49293431 Teknik Korosi Rangkuman

Akademi teknologi industri padang[Type text] TEKNIK PENCEGAHAN KOROSI

TEKNIK PENCEGAHAN KOROSI

1. Pengertian Korosi

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, korosi adalah proses, perubahan, atau

perusakan yang disebabkan oleh reaksi kimia. Atau proses kimia atau elektrokimia

yang kompleks yang merusak logam melalui reaksi dengan lingkungannya. Secara

umum korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu

logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa

yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh

korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam

mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam

umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah

Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

2. Laju Reaksi Korosi

Setelah proses korosi berjalan selama waktu tertentu, produk korosi diangkat

dari media korosi, dicuci dengan hati-hati dengan menggunakan sikat yang halus.

Selanjutnya dimasukan ke dalam oven pada suhu 400 C selama 5 menit, kemudian

ditimbang sebagai berat akhir. Berat awal dari baja adalah berat baja sebelum

direndam ke dalam larutan. Kecepatan korosi dihitung dengan rumus berikut :

Laju reaksi korosi = Berat Awal - Berat Akhir

Luas Baja x Waktu Perendaman

3. Reaksi Korosi

Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.x H2O, suatu zat padat yang berwarna

coklat-merah. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi berlaku sebagai anode,

dinama besi mengalami oksidasi.

Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e E0 = + 0,44 V

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi yang

berlaku sebagai katode, dimana oksigen tereduksi.

O2(g) + 2 H2O(l) + 4e → 4 OH-(aq) E0 = + 0,40 V

Atau O2(g) + 4 H+(aq) + 4e → 2 H2O(l) E0 = + 1,23 V


Ion besi (II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion

besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3.x H2O, yaitu

karat besi. Maka reaksi yang terjadi :

Anode : 2 Fe(s) → 2 Fe2+(aq) + 4e E0 = + 0,44 V

Katode : O2(g) + 2 H2O(l) + 4e → 4 OH-(aq) E0 = + 0,40 V

Reaksi Sel : 2 Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2 Fe2+(aq) + 4OH-

(aq) E0reaksi = + 0,84 V

Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan reaksi :

4Fe2+(aq) + O2(g) + (4 + 2n) H2O → 2Fe2O3 . nH2O + 8H+

(aq)

Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan dan

bagian mana yang bertindak sebagai katode bergantung pada berbagai faktor,

misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu. Korosi besi memerlukan

oksigen dan air.

Reaksi-reaksi yang Terjadi pada Proses Korosi Logam

Mekanisme korosi tidak terlepas dari reaksi elektrokimia. Proses elektrokimia

melibatkan perpindahan elektron-elektron. Perpindahan elektron merupakan hasil

reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Mekanisme korosi melalui reaksi elektrokimia

melibatkan reaksi anodik dan reaksi katodik.

a) Reaksi Anodik ( Oksidasi )

Reaksi Anodik terjadi di daerah anode. Reaksi anodik (oksidasi) diindikasikan

melalui peningkatan valensi atau produk elektron-elektron. Reaksi anodik yang terjadi

pada proses korosi logam, yaitu : M → Mn+ + ne

Proses korosi dari logam M adalah proses oksidasi logam menjadi satu ion

(n+) dalam pelepasan n elektron. Harga dari n bergantung dari sifat logam sebagai

contoh besi :

Fe → Fe2+ + 2e

b) Reaksi Katodik (Reduksi)

Reaksi katodik terjadi di daerah katode. Reaksi katodik diindikasikan melalui

penurunan nilai valensi atau konsumsi elektron-elektron yang dihasilkan dari reaksi

anodik.

Beberapa reaksi katodik yang terjadi selama proses korosi logam, yaitu :

- Pelepasan gas hidrogen

2 H+ + 2e → H2

- Reduksi oksigen


O2 + 4 H+ + 4e → 2 H2O

O2 + 2 H2O + 4e → 4 OH-

- Reduksi ion logam

Fe3+ + e → Fe2+

- Pengendapan logam

3Na+ + 3e → 3Na

- Reduksi ion hidrogen

O2 + 4 H+ + 4e → 2 H2O

4. Jenis Korosi

Bentuk-bentuk korosi dapat berupa korosi merata, korosi galvanik, korosi

sumuran, korosi celah, korosi retak tegang (stress corrosion cracking), korosi retak

fatik (corrosion fatique cracking) dan korosi akibat pengaruh hidogen (corrosion

induced hydrogen), korosi intergranular, selective leaching, dan korosi erosi.

