Post on 04-Apr-2018
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 1/8
DEALLOYING CORROSSION / SELECTIVE LEACHING
A. Korosi
Korosi merupakan kerusakan akibat reaksi dengan lingkungan sekitarnya.
Korosi dapat diartikan sebagai suatu perusakan suatu material karena bereaksi
dengan lingkungannya. Reaksi ini menghasilkan oksida logam, sulfida logam atau
hasil reaksi lain. 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) .......................... (1)
Keterangan :
K = Konstanta (3.45 x 106)
T = Waktu (jam)
A = Luas permukaan logam (cm2)
W = Kehilangan berat ( gram)
D = Densitas (2.7 gr/cm3)
Secara garis besar, faktor-faktor yang mempengaruhi cepat atau lambatnya
suatu proses korosi adalah:
- Material korosi
Material yang dipakai untuk membuat benda konstruksi sangat berpengaruh
terhadap laju korosi, dengan demikian harus dipilih sejeli mungkin untuk
mengurangi dampak negatif korosi.
- Kondisi lingkungan/media
Lingkungan di mana benda konstruksi akan dibuat dan digunakan jugamerupakan salah satu faktor dalam proses dan kecepatan korosi. Material di
lingkungan air laut akan sangat berbeda dengan lingkungan di lingkungan air
tawar. Korosi yang timbul akan dipengaruhi oleh media korosif yang terkandung
pada lingkungan tersebut.
- Bentuk konstruksi/susunan
Bentuk konstruksi yang oleh sebagian orang diabaikan efeknya terhadap
proses korosi, sebenarnya tidak sedikit dampak negatifnya. Karena bentuk ini
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 2/8
sedikit banyak juga akan berpengaruh terhadap kecepatan korosi. Sebagai contoh
pipa yang dibengkokkan dengan radius 180o
akan sangat berlainan korosinya jika
dibandingkan dengan pipa yang lurus.
- Fungsi konstruksi
Konstruksi baja yang digunakan untuk operasi suhu panas akan berlainan
jika dibandingkan dengan suu operasi rendah. Dengan demikian dapat diambil
kesipulan jika konstruksi tersebut akan dibuat harus dipertimbangkan untuk apa
alat tersebut dibuat atau untuk operasi yang bagaimana konstruksi tersebut
dipakai.
B. Proses Terjadinya Korosi
Proses korosi dapat terjadi apabila sekurang-kurangnya terdapat sepasang
reaksi oksidasi dan reduksi yang berlangsung secara serempak dengan kecepatan
reaksi yang sama. Reaksi anodik dalam setiap proses korosi merupakan reaksi
oksidasi suatu logam menjadi ionnya yang ditandai dengan kenaikan valensi atau
pelepasan elektron. Secara umum reaksi anodik dapat dituliskan sebagai berikut:
M → Mn+ + n.e-.................................................................(2)
di mana n adalah jumlah elektron yang dihasilkan dan besarnya sama dengan
valensi ion logam yang terkorosi. Reaksi katodik dalam setiap proses korosi
merupakan reaksi reduksi yang ditandai dengan penurunan valensi atau
penyerapan elektoron. Ada beberapa reaksi katodik yang berbeda yang sering
dijumpai dalam proses korosi logam, yaitu pada reaksi suasana asam tanpa
oksigen (persamaan 3) dan dengan oksigen (persamaan 4), pada suasana basa atau
netral (persamaan 5), dan pada reduksi ion logam (persamaan 6 dan 7).
2H+
+ 2e- → H2 …………...………......……….………....(3)
4H+
+ O2 + 4e- → 2H2O ….………......……….………….(4)
2H2O + O2 + 4e- → 4OH-
…………..……………………..(5)
Mn+
+ ne- → M………………….……………………….. (6)
Mn+
+ e- → M
(n-1)+……………….………………………. (7)
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 3/8
Dari sekian banyak reaksi katodik, yang umum dijumpai adalah reaksi (3), (4) dan
(5). Dari sini dapat disimpulkan bahwa peranan air dan oksigen sangat dominan
dalam proses korosi.
