleh
arus yang lambat, maka akan ada bahan partikulat organik. Substrat yang
menumpuk dapat menghambat bahan organik. Selain itu diketahui geologi batuan
akan mempengaruhi sungai, terutama jika bersifat basa seperti kapur atau batu
kapur. Hal ini akan melepaskan sejumlah besar kalsium, yang sangat cocok untuk
pertumbuhan molluscan. Dengan adanya fakta bahwa substrat sangat kompleks
dan memiliki banyak jenis, menggambarkan fauna yang hidup di dalam sungai
juga beragam.
c. Suhu
Suhu akan bervariasi tidak hanya di sepanjang sungai tetapi juga melalui
periode musim. Ketinggian, iklim lokal dan sejauh mana vegetasi di sisi sungai
juga akan mempengaruhi suhu. Suhu dapat mempengaruhi metabolisme. Hal ini
21
sangat bervariasi antar spesies, terutama ambang batas kemampuan mereka
bertahan hidup.
d. Oksigen
Jika air tidak tercemar dan mengalir dengan kejenuhan maka oksigen akan
berada pada kadar maksimum. Akibatnya oksigen tidak akan menjadi sebuah
faktor penunjang utama dalam distribusi organisme di sungai (Silvia Dini, 2011).
2.9 Pemakaian Lapis Pelindung
Material atau Bahan yang umum dipakai sebagai lapis pelindung baja
adalah :
Pengecatan/ Cat khusus
Melumuri dengan oli atau minyak
Melapisi dengan plastik
Melapisi dengan timah (Tin Platting)
Melapisi dengan krom (chroming Platting)
Mortar (adukan) beton
Lapis logam tahan korosi
Material atau bahan tersebut di atas masing – masing mempunyai
kelebihan dan kekurangan, dan pemakaiannya tergantung dari lingkungan serta
fungsi konstruksi yang dilindungi. Daya tahan lapis pelindung tergantung dari
ketahanan dasar serta daya lekatnya pada permukaan baja.
Cat merupakan lapis pelindung yang mudah rusak oleh suhu tinggi, oleh
karena itu cat hanya digunakan pada suhu yang lebih rendah dari titik didih air.
Agar cat dapat melekat dengan baik maka bahan yang akan dilindungi harus
dibersihkan permukaannya dari kotoran seperti : debu, karat, minyak dan lain
sebagainya. Disamping itu daya lekat cat dapat ditingkatkan dengan
mengkasarkan permukaan baja, karena dapat memperluas bidang kontak yang
akan dilindungi. Pengkasaran permukaan dilakukan dengan cara penyemprotan
dengan pasir silica (sand blasting). Setelah itu permukaan baja mulai dicat
dengan urutan sebagai berikut:
a. Cat dasar (primer)
Lapisan cat primer ini berfungsi untuk menutup permukaan baja,
mencegah serangan korosi serta menjamin pelekatan yang baik untuk
22
lapisan cat berikutnya. Untuk primer, warna serta mengkilatnya cat tidak
diperlukan, baru pada lapis cat akhir diperlukan kekerasan serta warna
yang baik.
b. Cat antara (intermediate coat)
Lapisan antara harus cukup tebal (sebagai pelindung cat dasar), tahan
terhadap zat kimia agresif dan merupakan lapis pengikat yang merata
antara primer dengan finish coat.
c. Cat akhir (finish coat)
Karena langsung terlihat, maka cat ini harus mempunyai warna yang
menarik, tahan terhadap zat kimia, permukaannya halus dan licin agar
mudah dibersihkan.
Pencegahan korosi dengan cara pengecatan, umumnya digunakan pada bangunan
baja untuk industri, jembatan rangka baja, jembatan komposit gelagar baja lantai
beton.
Melamuri besi dengan minyak oli, salah satu cara yang banyak digunakan
untuk melindungi besi/baja pada perkakas dan mesin-mesin sehingga bisa
mengurangi atau menahan daripada serangan korosi.
Melapisi besi/baja dengan plastik akan mencegah kontak antara besi
dengan air dan uap air. Perlindungan dengan cara ini biasanya dilakukan pada rak
piring, rantai besi pagar dll.
Pelapisan dengan timah (Tin Plaating) digunakan karena timah termasuk
logam tahan korosi. Pelapisan timah di gunakan untuk melapisi besi pada kaleng-
kaleng kemasan makanan, missal susu kaleng, kelamahan sistem ini ini adalah
cara pelindungannya hanya efektif selama lapisan timah masih utuh atau tidak
rusak, misalnya tergores.
Pelapisan dengan Krom (Chroming Platting), pelapisan dengan krom
selain berfungsi melindungi besi/baja dari korosi, juga dapat memperbagus
penampilan karena krom bersifat mengilap. Mortar (adukan) beton sebagai
pelapis pelindung, umumnya digunakan pada bangunan baja yang berada di
lingkungan air.