- Korosi merata adalah korosi yang terjadi secara serentak di seluruh permukaan

logam, oleh karena itu pada logam yang mengalami korosi merata akan terjadi

pengurangan dimensi yang relatif besar per satuan waktu. Kerugian langsung

akibat korosi merata berupa kehilangan material konstruksi, keselamatan kerja

dan pencemaran lingkungan akibat produk korosi dalam bentuk senyawa yang

mencemarkan lingkungan. Sedangkan kerugian tidak langsung, antara lain berupa

penurunan kapasitas dan peningkatan biaya perawatan (preventive maintenance).

- Korosi galvanik terjadi apabila dua logam yang tidak sama dihubungkan dan

berada di lingkungan korosif. Salah satu dari logam tersebut akan mengalami

korosi, sementara logam lainnya akan terlindung dari serangan korosi. Logam

yang mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial yang lebih rendah

dan logam yang tidak mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial

lebih tinggi.

- Korosi sumuran adalah korosi lokal yang terjadi pada permukaan yang terbuka

akibat pecahnya lapisan pasif. Terjadinya korosi sumuran ini diawali dengan

pembentukan lapisan pasif di permukaannya, pada antarmuka lapisan pasif dan

elektrolit terjadi penurunan pH, sehingga terjadi pelarutan lapisan pasif secara

perlahan-lahan dan menyebabkan lapisan pasif pecah sehingga terjadi korosi

sumuran. Korosi sumuran ini sangat berbahaya karena lokasi terjadinya sangat

Gambar 1. Korosi pada logam


kecil, tetapi dalam sehingga dapat menyebabkan peralatan atau struktur patah

mendadak.

- Korosi celah adalah korosi lokal yang terjadi pada celah di antara dua

komponen. Mekanisme terjadinya korosi celah ini diawali dengan terjadi korosi

merata di luar dan di dalam celah, sehingga terjadi oksidasi logam dan reduksi

oksigen. Pada suatu saat oksigen (O2) di dalam celah habis, sedangkan oksigen

(O2) di luar celah masih banyak, akibatnya permukaan logam yang berhubungan

dengan bagian luar menjadi katoda dan permukaan logam yang di dalam celah

menjadi anoda sehingga terbentuk celah yang terkorosi.

- Korosi retak tegang, korosi retak fatik, dan korosi akibat pengaruh hidogen

adalah bentuk korosi dimana material mengalami keretakan akibat pengaruh

lingkungannya. Korosi retak tegang terjadi pada paduan logam yang mengalami

tegangan tarik statis di lingkungan tertentu, seperti : baja tahan karat sangat

rentan terhadap lingkungan klorida panas, tembaga rentan di larutan amonia dan

baja karbon rentan terhadap nitrat. Korosi retak fatik terjadi akibat tegangan

berulang di lingkungan korosif. Sedangkan korosi akibat pengaruh hidogen

terjadi karena berlangsungnya difusi hidrogen ke dalam kisi paduan.

- Korosi intergranular adalah bentuk korosi yang terjadi pada paduan logam

akibat terjadinya reaksi antar unsur logam tersebut di batas butirnya. Seperti yang

terjadi pada baja tahan karat austenitik apabila diberi perlakuan panas. Pada

temperatur 425 – 815 oC karbida krom (Cr23C6) akan mengendap di batas butir.

Dengan kandungan krom di bawah 10%, di daerah pengendapan tersebut akan

mengalami korosi dan menurunkan kekuatan baja tahan karat tersebut.

- Selective leaching adalah korosi yang terjadi pada paduan logam karena

pelarutan salah satu unsur paduan yang lebih aktif, seperti yang biasa terjadi pada

paduan tembaga-seng. Mekanisme terjadinya korosi selective leaching diawali

dengan terjadi pelarutan total terhadap semua unsur. Salah satu unsur pemadu

yang potensialnya lebih tinggi akan terdeposisi, sedangkan unsur yang

potensialnya lebih rendah akan larut ke elektrolit. Akibatnya terjadi keropos pada

logam paduan tersebut. Contoh lain selective leaching terjadi pada besi tuang

kelabu yang digunakan sebagai pipa pembakaran. Berkurangnya besi dalam

paduan besi tuang akan menyebabkan paduan tersebut menjadi porous dan lemah,

sehingga dapat menyebabkan terjadinya pecah pada pipa.


