Analis Korosi Pd Baja
-
Upload
riyadi-mosloem -
Category
Documents
-
view
260 -
download
0
description
Transcript of Analis Korosi Pd Baja
BAB I
PENDAHULUAN
Korosi adalah proses dimana logam berubah bentuk kimiawinya akibat
bereaksi dengan zat kimia dilingkungan. Umumnya semua logam larut didalam
air, biasanya daya larut lambat, logam besi waktu direndam dalam air melepaskan
sebagian elemennya untuk larut dalam air.
Persamaan Reaksi :
Fe + 2H+ Fe2+ + H2
Fe2+ + 2(OH)- Fe(OH)2
Dan persamaan tersebut diatas terlihat bahwa makin banyak ion hidrogen
di air maka proses korosi logam makin cepat. Jadi makin rendah pH maka
semakin korosif, Ion hidrogen yang ada di air adalah hasil ionisasi air itu sendiri,
terutama jika bersifat asam.
Seorang sarjana teknik yang hendak membangun sebuah landscape
pastilah tahu bahwa ada komponen-komponen penyusun bangunan tersebut.
Demikian juga halnya dengan jembatan. Jembatan yang menghubungkan jalan
satu dengan yang lain biasanya dibuat untuk melalui sebuah sungai, sehingga
transportasi kendaraan bermotor jadi terhubung. Yand dimaksud dengan
Komponen Baja Jembatan adalah bagian dari bangunan atas dan bangunan bawah
jembatan yang menggunakan bahan baja.
Karena material penyusun jembatan tersebut terbuat dari baja, maka sudah
tentu ada sifat korosi pada jembatan baja tersebut. Agar jembatan tersebut kuat
dan berumur panjang untuk dikatagorikan layak pakai, maka laju korosi pada
material baja tersebut harus dikurangi. Cara menanggulangi korosi pada jembatan
baja tersebut bergantung pada situasi dan kondisi lingkungan.
1
BAB II
IDENTIFIKASI KORSI PADA JEMBATAN BAJA
A. Deskripsi Lingkungan dan Penyebabnya
a. Lingkungan Atmosfir
Lingkungan atmosfer adalah lingkungan pada udara terbuka. Udara bebas
dapat menghantarkan material bebas di udara sehingga menempel pada jembatan
baja, tentu saja material ini menjadi pemicu laju korosi. Asap (polusi) kendaraan
bermotor juga menjadi faktor pemicu korosi, selain itu faktor hujan juga dapat
mempengaruhi laju korosi pada jembatan baja, karena pada air hujan banyak
mengandung ion hidrogen yang dapat menyebabkan korosi pada jembatan.
b. Pantai tanpa Polusi
Lingkungan pantai tanpa polusi adalah lingkungan pantai sampai jarak 3
km dari tepi laut dimana tidak terdapat polusi hasil-hasil pabrik. Hal-hal yang
dapat mempengaruhi laju korosi pada kondisi ini adalah air laut yang banyak
mengandung mineral penyebab korosi, udara bebas yang dapat mendistribusikan
material-material kecil yang membuat jembatan baja menjadi kotor, polusi
kendaraan serta kondisi hujan.
c. Pantai dengan Polusi
Lingkungan pantai dengan polusi adalah pantai sampai jarak 3 km dari
tepi laut dimana tcrdapat polusi hasil-hasil pabrik. Lingkungan ini adalah
lingkungan pada point b, namun ditambah dengan polusi hasil-hasil pabrik
sebagai faktor penyebab korosi.
d. Pedalaman tanpa Polusi
Lingkungan Pedalaman tanpa polusi adalah daerah yang meliputi lokasi
yang berjarak lebih dari 3 km dari pantai dimana tidak terdapat polusi hasil
pabrik. Kondisi ini lebih baik dibandingkan dengan kondisi pantai pada point b
dan c, karena faktor air laut diabaikan.
2
e. Pedalaman dengan Polusi
Pedalaman dengan polusi adalah daerah yang meliputi lokasi yang
berjarak lebih dari 3 km dari pantai dimana terdapat polusi hasil-hasil pabrik.
Faktor-faktor yang menjadi penyebab laju korosi pada lingkungan ini adalah
Udara bebas yang banyak mengandung berbagai macam material pengotor, air
hujan, dan polusi pabrik.
B. Kerugian atau Potensi Kerugian
1. Kerugian Ketahanan Material
Jembatan adalah alat penghubung jalan satu dengan jalan lain yang secara
umum untuk melewati derasnya sungai. Pentingnya jembatan dapat dilihat dari
banyaknya sungai yang ada di Indonesia. Tanpa jembatan baka distribusi
perekonomian akan terhambat. Jembatan Baja adalah inovasi jembatan modren
yang dirasa lebih kuat dan tahan lama. Setidaknya dengan jembatan baja
perjalanan lebih nyaman dibanding jembatan kayu yang sudah lebih dulu ada.
Selain itu jembatan baja bisa untuk berbagai kondisi alam tentu dengan kualitas
yang tidak diragukan. Hanya saja tidak ada barang yang sempurna di dunia ini,
seerti halnya kayu jembatan baja juga memiliki kelemahan yaitu potensi
terjadinya korosi. Korosi daat meyebabkan degradasi material baja. Jika tidak
diperhatikan maka sedikit demi sedikit akan mengerus material yang akhirnya
timbul kerusakan baik rapuh, retak, pecah maupun patah. Sehingga diperlukan
treatment khusus agar aterial baja pada jembatan tetap dalam kondisi awal atau
jikapun harus mengalami korosi dapat seminimal mungkin. Korosi dapat merusak
struktur pembentuk baja yang akhirnya mengurangi kekuatan atau ketahanan baja
terhadap beban.