C. Korosi Selektif
Korosi Selektif adalah suatu bentuk korosi yang terjadi karena pelarutan
komponen tertentu dari paduan logam (alloynya). Pelarutan ini terjadi pada salah
satu unsur pemadu atau komponen dari paduan logam yang lebih aktif yang
menyebabkan sebagian besar dari pemadu tersebut hilang dari paduannya.
Material yang tertinggal telah kehilangan sebagian besar kekuatan fisiknya
(karena berpori-pori). Selektif leaching (nama lain dari korosi selektif) bisa terjadi
dari sepasang panduan logam satu fasa dan juga dua fasa. Dalam paduan dua fasa,
fasa yang kurang mulia akan meluruh terlebih dahulu.
Korosi ini sebenarnya bukan ternasuk bentuk korosi elektrokimia tetapi
cenderung termasuk ke korosi kimia. Misalnya paduan kuningan (Cu-Zn) yang
berada dilingkungan asam dimana Zn akan terlarut dalam asam (dezincification).
Korosi selektif ini merupakan terlarutnya logam pada paduan logam karena logam
tersebut lebih rentan (lebih anodik) terhadap korosi daripada logam lain dalam
paduan. Akibat dari korosi selektif ini, permukaan logam paduan tereduksi dan
membuat bagian yang terkorosi menjadi spongy material yang memiliki kekuatan
mekanis yang lemah dan akan pecah jika dikenai tekanan (getas).
Gambar 1. Korosi selektif pada kuningan
Pada korosi selektif, logam paduan mengalami perusakan paduan atau
dealloying. Berikut adalah dealloying beberapa logam dan kondisi lingkungannya.
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 4/8
Tabel 1. Contoh korosi selektif pada logam
Paduan Lingkungan Elemen yang dihilangkan
Kuningan (Cu-Zn) Berair, stagnan Seng (dezincification)
Besi cor kelabu Tanah, berair Besi (korosi grafitik)
Perunggu
aluminium
(Cu-Si)
Uap temperatur
tinggi dan berasamSilikon (desiliconification)
Perunggu timah Uap Timah (destannification)
Nikel tembaga
Fluks panas tinggi
dan air
berkecepatan
rendah
Nikel (denickelification)
Baja karbon tinggi
dan medium
Atmosfer
teroksidasi, H2
temperatur tinggi
Carbon (decarburization)
Zat/komponen yang terkorosi dalam paduan selalu bersifat anodik terhadap
komponen yang lain. Walaupun secara visual tampak perubahan warna pada
permukaaan paduan, namun tidak tampak adanya kehilangan materi berupa takik,
perubahan dimensi, retak ataupun alur. Bentuk permukaan tampaknya tetap tidak
berubah termasuk tingkat kehalusan/kekasarannya. Namun sebenarnya berat
bagian yang terkena jenis karat ini menjadi berkurang, berpori-pori dan yang
terpenting adalah kehilangan sifat mekanisnya menjadi getas dan mempunyai
kekuatan tarik sangat rendah.
1. Dezincification
Dezincification adalah terlarutnya zinc yang terjadi pada kuningan yang
terpapar lingkungan berair dengan konsentrasi CO2 dan atau klorida tinggi.
Dezincfikasi terutama terjadi pada kuningan dengan kadar seng diatas 15 – 20%,
pada lingkungan air yang mengandung ion Cl-
seperti air payau & air laut dan air
yang mengandung O2. Sedangkan untuk kuningan dengan kadar seng kurang dari
5% biasanya tahan terhadap korosi ini.
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 5/8
Gambar 1. Dezincification
Produk dari proses dezincifikasi menghasilkan kuningan yang berlubang,
rapuh, memiliki kekuatan mekanis yang rendah dan warna kuningan berubah dari
kuning ke merah. Terlarutnya Zn menyebabkan adanya lapisan tembaga yang
lemah dan tembaga oksida sebagai produk korosi. Keberadaan CuCl2 pada larutan
lingkungan kuningan akan mempercepat terlarutnya Zn. Contoh tempat yang
dapat mengalami dezincification adalah pipa kuningan pada lingkungan asam.
