Post on 25-Jun-2015
• Memisahkan logam dari lingkungannya
• Mengubah lingkungan menjadi tidak agresif
• Cara elektrokimia
pengecatan, penerapan lapis lindung, dengan pelapisan logam, dll.
menambahkan suatu zat kimia (inhibitor) dalam jumlah yang sedikit
proteksi katodik
I = arus , E = Beda potensial R = Tahanan
Mengendalikan korosi berarti membuat I sekecil mungkin, atau menjadikan I 0 ; ini berarti : Membuat E = 0 atau membuat R = tak terhingga, atau kombinasinya.
PASIF
KOROSI
IMUN
DIAGRAM KOROSI (POURBAIX)
Proteksi katodik
E
pH
DEFINISI PROTEKSI KATODIK
NACE RP 0169-92
Teknik pengendalian korosi dengan jalan memperlakukan struktur yang diproteksi sebagai katoda dalam suatu sel elektrokimia.
BS 7361 (dh CP 1021)
Teknik menjadikan logam imun dari serangan korosi dengan jalan mengalirkan arus listrik searah dalam elektrolit ke arah seluruh permukaan logam.
SULAIMAN (INDOCOR)
Teknik pengendalian korosi dengan jalan membanjiri struktur dalam elektrolit dengan elektron
Tidak terkorosi
Terkorosi
K
A
Logam Yang Terkorosi
Bila suatu logam/paduan terkorosi ada bagian-bagian yang bersifat sebagai anoda di mana korosi terjadi, dan ada bagian-bagian yang bersifat sebagai katoda di mana korosi tidak terjadi. Korosi terjadi di mana arus listrik meninggalkan logam menuju elektrolit, dan sebaliknya korosi tidak terjadi di mana arus listrik masuk ke dalam logam
Prinsip Proteksi Katodik
Anoda
eeeee
e
Katoda
Dalam keadaan terproteksi katodik, logam yang diproteksi dialiri arus listrik melalui anoda dan lingkungan menuju logam, atau logam dibanjiri dengan elektron.
Proteksi katodik dengan reaksi galvanik disebut metoda galvanik atau
metoda anoda korban (sacrificial anode method). Pada metoda ini,
logam yang lebih aktif akan bersifat sebagai anoda dan terkorosi, dan elektron yang ditinggalkan pada
logam akan mengalir melalui konduktor ke logam yang diproteksi
atau katoda.
Prinsip kerja sistem proteksi Sacrificial Anode
PIPA
ANODA MG
TEST BOXKONEKTOR
ARUS LISTRIK
ELEKTROLIT
Prinsip kerja Sistem Sacrificial Anode
Deret EMF
Jenis logam Potensial, V(SHE)
Au/Au3+
Pt/Pt++
Hg/Hg++
Cu/Cu++
H/H+
Pb/Pb++
Ni/Ni++
Fe/Fe++
Zn/Zn++
Al/Al3+
Mg/Mg++
1,50 1,20 Mulia 0,85 0,337 0,00-0,126-0,25-0,44-0,76-1,66-2,37 Aktif
Seri emf (electromotive force) adalah nilai-nilai termodinamik, atau teoritis yang dalam praktek di lapangan tidak kita jumpai. Manfaatnya tentu ada, yaitu untuk meramalkan saja
Seri Galvanik dalam Air Laut
Mulia Baja tahan karat 304 pasif Titanium Nikel pasif Tembaga Kuningan Aluminium bronze Nikel aktif Timah Baja tahan karat 304 aktif Besi tuang (cor) Baja giling Baja lunak Aluminium Seng Paduan magnesium Magnesium Aktif
Deret galvanik adalah urutan potensial dari logam atau paduan dalam lingkungan tertentu, misalnya air laut.
Deret Volta dan Potensial Reduksi
K – Ba – Ca – Na – K – Ba – Ca – Na – MgMg – – AlAl – Mn – (H – Mn – (H22O) – O) – ZnZn – Cr – – Cr – FeFe – Cd – Co – Ni – Sn – Pb – (H) – Cd – Co – Ni – Sn – Pb – (H)
– Cu – Hg – Ag – Pt - Au– Cu – Hg – Ag – Pt - Au
Makin ke kiri letak suatu logam dalam deret volta sifat reduktornya makin kuat. Oleh karena itu suatu logam dalam deret volta mampu mereduksi ion-ion disebelah kanannya tetapi tidak mampu mereduksi ion-ion disebelah kirinya.
Makin mudah suatu ion logam mengalami reduksi, makin besar potensial reduksi (E) yang ditimbulkan. Dengan demikian unsur-unsur dalam deret volta dari kiri ke kanan memiliki harga potensial reduksi yang makin besar.
Jenis-Jenis Anoda Korban
(1). Anoda Mg. : - Ada dua kelompok : 1) 1,5%Mn dan 2) 6%Al-3%Zn-0,15%Mn
- Mn untuk mempertinggi tegangan dorong. - Unsur2 pengotor harus seminim mungkin.(2). Anoda Zn : - Zn murni jarang digunakan - Unsur pemadu tipikal : 0,5%Al; 0,1%Si (Cd). - Tidak digunakan pada suhu di atas 400C(3). Anoda Al : - Al murni tidak digunakan, karena membentuk lapisan
pasif. - Tipikal : 3-5%Zn; 0,01-0,03%In - Unsur pemadu merkuri tidak boleh lagi digunakan.
