PENGANTAR ILMU PENGANTAR ILMU METALURGIMETALURGI

“Preparing mineral resources for daily use”

Foto pile (tiang pancang) yang rusak karena bajanya terkorosi

Foto pile dalam keadaan bagus karena bajanya di proteksi dari korosi

PERMASALAHAN APA YANG PERMASALAHAN APA YANG AKAN DIHADAPI ?AKAN DIHADAPI ?

• Lihat life cycle mineral dan logam berikut:

Mining and Quarrying

Semi-Fabricated PartsFabricated Parts

and Simple Products

Product Assembl

y

A

B

CD

E RECYCLE

CONSUMPTION / USE

Return to the environment

RE-USE

Other materials

Ore Processing

Pertanyaan:Pertanyaan:

• Mengapa logam dapat terkorosi?

• Mengapa dalam lingkungan atmosfirbaja terkorosi tetapi logam-logamyang lebih aktif seperti aluminium dantitanium tidak terkorosi?

Perhatikan potential reduksi standard (½ sel) logam-logam berikut yang menunjukkan tingkat kemuliaan logam

Mekanisme korosi besiMekanisme korosi besi

• Perhatikan reaksi Fe++ + 2e Fe

• Ada tiga kemungkinan:

• Kemungkinan yang mana yang menyebabkan Fe terkorosi?

i

i

• Batas sebelum Fe terkorosi dapat diukur denganpotential ½ sel kesetimbangannya (Ekes)

Korosi berlangsung bila potensial antarmukalogam dengan elektrolit tidak berada dalamkestabilan logam Fe

Ekes = ………………..

Pada potensial antarmuka > Ekes ; Fe2+ stabil

Pada potensial antarmuka ≤ Ekes ; logam Fe stabil

EFe++/Fe (kes)

Fe

Fe++

• Proses korosi tersebut berlangsungsecara kimia atau elektrokimia?

EFe++/Fe (kes)

E2H+

/H2 (kes)E

Permukaan pada mana Fe teroksidasi disebut ANODA

Fe++ + 2e ← Fe

Permukaan pada mana reaksireduksi berlangsung disebutKATODA

2H+ + 2e → H2

Elektron yang dilepas olehreaksi oksidasi akan mengalirlewat konduktor elektronik(logamnya sendiri) ke katoda

Fe(elektroda)

H+ dlm. Larutan aqueous

Fe++

H2

Ekorosi

Besi

Korosi besi dalam larutan HCl encer yang dideaerasi (tanpa O2)

Cathodicsite

Anodic site

Fe++

Fe++

H+

2H+ + 2e → H2(gas)

Fe → Fe++ + 2e

H+

H+

ReaksiReaksi anodikanodik dandan katodikkatodik berlangsungberlangsung padapada tempattempat yang yang berbedaberbeda padapada besibesi ((berlangsungberlangsung padapada banyakbanyak tempattempat sehinggasehinggabesibesi terkorositerkorosi secarasecara meratamerata))

2e

2e

Anoda Katoda

korosi

Larutan asam kloridayang dideaerasi

(H+ dan Cl-)

e2e

+ 2

H+ →

H2

Fe →

2e +

Fe2+

I

Anoda

Katoda

Fe →

2e +

Fe2+

I

Kor

osi

e

Korosi besi dalam larutan HCl encer yang dideaerasi (tanpa O2)

• Kestabilan ion besi ternyata juga merupakanfungsi pH dari lingkungannya,

• Fe++ dapat terpresipitasi menjadi oksida atauhidroksidanya.

• Bila potensial antarmuka Fe berada dalamdaerah kestabilan oksida atau hidroksidanya, seluruh permukaan Fe akan segera teroksidasimenjadi Fe oksida atau hidroksida yang menghalangi kontak Fe dengan larutan(menghalangi proses korosi lebih lanjut) danlogam dikatakan menjadi pasif.

• Kondisi pada mana logam stabil, pasifatau aktif terkorosi ditunjukkan olehdiagram potensial-pH logam.

• Setiap logam mempunyai diagram pot.-pH yang berbeda yang menunjukkanketahanan korosi logam tersebut

Aluminium akanpasif dalamlingkung yang mempunyai4<pH<8,4. Olehkarena itu Al tidakterkorosi di atmosfirtetapi besi/bajaterkorosi diatmosfir.

Aluminium tidakdisarankan untukdigunakan dalamlingkungan asamdan basa.

• Ternyata korosi tidak sedemikiansederhana. Korosi dapat menyebabkan :

– Logam terperforasi– Terjadi perambatan retakan– Terjadi korosi crevice (dalam celah)– Terjadi korosi erosi– Terjadi pelarutan secara selektif

KesimpulanKesimpulan

• Logam yang digunakan dapat dibagimenjadi:

Logam immun

Logam pasif

Logam aktif terkorosi tetapi diproteksi

• Ketahanan korosi logam tidak saja bergantungpada deret kemuliaan logam tetapi bergantungjuga pada kemungkinannya untuk menjadi pasif

• Ketahanan korosi logam bergantung darilingkungan. Dengan adanya ion agresif(misalnya ion klorida) logam pasif dapatterkorosi secara setempat (pitting, cracking, crevice dsb)

• Masalah korosi terdapat dalam segala sektor(industri, pertambangan, perminyakan, strukturbangunan, automotif dsb) dan dapat berakibatfatal

• Kemampuan untuk menanggulangi masalahkorosi merupakan kebutuhan utama.