- Kombinasi antara fluida yang korosif dan kecepatan aliran yang tinggi

menyebabkan terjadinya korosi erosi, seperti yang terjadi pada pipa baja yang

digunakan untuk mengalirkan uap yang mengandung air. Pengukuran laju korosi

dapat dilakukan dengan berbagai cara. Pengukuran yang paling sederhana

biasanya dilakukan dengan cara mengukur kehilangan logam (berdasarkan

perbedaan beratnya). Meskipun demikian beberapa metoda pegukuran laju korosi

yang dapat diterapkan antara lain adalah dengan mengukur ion logam yang

terdapat di lingkungan, mengukur konduktivitas lingkungan, mengukur berat

jenis lingkungan atau berdasarkan reaksi dengan metoda elektrokimia

5. Dampak atau Akibat Korosi

Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai

jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai

komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja, dan sebagainya. Seng untuk atap

dapat bocor karena termakan korosi. Demikian juga besi untuk pagar tidak dapat

terbebas dari masalah korosi. Jembatan dari baja maupun badan mobil dapat menjadi

rapuh karena peristiwa alamiah yang disebut korosi. Selain pada perkakas logam

ukuran besar, korosi ternyata juga mampu menyerang logam pada komponen-

komponen renik peralatan elektronik, mulai dari jam digital hingga komputer, serta

peralatan-peralatan canggih lainnya yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat

manusia, baik dalam kegiatan industri maupun di dalam rumah tangga.

Korosi merupakan masalah teknis dan ilmiah yang serius. Di negara-negara

maju sekalipun, masalah ini secara ilmiah belum tuntas terjawab hingga saat ini.

Selain merupakan masalah ilmu permukaan yang merupakan kajian dan perlu

ditangani secara fisika, korosi juga menyangkut kinetika reaksi yang menjadi wilayah

kajian para ahli kimia. Korosi juga menjadi masalah ekonomi karena menyangkut

umur, penyusutan, dan efisiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan dalam

kegiatan industri. Milyaran Dolas AS telah dibelanjakan setiap tahunnya untuk

merawat jembatan, peralatan perkantoran, kendaraan bermotor, mesin-mesin industri

serta peralatan elektronik lainnya agar umur konstruksinya dapat bertahan lebih lama.

Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti

pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi

juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta

kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar dibandingkan biaya langsung.

Akibat dari korosi secara umum adalah sebagai berikut :


- Biaya pemeliharaan membengkak karena penggantian material, biaya

perbaikan, dll.

- Produktivitas/ kapasitas produksi menurun akibat produksi berhenti atau total

shut-down.

- Menimbulkan kontaminasi atau pencemaran pada produk, misalnya makanan

dan minuman.

- Gangguan kesehatan dan keselamatan kerja.

- Mengurangi umur berbagai barang atau bangunan sehingga menyebabkan

degradasi atau kerusakan lingkungan hidup.

6. Faktor-faktor Korosi

Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu :

a. Air dan kelembapan udara

Air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi.

Udara yang banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat

berlangsungnya proses korosi.

b. Elektrolit

Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk

melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah

untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan

air laut (garam) merupakan penyebab korosi yang utama.

c. Adanya oksigen

Pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan.

d. Permukaan logam

Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub

muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan

logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar

terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.

e. Letak logam dalam deret potensial reduksi

Korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah,

sedangkan logam yang potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.


7. Pencegahan Korosi

- Dicat

Cat menghindarkan kontak besi dengan udara dan air.

- Melumuri dengan oli atau minyak

Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin, oli atau minyak

mencegah kontak besi dengan air.

- Dibalut dengan plastik

Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan kerancang sepeda dibalut

dengan plastik. Plastik mencegah kontak besi dengan udara dan air.

- Tin plating (pelapisan dengan timah)

Biasanya kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi dilapisi dengan timah.

Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut electro plating. Timah

tergolong logam yang tahan karat. Besi yang dilapisi timah tidak mengalami

korosi karena tidak adanya kontak dengan oksigen (udara) dan air. Akan tetapi,

lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan utuh (tanpa cacat). Apabila

lapisan timah ada yang cacat, misalnya tergores, maka timah justru mendorong

atau mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih

negatif daripada timah :

Eº Fe = -0,44 V; Eº Sn = -0,44 V

Oleh karena itu, besi yang dilapisi timah akan membentuk suatu sel

elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian timah mendorong

korosi besi.

- Galvanisasi (pelapisan dengan zink)

Pipa besi, tiang telepon, badan mobil, dan berbagai barang lain dilapisi

dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi

sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal itu terjadi karena suatu mekanisme yang

disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif

daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel

elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian, besi terlindungi dan

zink yang mengalami oksidasi.