Mortar beton dipakai untuk menutup bagian baja yang berada di atas
elevasi terendah air surut. Adukan beton dibuat dari campuran batu pecah halus,
23
pasir dan semen Portland dari jenis yang cepat mengeras. Telah diketahui bahwa
mortar beton merupakan medium yang alkalis (basa), dimana dalam medium ini
baja menjadi pasif terhadap korosi atau dengan kata lain : dalam suasana basa,
baja tidak akan terserang korosi.
Untuk perlindungan korosi dapat juga dilakukan pelapisan baja dengan
logam. Yang telah dikenali adalah, beberapa cara pelapisan seng (Zn) pada baja,
antara lain:
a. Pelapisan dengan seng secara electrolysis
b. Mencelupkan bahan baja kedalam cairan seng panas (hotdip
galvanizing). Sistim ini dipakai pada jembatan rangka baja buatan
Inggris, Australia atau Nederland.
c. Pelapisan baja dengan cara pengecatan dengan “zinc rich paint”
(Amsori M. Das,2012).
2.9.1 Lapis Pelindung Cat JOTUN
Jotun adalah manufaktur cat berperforma tinggi yang memiliki 74
perusahaan dan 39 fasilitas produksi di 43 negara diseluruh banua. Jotun
menyediakan metode paling efektif untuk mencegah korosi pada struktur industri,
bangunan pabrik dan perlengkapan industri lainnya. Bagi berbagai jenis industri
dengan kebutuhan spesifik, jotun menghadirkan solusi pelapisan total untuk
melindungi tangki, pipa dan cerobong bertemperatur tinggi serta struktur besi
pada bangunan industri dari efek cuaca, kimia dan korosi.
Selama lebih 30 tahun, jotun protective coating telah menyediakan solusi
perlindungan bagi struktur industri diberbagai belahan dunia dan terbukti mampu
memberikan perlindungan yang tahan lama dari korosi baik yang disebabkan oleh
alam, proses kimiawi ataupun akibat perbuatan manusia yang merugikan.
2.9.2 Surface preparation
Pada permukaan yang berkapur dan berdebu, semua serpihan harus
dibersihkan sebelum dilakukan pengecetan. Untuk permukaan kayu, sebaiknya
penggunaan amplas untuk membersihkan dan menghilangkan serpihan. Untuk
permukaan logam, kape dapat dipergunakan untuk membuang serpihan-serpihan,
karat, dan cat lama. Bersihkan permukaan dengan air dengan sabun atu tanpa
24
sabun menggunakan sikat atau kain dan biarkan permukaan mengering sebelum
dilakukan pengecatan.
2.9.3 Recommended Paint System
Permukaan
Kayu dan Besi
1. Lapisan Gardex prima
2. Lapisan Gardex Premium Gloss
Gardex prima
Cat dasar yang cepat mengeringkan untuk
permukaan kayu dan besi yang memberikan daya
rekat yang sempurna antara bahan dasar dan lapisan
atas. Diformulasikan khusu dengan tambahan anti
karat untuk perlindungan superior dari karat dan
menambah kemampuan dalam menutup permukaan
yang tidak sempurna.
Gardex Premium Gloss
Cat pelapis akhir atau finishing untuk meberikan
tampilan yang berkilau seperti cermin dan memberi
perlindungan terhadap karat yang dapat
mengkorosikan permukaan logam.
Daya Tutup
Waktu Kering
Waktu Pelapisan Kembali
Pengenceran
Aplikasi
Pembersihan
14m2/liter
2-4 jam
8 jam
Tidak perlu pengenceran. Gunakan jotun Gardex
Thinner ( maksimal 5%)
Dengan kuas, roll, maupun spray gun
Bersihkan kuas dan alat-alat dengan Gunakan jotun
Gardex Thinner
25
2.9.4 Lapis Pelindung Cat Avian
PT Avia Avian pertama kali mulai beroperasi pada 1978 di Sidoarjo, Jawa
Timur. Sebagai produsen cat lokal di dalam pasar cat yang didominasi pemain
asing. Merek Avian lahir pada tahun 1978 dari riset ekstensif dan pengembangan
para pendirinya. Sejak awal, PT Avia Avian dengan jelas didirikan dengan tujuan
utama mampu bersaing dalam pasar yang didominasi produk-produk luar negeri.
Seiring waktu, PT Avia Avian menjadi perusahaan yang diakui secara nasional,
sukses bersaing dengan memenangkan pertempuran merebut hati dan pikiran
konsumen dibanding merek-merek lain yang memimpin pasar, banyak
diantaranya merek internasional. Dengan permintaan yang semakin berkembang,
PT Avia Avian membuka pabrik kedua di Serang, Jawa Barat pada 1996, diikuti
pabrik ketiga di Medan, Sumatera Utara pada 2007. PT Avia Avian kini diakui
sebagai produsen cat lokal terbesar yang dimiliki dan dioperasikan di Indonesia.