Sifat Anoda Mg. Anoda Zn Anoda Al
Massa jenis,Kg/dm3
Potensial, (-V), CSE
Tegangan dorong, V
Kapasitas, AH/Kg
Efisiensi, %
1,7
1,5-1,7
0,6-0,8
1200
50
7,5
1,05
0,25
780
95
2,7
1.10
0,25
2700
50-95
SIFAT –SIFAT ANODA KORBAN
Resistivitas, Ohm-cm Klasifikasi Korosi
Sampai - 700700 - 20002000 - 50005000 - 10000lebih dari 10000
Sangat korosif Korosif Korosif Sedang Korosif Ringan Tidak Korosif
Klasifikasi Korosi Ditinjau Dari Resistivitas Tanah
Lingkungan/Resistivitas
(Ohm-cm)
Anoda Mg. Anoda Zn Anoda Al
Air laut
sampai 500
500 - 1500
1500 - 4000
4000-6000
--------
Mg(-1,5V)
Mg(-1,5V)
Mg(-1,5V) dengan backfill
Mg(-1,7V) dengan backfill
Zn
Zn
Zn dengan backfill
--------
---------
Al
--------
-------
-------
-------
Aplikasi anoda Mg,Zn,Al
Sacrificial Anode-Onshore
Anoda Magnesium dapat digunakan sampai resistivitas tanah sekitar 6000 ohm-cm, di atas nilai tersebut kurang efisien dan mahal. Arus proteksi dapat didistribusikan dengan mudah, dengan memasangnya sepanjang jalur pipa. Proteksi katodik dengan anoda Mg. selalu lebih mahal dari yang lain. Anoda menjadi lebih efisien kalau arus proteksi kecil, atau struktur yang diproteksi sedikit.
Penggunaan Anoda Magnesium
Karena tegangan dorongnya rendah, maka anoda Zn hanya digunakan untuk tanah dengan resistivitas rendah, sampai maksimum 1500 ohm-cm. Belakangan orang menerapkan sampai resistivitas 3000 ohm-cm (publikasi tahun 1998). Over-proteksi tidak terjadi seperti halnya anoda Mg.
Dengan anoda Zn dapat didisain umur proteksi 20 sampai 40 tahun, sedang dengan anoda Mg. umumnya kurang dari 20 tahun. Bila resistivitas tanah berubah, keluaran arus anoda Zn berubah sedikit saja, dan seolah-olah bertindak sebagai sistem proteksi potensial tetap. Anoda Zn dapat digunakan untuk lapis lindung jenis coaltar.
Penggunaan Anoda Zinc
Backfill
Pada sistem proteksi katodik, untuk meningkatkan kinerja anoda digunakan backfill.
Backfill untuk Sacrificial Anode terdiri dari campuran gypsum, betonit dan natrium sulfat yang berfungsi untuk menurunkan resistivitas lingkungan anoda dan untuk menjaga anoda selalu aktif dan terkorosi secara merata.
E , Volt
Korosi (ion logam stabil)
M+
Potensial korosi
M
Proteksi katodik (logam stabil)
Potensial Korosi dari Logam
setiap penurunan potensial dari potensial korosi berarti sudah suatu perlakukan proteksi katodik, di mana logam cenderung lebih stabil dan laju korosinya berkurang. Makin besar arus listrik dialirkan, makin besar penurunan potensialnya dan logam makin stabil atau tingkat laju korosinya makin rendah.
Elektroda Pembanding(Half Cell Cu/CuSO4)
Harga E dari suatu reaksi reduksi tidak dapat diukur langsung sebab tidak mungkin reaksi reduksi berjalan sendiri tanpa ditemani reaksi oksidasi. Oleh karena itu harga E yang kita pakai adalah E relatif (Er) yang dibandingkan dengan suatu standar
Saturated Cu/CuSO4
Excess Cu/CuSO4 crystals
Copper rod
Acrylic tube
Porous plug (wood or ceramic)
COPPER/COPPER SULFATE REFERENCE ELECTRODE
Saturated Cu/CuSO4
Excess Cu/CuSO4 crystals
Copper rod
Acrylic tube
Porous plug (wood or ceramic)
Saturated Cu/CuSO4
Excess Cu/CuSO4 crystals
Copper rod
Acrylic tube
Porous plug (wood or ceramic)
COPPER/COPPER SULFATE REFERENCE ELECTRODE
Elektroda Pembanding
Jenis elektroda Standar
Potensial terhadap potensial standar hidrogen, V
Cu/CuSO4 (CSE, Copper/Copper
sulfate Elect).(jenuh)Ag/AgCl (Siver/Silver Chloride)Hg/Hg 2 Cl 2 ( Calomel ,SCE), jenuh
Hidrogen (SHE)Zn
0,33 (untuk lingkungan tanah)
0,25 (untuk lingkungan laut 0,24 (untuk lingkungan klorida. lab) 0,00 (hanya untuk arbitrasi)- 0,76 (untuk lingkungan laut,bila untuk tanah dengan backfill).
UNTUNG 1. TAK PERLU LISTRIK
2. PEMASANGAN MUDAH
3. TAK ADA INTERAKSI
4. OVERPROTEKSI RINGAN
5. COCOK UNTUK ARUS KECIL (murah)
6. UNTUK DAERAH PADAT STRUKTUR
7. DISTRIBUSI ARUS MERATA
8. TAK PERLU PEMELIHARAAN
9. CUKUP INSPEKSI RUTIN
10.TAK PERLU BIAYA OPERASI
RUGI
1. KELUARAN ARUS TERBATAS
2. TAK EFEKTIF BILA RESISTIVITAS ELEKTROLIT TINGGI
3. TAK COCOK UNTUK STRUKTUR BESAR YANG PERLU ARUS PROTEKSI BESAR.