- Cromium plating (pelapisan dengan kromium)

Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan

pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bemper mobil. Cromium plating


juga dilakukan dengan elekrolisis. Sama seperti zink, kromium juga dapat

memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

- Sacrificial protection (pengorbanan anode)

Magnesium adalah logam yang jauh labih aktif (berarti lebih mudah

berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka

magnesium itu akan berkarat, tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk

melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara

periodik, batang magnesium harus diganti.

Korosi Aluminium (Perlindungan Katodit)

Aluminium, juga zink dan kromium, merupakan logam yang lebih aktif

daripada besi. Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida

aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis

oksida terbentuk. Lapisan itu melekat pada permukaan logam, sehingga

melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut. Lapisan oksida

pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisis, yang

disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan

untuk membuat panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan

(panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih

mudah dicat dan memberi warna yang lebih terang.

8. Korosi di Industri

Pabrik gula merupakan suatu pabrik yang mengolah tebu menjadi gula kristal

atau biasa disebut sebagai gula pasir. Dalam proses produksinya digunakan bahan

utama berupa tebu dan bahan penunjang berupa susu kapur [Ca(OH)2], gas belerang

(SO2), Flokulant dan Asam Sulfat (H3PO4). Bahan pendukung dari pembuatan gula

tersebut merupakan bahan-bahan kimia yang mempunyai resiko tinggi untuk

mengakibatkan suatu bencana jika bereaksi dengan suatu senyawa yang lain. Selain

dari bahan yang bisa meningkatkan resiko bencana, bisa juga dilihat dari limbah yang

dihasilkan berupa nira, tetes tebu dan endapan kerak yang jika masuk ke sungai akan

mencemari sungai. Mesin juga mempunyai peranan dalam meningkatkan resiko

bencana dengan terjadinya korosi karena bahannya terbuat dari besi.

Korosi tidak dapat dihindari, tetapi dapat diperlambat lajunya. Korosi berpotensi

terjadi di Pabrik gula karena bahan konstruksinya banyak terbuat dari logam

khususnya besi.


Potensi Korosi di Pabrik Gula

Peralatan di pabrik gula yang terbuat dari logam sangat rentan terhadap

serangan korosi. Terlebih lagi nira sebagai bahan baku proses pembuatan gula

mempunyai kondisi asam, sehingga berpotensi untuk menimbulkan korosi di

peralatan. Proses produksi di pabrik gula secara garis besar dibagi menjadi empat

tahapan proses, yaitu :

Tahap 1 : Ekstraksi tebu menjadi nira mentah (Gilingan)

Tahap 2 : Nira mentah menjadi Nira Encer (Pemurnian)

Tahap 3 : Nira Encer menjadi Nira Kental (Penguapan)

Tahap 4 : Nira Kental menjadi Gula Kristal (Kristalisasi dan Pemisahan)

Pada tiap tahapan proses tersebut ada berbagai hal yang dapat menimbulkan serangan

korosi.

Stasiun Ketel (Boiler)

Boiler atau ketel merupakan jantung dari pabrik gula. Fungsi dari ketel adalah

untuk menyediakan uap yang digunakan untuk proses, yaitu di gilingan, pemanasan

nira, penguapan nira, pemasakan nira kental, dan pemutaran. Ketel terdiri pipa-pipa

dimana lingkungannya terus menerus kontak dengan air dan uap. Dengan adanya

kontak tersebut besar kemungkinan terjadinya erosi pada permukaan pipa.

Stasiun Gilingan

Gilingan berfungsi untuk memerah nira yang terdapat dalam tebu. Pada proses

ini tebu digiling menggunakan rol yang terbuat dari bahan Stainless Steel atau Carbon

Steel. Potensi terjadinya korosi di rol gilingan cukup besar. Hal itu disebabkan karena

keausan dari peralatan. Keausan terjadi karena adanya gesekan antara ampas dengan

rol gilingan. Dengan banyaknya gesekan yang terjadi, maka rol akan menjadi aus

sehingga menimbulkan korosi. Selain itu karakteristik dari nira yang dihasilkan

bersifat asam, sehingga menjadi media yang baik untuk terjadinya korosi.

Unit Pemurnian

Proses pemurnian nira bertujuan untuk menghilangkan bukan gula yang ada

dalam nira. Pada saat ini kebanyakan pabrik gula di Indonesia menggunakan proses

sulfitasi untuk memurnikan nira. Pada proses sulfitasi digunakan tobong belerang

untuk memproduksi gas SO2 sebagai bahan pembantu.

Unit Penguapan

Proses penguapan di Pabrik gula menggunakan evaporator. Pada evaporator

permasalahan korosi menelan biaya yang cukup besar dibandingkan dengan unit lain.