2. Potensi Resiko Kecelakaan Tinggi (kehilangan nyawa)
Salah satu tanda bahaya korosi adalah terjadinya kerapuhan material. Bisa
dibayangkan jika suatu benda rapuh maka memungkinkan terjadinya patah
material. Jika hal ini sampai terjadi pada jembatan maka dapat memutus jalur
penghubung antar dua jalan. Kemungkinan terburuk laninya adalah karena jalan
adalah tempat lalu lalang manusia beraktivitas maka dapat menimbulkan korban
3
jiwa yang tak sedikit pastinya. Ribuan nyawa menanti jika jembatan ambruk atau
patah. Untuk itu upaya pencegahan korosi pada jembatan sangat penting dan harus
dilakukan.
3. Biaya Bangun Tinggi
Jembatan baja berasal dari campuran logam ferro. Dilihat dari kualitas baja
jauh lebih tinggi dibanding material lain, dan daya korosifnya lebih kecil namun
tetap saja dapat terjadi korosi. Hal ini menjadikan baja sebagai barang dengan
harga yang lumayan mahal. Untuk membuat sebuah jembatan diperlukan dana
milyaran rupiah. Jika sampai jembatan ini patah maka akan menguras uang yang
tidak sedikit untuk membuatnya kembali. Untuk itu upaya perawatan yang baik
sangat ditekankan untuk meningkatkan lifetime jembatan baja.
C. Proses Terjadinya Korosi pada Jembatan Baja
Korosi pada suatu material terjadi dalam berbagai cara. Hal ini di
indikasikan erdasarkan lingkungan yang menenai material tersebut. Jenis
korosinya pun beragam berdasarkan pengaruh lingkungan serta titik yang dikenai.
Berdasarkan identifikasi pada jembatan baja ini terjadi akibat baja berhubungan
langsung dengan cuaca berbagai kondisi. Jembatan pada umumnya berada pada
ruangan terbuka tanpa adanya penutup atau atap di atasnya. Sehingga pengaruh
cuaca panas, dingin, hujan, dan hal lain yang tidak terduga sangat berpotensi
menjadi penyebab terjadinya korosi. Adapun yang paling mendekati dari kasus ini
adalah akibat adanya reaksi oksidasi udara dengan material baja.
Persamaan Reaksi :
Fe + 2H+ Fe2+ + H2
Fe2+ + 2(OH)- Fe(OH)2
4
Korosi (Kennet dan Chamberlain, 1991) adalah penurunan mutu
logamakibat reaksi elektro kimia dengan lingkungannya. Korosi atau
pengkaratanmerupakan fenomena kimia pada bahan – bahan logam yang pada
dasarnyamerupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang
kontaklangsung dengan lingkungan berair dan oksigen. Contoh yang paling
umum, yaitukerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida. Dengan
demikian, korosimenimbulkan banyak kerugian.
Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi
iondengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses
katodikyang mengkonsumsi electron tersebut dengan laju yang sama : proses
katodikbiasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari
5
lingkungansekitarnya. Untuk contoh korosi logam besi dalam udara lembab,
misalnya prosesreaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut :
Anode {Fe(s)→ Fe2+(aq)+ 2 e} x 2
Katode O2(g)+ 4H+(aq)+ 4 e → 2 H2O(l)
+
Redoks 2 Fe(s) + O2 (g)+ 4 H+(aq)→ 2 Fe2++ 2 H2O(l)
Dari data potensial elektrode dapat dihitung bahwaemf standar untuk
proseskorosi ini, yaitu E0sel =+1,67 V ; reaksi ini terjadi pada lingkungan asam
dimanaion H+ sebagian dapat diperoleh dari reaksi karbon dioksida atmosfer
dengan airmembentuk H2CO3. Ion Fe+2 yang terbentuk, di anode kemudian
teroksidasi lebihlanjut oleh oksigen membentuk besi (III) oksida :
4 Fe+2(aq)+ O2 (g) + (4 + 2x) H2O(l) → 2 Fe2O3x H2O + 8 H+(aq)
Hidrat besi (III) oksida inilah yang dikenal sebagai karat besi. Sirkuit listrikdipacu
oleh migrasi elektron dan ion, itulah sebabnya korosi cepat terjadi dalamair
garam. Jika proses korosi terjadi dalam lingkungan basa, maka reaksi katodik
yang terjadi, yaitu :
O2 (g) + 2 H2O(l)+ 4e → 4 OH-(aq)
Oksidasi lanjut ion Fe2+ tidak berlangsung karena lambatnya gerak ion
inisehingga sulit berhubungan dengan oksigen udara luar, tambahan pula ion
inisegera ditangkap oleh garam kompleks hexasianoferat (II) membentuk
senyawakompleks stabil biru. Lingkungan basa tersedia karena kompleks
kaliumheksasianoferat (III). Korosi besi realatif cepat terjadi dan berlangsung
terus, sebab lapisansenyawa besi (III) oksida yang terjadi bersifat porous sehingga
mudah ditembusoleh udara maupun air. Tetapi meskipun alumunium mempunyai
potensial reduksijauh lebih negatif ketimbang besi, namun proses korosi lanjut
menjaditerhambatkarena hasil oksidasi Al2O3, yang melapisinya tidak bersifat
poroussehingga melindungi logam yang dilapisi dari kontak dengan udara luar.
6
Gambar 2. Struktur mikro baja sebelum dan sesudah teroksidasi
Gambar 3. Grafik XRD pada 700o Celsius
7