Tipe atau bentuk serangan pada proses desincifikasi dibagi menjadi 2 bagian:
1. Tipe setempat ( plug)
Tipe korosi ini menyerang secara lokal sampai ke dalam kuningan
membentuk lubang. Korosi ini terjadi pada kuningan yang mempunyai kadar
seng rendah, kondisi lingkungan basa, netral atau sedikit asam. Air dapat
merambas melalui lubang ini. Lubang ini bisa muncul jika diberi perlakuan
mekaniks seperti ditekuk.
2. Tipe lapisan (merata)
Tipe korosi ini menyerang secara merata pada permukaan kuningan dan
melarutkan seng pada seluruh permukaan kuningan dengan laju yang hampir
sama. Korosi tersebut terjadi pada kuningan dengan kadar seng tinggi dan kondisi
lingkungan yang asam.
Reaksi yang terjadi :
Di katoda :
Cu2+
+ 2e-→Cu
Terdapat oksigen terlarut (dalam air)
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 6/8
½ O2 + H2O + 2e-→2OH-
Di anoda :
Cu→Cu2+
+ 2e-
Zn→Zn2++ 2e
-
Atau Air yang mengandung Cl-, ada 2 kemungkinan yang terjadi :
1. Unsur paduan yang yang lebih aktif (seng) terlarutkan secara selektif
meninggalkan struktur tembaga yang berpori dan lemah
2. Seng dan tembaga larut, diikuti pengendapan kembali tembaga.
Reaksi:
Di anoda:
Zn→Zn2++ 2e
-
Cu+2Cl-→CuCl2
-+ 2e
-
Di katoda:
CuCl2-→Cu2+
+ 2 Cl-
+ e –
Cu→Cu2++ 2e
–
Korosi selektif dezincification ini dapat dicegah dengan mengurangiagresivitas larutan dengan menghilangkan O2 terlarut, penggunaan kuningan
merah (<15 dengan="dengan" kuningan="kuningan" pengganti="pengganti"
sebagai="sebagai" zn="zn"> 15%, dan menambahkan unsur inhibitor dalam
paduan seperti As, P, atau Sb.
2. Grafitasi
Korosi grafitik adalah korosi selektif yang terjadi pada besi cor kelabu (gray
cast iron) yang mempunyai jaringan grafit pada mikrostrukturnya. Grafit
bertindak sebagai katoda yang mempercepat kelarutan besi di sekitarnya. Pada
graphitic corrosion, bentuk logam dapat dipertahankan oleh jaringan grafit, tetapi
logam tetap kehilangan kekuatan mekanis akibat korosi. Contoh tempat yang
dapat mengalami korosi grafitik adalah pipa besi cor yang dipendam di dalam
tanah. Korosi grafitik dapat dicegah dengan penggunaan besi cor nodular sebagai
pengganti besi cor kelabu, coating atau pelapisan logam, dan perlindungan
katodik.
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 7/8
3. Decarburization
Hilangnya unsur karbon dari permukaan lapisan sebuah carbon-containing alloy
karena reaksi dengan satu atau lebih zat kimia dalam medium yang saling kontak
pada permukaan.
adalah selective leaching dari kobalt pada cobalt-base alloys, seperti Stellite, atau
dari karbida semen.
4. Denickelification
Selective leaching dari nikel dari nickel-containing alloys. Pada umumnya terjadi
pada paduan tembaga-nikel setelah umur service pada air tawar.
Gambar 2. Denickelification
D. Pengendalian Korosi Selektif
Korosi selektif bisa dicegah dengan menggunakan metode-metode berikut :
1. Mengurangi keagresifan lingkungan misalnya dengan mengurangi
kandungan oksigen terlarut (deaerasi).
2. Menggunakan paduan yang lebih tahan misalnya kuingan merah (15%
Zn).
3. Penambahan 1 % Sn pada Brass 70-30.
4. Penambahan inhibitor.
5. Proteksi katodik.
• Proteksi Katodik
7/30/2019 dealloying corrossion
http://slidepdf.com/reader/full/dealloying-corrossion 8/8
Proteksi katodik merupakan metode untuk mencegah korosi pada logam.