Pada proses penguapan ini permasalahan yang sering terjadi adalah timbulnya kerak

di dinding pipa evaporator (baik di sisi nira maupun di sisi uap). Korosi dan erosi

menjadi salah satu masalah serius yang dihadapi oleh evaporator karena tingginya laju

dari zat cair dan uap yang ada dalam evaporator. Selain itu kemungkinan terjadinya

entrainment di evaporator juga bisa menyebabkan terjadinya korosi. Karena itu

berbagai upaya dilakukan untuk mencegah entraintment diantaranya dengan

penggunaan mist eliminator.

Perpipaan

Pada industri gula perpipaan yang digunakan sebagian besar pipa tertutup, yaitu

untuk mengalirkan nira, strop, air, uap, masakan. Pada sistem perpipaan rentan terjadi

korosi karena laju dari fluida yang besar dapat menyebabkan erosi pada pipa.

9. Senyawa-senyawa yang Bersifat Korosif

Suatu zat korosif adalah salah satu yang akan menghancurkan atau merusak

permukaan atau substansi lain dengan kontak ke dalamnya. Korosi biasa disebut

“karat” dalam kehidupan sehari-hari. Karat yang umum adalah asam kuat dan basa

kuat, atau larutan terkonsentrasi asam lemah dan basa lemah tertentu. Jenis-jenis

bahan korosif diklasifikasikan menjadi :

a. Asam

asam kuat yang paling umum adalah asam sulfat, asam nitrat, dan asam

klorida (H2 SO4, HNO3 dan HCl). Beberapa dengan konsentrasi asam lemah,

misalnya asam format dan asam asetat.

b. Basa

Kaustik atau alkali, seperti natrium hidroksida (NaOH) dan kalium hidroksida

(KOH). Logam alkali dalam bentuk logam (misalnya unsur natrium), dan

Hidrida alkali dan logam alkali tanah, seperti natrium hidrida, berfungsi

sebagai basa kuat dan hidrat yang dapat bersifat kaustik. Beberapa basa

dengan konsentrasi lemah, seperti ammonia dalam bentuk anhidrat atau dalam

larutan terkonsentrasi.

c. Agen terdehidrasi seperti fosfor pentoksida, kalsium oksida, seng klorida

anhidrat, juga unsur logam alkali.

d. Oksidator kuat seperti hidrogen peroksida terkonsentrasi.


e. Halogen elektrofilik : unsur fluor, klor, brom, dan yodium, serta garam

elektrofilik seperti sodium hipoklorit atau senyawa N-kloro seperti

chloramine-T; halida ion tidak korosif.

f. Halida halida organik dan asam organik seperti asetil klorida dan

chloroformate benzyl.

g. Asam anhidrida.

h. Agen Alkylating seperti dimetil sulfat.

i. Beberapa bahan organik seperti fenol ("asam karbol").

10. Korosi yang Disebabkan oleh Manusia

Kecelakaan kerja dan bencana merupakan suatu kejadian yang tidak dapat

diprediksi dan diduga sebelumnya, karena terjadinya secara tiba-tiba. Penyebab

bencana bisa bermacam-macam, bisa karena ulah manusia dan bisa juga karena

kesalahan teknis berupa kesalahan sistem. Pentingnya antisipasi bencana bisa dilihat

pada kejadian dari pabrik yang pipa-pipanya mengalami korosi. Aliran dari pipa

kemudian mengalir ke sungai sehingga dapat merugikan masyarakat yang

memanfaatkan air sungai tersebut. Selain dari bahan yang bisa meningkatkan resiko

bencana, bisa juga dilihat dari limbah yang dihasilkan berupa endapan kerak yang jika

masuk ke sungai akan mencemari sungai. Mesin juga mempunyai peranan dalam

meningkatkan resiko bencana. Umur mesin yang sudah lama dan maintenance yang

jelek bisa mengakibatkan terjadinya korosi pada mesin karena bahan dari mesin yang

terbuat dari besi. Sebagai contoh pada stasiun penguapan, jika pipa yang mengalirkan

nira pekat terjadi korosi maka akan menyebabkan terjadinya kebocoran pada pipa

tersebut. Hal ini terjadi dikarenaan ulah manusia yang kurang tepat dalam usaha

perawatan mesin-mesin pabrik sehingga berdampak pada lingkungan hidup.