2.9.5 Avian Zinc Chromate
Avian Zinc Chromate adalah cat dasar anti karat berkualitas yang terbuat dari
bahan alkyd dan zinc chromate, sangat efektif mencegah karat dan memiliki daya
lekat sangat baikι Sangat cocok digunakan untuk pengecatan atap seng, kontruksi
yang terbuat dari besi/baja seperti kontruksi pabrik, bangunan, papan iklan, pipa
besi, kursi taman dan lain-lain. Avian Zinc Chromate sebagai cat primer anti
karat pada permukaan besi baik digunakan untuk interior maupun exterior,
Mempunyai daya lekat yang sangat baik pada permukaan metal, Cocok untuk
pengecatan atap seng, konstruksi pabrik, perpipaan, kursi taman, pagar, dll yang
terbuat dari metal/besi, Cepat kering.
26
Data Teknis
Penampilan :tidak mengkilat
Warna :lihat kartu warna
Kekentalan :80-85 ku
Berat jenis 30oC : ±1,3 kg/lt, tergantung warna
Kadar Padat : ±70%,tergantung warna
Pengencer :Avian Thinner Enamel/Thinner B
Ketebalan film :30-40 micron
Kering sentuh :1-2 jam, tergantung sirkulasi, suhu dan
kelembaban udara
Kering sempurna :16-24 jam
Tenggang waktu lapisan : minimal 4 jam, tergantung keadaan cuaca
Cara aplikasi : kuas, rol, dan spray
Daya Sebar Teoritis : 10 m 2 / liter, tergantung dari absorpsi dan pori –
pori permukaan
2.9.6 Avian Zinc Chromate
Avian High Gloss Enamel adalah cat kayu & besi yang sangat mengkilap,
daya tutup maksimal, berkualitas tinggi dan terbuat dari bahan alkydι Cat kayu &
besi Avian mempunyai sifat melindungi terhadap cuaca, karat, jamur dan rayapι
Sangat cocok digunakan pada pagar, pintu, jendela, kusen, rolling door, dan lain-
lainιTidak terbatas dengan warna yang pernah ada, tapi berani menciptakan
varian warna terbaik. Avian High Gloss Enamel Sebagai cat akhir yang memberi
perlindungan dan memperindah permukaan kayu dan besi baik digunakan untuk
interior maupun exterior, menghasilkan film cat yang mengkilap, halus dan
mempunyai daya tutup yang bagus, cepat kering, Tahan cuaca, flexible tak
mudah retak.
Data Teknis
Penampilan :tersedia gloss/kilap dan matt/tidak kilap
Warna :lihat kartu warna
27
Kekentalan Ford Cup : ±150 detik
Berat jenis 30oC : 0,93-1,2 kg/lt, tergantung warna
Kadar Padat : 40-70%,tergantung warna
Pengencer :Avian Thinner Enamel/Thinner B
Ketebalan film :30-40 micron
Kering sentuh :2-3 jam, tergantung sirkulasi, suhu dan
kelembaban udara
Kering sempurna :16-24 jam
Tenggang waktu lapisan : minimal 16-24 jam, tergantung keadaan cuaca
Cara aplikasi : kuas, rol, dan spray
Daya Sebar Teoritis : 10 - 12 m 2 / liter, tergantung dari absorpsi dan
pori – pori permukaan
2.9.7 Lapis Pelindung Pilox Nippon Paint
Nippon Paint adalah perusahaan manufaktur cat pertama Didirikan sejak
tahun 1881 dan pelopor industri cat di Jepang. Saat ini, Nippon Paint merupakan
pemimpin pasaran cat di Jepang. Nippon Paint berekspansi dengan cepat ke
negara-negara lainnya. Salah satunya, Nippon Paint Indonesia yang berdiri pada
tahun 1969. Saat ini, Nippon Paint identik dengan produk berkualitas tinggi dan
terobosan yang inovatif, yang menjadikan Nippon paint sebagai merek cat nomor
satu di kawasan Asia Pasifik. Sejalan dengan komitmen untuk menyediakan
solusi cat dan pelapis yang total untuk konsumen yang beragam, Nippon Paint
menawarkan berbagai pilihan produk dan ribuan warna. Sebagai pemimpin
industri cat, Nippon Paint juga berkomitmen untuk memberikan kualitas terbaik
melalui penelitian dan pengembangan di bawah quality control yang ketat. Dan
Nippon Paint berkomitmen untuk menyediakan produk berkualitas tinggi secara
global.
PYLOX adalah cat semprot legendaris berkualitas tinggi terbuat dari bahan
modifikasi akrilik. Memiliki keunggulan cepat kering, hasil yang keras, daya
lekat sangat kuat dan daya kilap tinggi. Tersedia ratusan pilihan warna untuk
berbagai macam hasil akhir, anti-pudar serta tahan lama. Dengan Precision
28
Nozzle Technology yang mempermudah aplikasi, tidak macet dan menghasilkan
semprotan yang lebih halus dan akurat di atas berbagai macam substrat seperti
besi, kayu, plester, dan dinding..
Penampilan :tersedia Doff dan Metallic
Warna :lihat kartu warna
Kering sentuh :5 menit, tergantung sirkulasi, suhu dan kelembaban udara
Kering sempurna :10 menit
Cara aplikasi : spray