Metodologi penanggulangan resiko bencana tersebut adalah dengan melakukan studi

pendahuluan, disaster identification, dan risk mitigation. Penanganan dari segi

struktural bisa dari layout pabrik atau saluran pembuangan yang lebig baik dan

berbahan anti korosi. Sedangkan untuk non-struktural bisa dengan perbaikan

kebijakan perusahaan mengenai resiko bencana atau bisa juga dengan pelatihan-

pelatihan karyawan.

11. Korosi yang Disebabkan oleh Alam


Salah satu gejala yang disebabkan oleh alam adalah hujan asam. Hujan

asam dapat mempercepat proses pengkaratan dari beberapa material, seperti

batu kapur, pasir besi, marmer, batu pada diding beton serta logam. Ancaman

serius juga dapat terjadi pada bagunan tua serta monumen termasuk candi dan

patung. Hujan asam dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium

karbonat, meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap. Seperti

halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan.

a. Korosi pada kendaraan bermotor

Hujan asam membuat sesuatu yang terbuat dari besi menjadi lebih mudah

berkarat. Asam merupakan salah satu larutan elektrolit dan larutan elektrolit

lebih cepat bereaksi daripada larutan non-elektrolit. Pada sebagian besar

industri sepeda motor, jelas hujan asam sangat merugikan. Rangka dan roda

yang terbuat bahan utama berupa besi. Selain itu komponen mesin motor

penggerak juga terbuat dari logam sehingga kemungkinan terjadi

pengkorosian. Pengguna sepeda terutama pada Negara-negara berkembang

dirugikan dengan pH asam yang disebabkan oleh hujan asam. Negara maju

seperti Jerman dengan industri mobilnya yang sangat maju telah

mengantisipasi terjadinya korosi pada mobil-mobil baru dengan material

penyusun yang sudah dikembangkan.

b. Korosi pada bangunan tua

Hujan asam juga menyebabkan mengeroposnya bangunan-bangunan yang

mengandung kalsium. Hal ini disebabkan karena asam dapat dengan mudah

bereaksi dengan kalsium (Ca). Deposisi asam baik basa maupun kering dapat

merusak bangunan yang terbuat dari batu, logam, atau material lain, bila

diletakkan di area terbuka dalam waktu yang lama. Kerusakan akibat korosi

ini bernilai mahal apalagi bila terjadi pada kota-kota bersejarah.

Usaha untuk mengendalikan hujan asam ialah (1) menggunakan bahan

bakar dengan kandungan belerang rendah, (2) mengurangi kandungan

belerang sebelum pembakaran dengan menggunakan teknologi tertentu, (3)

pengendalian pencemaran selama pembakaran untuk mengurangi emisi SO2

dan NOx menggunakan teknologi lime injection in multiple burners (LIMB)

sehingga emisi SO2 dapat dikurangi sampai 80% dan NO x 50%, (4)

pengendalian setelah pembakaran dengan gas ilmiah hasil pembakaran


dengan fle gas desulfurization (FGD), (5) mengaplikasikan prinsip 3R

(Reuse, Recycle, Reduce).

12. Manfaat Korosi Untuk Penyimpanan Limbah

Sumber bekas radium memerlukan penanganan yang khusus dalam

penyimpanan limbah karena mempunyai waktu paruh yang panjang dan radium

selalu melepaskan gas radon yang berbahaya bagi lingkungan atau manusia.

Sumber bekas Radium kebanyakan berasal dari rumah sakit dapat berbentuk

jarum ataupun lempengan.

Kondisioning sumber bekas Radium adalah suatu rangkaian proses

pengunkungan limbah sumber bekas radium dalam tabung/kapsul yang terbuat

dari stainless steel atau bahan anti karat dan dilakukan penutupan dengan

pengelasan dan selanjutnya disimpan dalam Long Term Storage Shield (LTSS)

yaitu wadah limbah berbentuk selinder jejal berdiameter 275 mm dan tinggi 250

mm dengan sepuluh lubang untuk penyimpanan sumber bekas radium

terkapsulasi, terbuat dari logam timbal (Pb) dan lapisan luar berupa baja

Proses kondisioning sumber bekas radium dilakukan sebelum penyimpanan

sementara dalam jangka panjang untuk mencegah terlepasnya bahan radioaktif

dan membatasi. Stainless steel harus mampu menahan tekanan gas radon yang

terbentuk selama jangka waktu penyimpanan. Demikian dalam penutupan kapsul

dengan pengelasan harus dilakukan uji kebocoran. LTSS yang berisi kapsul

selanjutnya ditempatkan dalam shell drum, yaitu suatu tabung terbuat dari

matriks beton, dan disimpan dalam penyimpan sementara (interim storage).

Immobilisasi/kondisioning dan pengepakan limbah biasanya akan

meningkatkan suatu peningkatan volume limbah yang akan disimpan dan

dibuang. Dalam mengevaluasi teknik reduksi volume yang berbeda-beda,

limbah-limbah harus dicacah. Penyimpanan dari limbah yang telah

diimmobilisasi dan dipak dapat dibuang untuk periode waktu yang berbeda-beda

dengan bermacam-macam cara di daerah tempat penyimpanan yang berbeda-

beda tipenya (permukaan, di bawah permukaan, berventilasi, shielding variabel

dsb). Tipe penyimpanan akan mempengaruhi pemilihan kontainer dan bentuk,

juga lamanya daya tahan terhadap korosi, keburukan yang melebihi waktu

penyimpanan dan kemungkinan penyelamatan kembali. Keistimewaan umum

dari operasi penyimpanan yang berbeda-beda ialah bahwasanya limbah tersebut


dapat dipindahkan apabila diperlukan. Jadi kemasan limbah itu harus

diselamatkan kembali apabila periode waktu penyimpanannya telah habis dan

direncanakan untuk periode waktu penyimpanan berikutnya.

13. Penanganan Korosi

Gambar 2. Bagan proses pengendalian korosi

Metoda yang digunakan untuk menangani masalah korosi adalah Cladding.

Merupakan penyatuan dua jenis logam/metal yang berbeda. Contoh kecilnya adalah

pada setrikaan rumah, dimana indikator pemutus arus untuk memanaskan digunakan

dua jenis logam yang berbeda, tetapi disatukan. Ketika diatur untuk memanaskan,

salah satu logam akan lebih panas dari yang lainnya, sehingga logam yang memiliki

kapasitas panas lebih rendah akan menekuk. Namun dalam hal korosi, umumnya

cladding digunakan sebagai teknik pencegahan korosi yang tidak jauh berbeda dengan

sacrificial anodic protection. Pada cladding, logam yang ingin dilindungi dicladd

dengan logam yang memiliki elektronegatifan lebih kecil, atau lebih tepatnya lebih

elektropositif. Ini dimaksudkan agar elektron yang akan menyerang logam yang ingin

dilindungi akan mengalir ke logam yang lebih elektropositif ini sehingga korosi

terjadi pada logam yang lebih elektropositif (dalam kata lain lebih mudah terkorosi).

Namun terdapat kekurangan metode ini karena umumnya proteksi cladding ini tidak

sempurna melindungi logam karena berbagai faktor.

Desain dan Proses manufacturingyang sempurna

Kualitas peralatan

KeandalanPerawatan Penggunaan

Fungsi yang baik Umur yang panjang

Pengendalian oleh Top Management


Gambar 3. Diagram proses pengendalian korosi di industri

Keterangan :

- Bagian Produksi : mengerti kondisi operasi yang tidak menghasilkan resiko

timbulnya korosi.

- Bagian Engineering : membuat perencanaanoperasi dan design yang didasari

oleh pengetahuan kondisi yang memungkinkan terjadinya korosi.

- Bagian Maintenance dan Inspeksi : mengerti mekanisme korosi yang

mungkin terjadi pada peralatan, bagaimana menginspeksinya dan bagaimana

menanggulanginya.

- Bagian Logistik : melakukan pengadaan dengan pengetahuan mengenai

kesalahan dari pemilihan material atau resikodari pengadaan peralatan yang

tidak sesuai dengan spesifikasi.

14. Korosi yang Disebabkan oleh Mikroba

Pernah diketemukan produk korosi (karat-karat besi) cukup banyak bersama-

sama segerombolan bakteri di suatu tempat dalam sistem water treatment. Kumpulan

bakteri yang bersifat korosif adalah bakteri yang dalam metabolismenya menjadikan

sulfur dan atau senyawanya sebagai unsur yang penting, misalnya bakteri

pengoksidasi sulfur : Thiobacillus thio-oxidans, dan bakteri pereduksi sulfat : Genus

Desulfovibrio atau Desulfotomaculum. Salah satu kelompok dari berjuta-juta

kelompok makhluk hidup yang ada di alam semesta ini, ada bakteri yang dikenal

bernama SRB. SRB sesungguhnya adalah singkatan dari Sulphate Reduction Bacteria

atau Bakteri Pereduksi Sulfat.

Bakteri secara garis besar digolongkan menjadi dua golongan yaitu bakteri

aerob dan anerob. Bakteri Aerob artinya dia membutuhkan oksigen untuk hidup,

sedangkan Bakteri Anaerob sebaliknya : bila ada oksigen dia akan mati, namun akan

tumbuh subur dan gemuk bila kandungan oksigen di lingkungannya sangat kecil.

Usaha Pengendalian

Korosi Terpadu di Industri

Divisi Engineering

Divisi Maintenance dan Inspeksi

Divisi Logistik

Divisi Logistik


Sedangkan hubungannya dengan istilah pengoksidasi dan pereduksi di atas, maka

bakteri pengoksidasi sulfat adalah bakteri aerob, sedangkan bakteri pereduksi sulfat

adalah bakteri anaerob. SRB ini termasuk dalam golongan bakteri anaerob.

Besi dan baja karbon biasanya mempunyai laju korosi yang

rendah dalam air netral terdeaerasi (oksigennya telah

hilang) dan di dalam larutan garam karena hanya terjadi

reaksi reduksi katodik :

2 H2O + 2e- → H2 + 2 OH-

Bakteri anaerob pereduksi sulfat (sulphate reducing

bacteria atau SRB) akan menyebabkan korosi pada struktur

baja yang ditimbun dalam tanah, dengan pembentukan

lapisan tak protektif seperti FeS dan Fe2O3.H2O, bila SRB

pada awalnya tidak aktif. Bila SRB aktif sejak awal, maka

produk korosi yang terbentuk adalah FeS dan sedikit

FeCO3, pada pH 7.

Mikroba ini menyebabkan terjadinya proses korosi dengan bentuk serangan

korosi merata, sumuran, ataupun sel konsentrasi. Mekanisme korosi oleh bakteri dapat

dikelompokkan dalam proses-proses berikut :

1. Memproduksi sel aerasi diferensial.

2. Memproduksi metabolit korosif.

Pak Kuhr dan Vlught menyebutkan bahwa korosi oleh SRB dalam lingkungan

anaerob dan netral, reaksi katodiknya tidak mungkin berupa reduksi O2 ataupun

reduksi H+. Namun serangan korosi yang terjadi bisa sangat parah, berarti ada reaksi

katodik lain yang berlangsung, yang melibatkan SRB. Pak Kuhr dan Vlught

menyatakan bahwa SRB menggunakan hidrogen katodik untuk reduksi dissimilasi

sulfat menurut reaksi sebagai berikut :

- Reaksi anodik : 4 Fe → 4 Fe2+ + 8 e-

- Dissosiasi air : 8 H2O → 8 H+ + 8 OH-

- Reaksi katodik : 8 H+ + 8 e- → 8 H

- Depolarisasi Katodik oleh Bakteri Pereduksi Sulfat :

SO42- + 8 H → S2- + 4 H2O

- Produk Korosi :

Fe2+ + S2 → FeS dan 3 Fe2+ + 6 OH- → 3 Fe(OH)2

- Reaksi Keseluruhan :


4 Fe + SO42- + 4 H2O → 3 Fe(OH)2 + FeS + 2 OH-

Salah satu species pendukung korosivitas SRB adalah bakteri besi berfilamen.

Organisma ini mengoksidasi besi yang terlarut di dalam larutan menjadi ferric

hydrate yang tak larut yang membentuk sarung yang menutupi sel-sel dan

memproduksi semacam batang yang berbentuk filamen.

Beberapa varietas dapat mengoksidasi dan mengkonsentrasi mangan (Mn).

Namun pengaruh utamanya adalah membentuk dan menumbuhkan tubercles di dalam

air, seperti yang dikemukakan oleh Dexter. Varietas ini bersifat aerob dan akan

menghabiskan oksigen yang ada di bawah tubercles (tuberkel). Di dalam endapan

lendir terdapat bakteri berfilamen yang hidup bersama-sama dengan bakteri pereduksi

sulfat, dan bergabung dengan produk korosi dari stainless steel.

Pencegahan Korosi yang disebabkan oleh SRB ini hampir sama dengan

pencegahan korosi yang disebabkan oleh penyebab lain, yakni meniadakan salah satu

faktor dari 4 (empat) faktor penyebab korosi yaitu : anoda, katoda, elektrolit, dan

jembatan arus. Antara lain dengan pemilihan material, proteksi katodik, pemakaian

inhibitor, dan pemakaian cat. Namun karena SRB adalah makhluk hidup, maka perlu

dipakai inhibitor atau cat yang sekaligus bersifat dan berfungsi sebagai biosida

(pembunuh bakteri atau mikroorganisma).

49293431 Teknik Korosi Rangkuman

Documents

Transcript of 49293431 Teknik Korosi Rangkuman