C. DASAR2 KOROSI.doc1

INDOCOR : SERTIFIKASI PROTEKSI KATODIK LEVEL 1

DASAR-DASAR KOROSI DAN PRISIP PENGENDALIANNYA

A, Sulaiman

1. PENGERTIAN KOROSI

Korosi didefinisikan secara umum sebagai berikut :

“Korosi adalah degradasi bahan (umumnya logam) atau sifatnya karena bereaksi dengan lingkungannya”. Dari definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa :

(1). Yang terdegradasi bahan logam dan non-logam, (2). Yang terdegradasi bahan atau sifatnya (fisik, mekanik, kimiawi)(3). Lingkungan ( disekitarnya ) : kemiawi, fisik, mekanik, biologis.

Banyak definisi mengenai korosi, tergantung kepada siapa definisi tersebut disampaikan, tetapi kesemuanya mempunyai maksud yang sama.

2. MENGAPA LOGAM TERKOROSI

(1). Logam pada umumnya berasal ( dihasilkan ) dari mineral, yang keberadaannya di alam lebih stabil daripada logam. Untuk mendapatkan logam, orang pada umumnya menambahkan energi, sehingga logam sebenarnya berada pada kedudukan energi yang tinggi. Oleh sebab itu logam sebenarnya dalam kondisi metastabil dan selalu cenderung akan kembali ke alam atau kebentuknya semula sebagai mineral, seperti diilustrasikan pada Gb. 1. Proses kembalinya logam ke alam ini tidak lain adalah “KOROSI”.

DASAR-DASAR KOROSI, A. SULAIMAN of 37


(2). Korosi terjadi bila dipermukaan logam terdapat stratifikasi energi atau perbedaan sifat elektrikal yang dinyatakan dalam potensial. Bagian-bagian (daerah-daerah) yang berenergi lebih


MENGAPA LOGAM TERKOROSI?

Gb. 1. LOGAM KEMBALI KE ALAM

E

KOROSI

LOGAM

MINERAL MINERAL

TEK.ANTI KOROSI

t


tinggi dari sekitarnya cenderung akan terkorosi, yang berenergi lebih rendah

sebaliknya atau tidak terkorosi. Jadi bila suatu logam terkorosi, ada bagian-bagian yang tidak terkorosi.

(3). Dalam pengertian elektrikal, bagian yang terkorosi mempunyai

potensial yang lebih rendah, sedang yang tidak terkorosi adalah bagian yang potensialnya lebih tinggi.

(4). Kondisi heterogenitas potensial pada permukaan logam dapat dikatakan selalu ada, oleh karena itu korosi akan selalu terjadi.

“ RUST IS A MUST “.

(5). Semua proses korosi pada hakekatnya adalah proses galvanik, atau terjadi karena di permukaan logam terdapat perbedaan potensial.

3. ASPEK EKONOMI DARI KOROSI

(1). Bahwasanya peristiwa korosi merupakan merupakan pemborosan biaya sudah tidak diperdebatkan lagi.

(2). Untuk menghasilkan logam, orang mengeluarkan biaya yang besar. Oleh karena itu kerusakan suatu logam adalah suatu kehilangan biaya. Lebih-lebih kalau logam tersebut belum melakukan fungsinya dalam melayani manusia. Hal seperti ini banyak dialami di Indonesia (konstruksi yang dibangun tetapi tidaka bekerja).

(3). Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah banyak dilakukan menyatakan bahwa biaya korosi di negara-negara industri ( overall ) sekitar 3,5 % GNP. Negara-negara berkembang sekitar antara 1 sampai 2 % GNP tergantung dari peranan industri dalam GNP. Biaya korosi Indonesia diperkirakan ~ 2 milyar dolar / th.(1996).



(4). Penelitian tersebut juga menyebutkan, bahwa biaya korosi dapat dihemat 20 - 25 % bila teknologi anti korosi diterapkan dengan benar (untuk negara industri).

(5). Untuk Indonesia, ditinjau dari segi penerapan teknologi anti korosi yang dapat dikatakan masih belum memadai, penghematan lebih dari 25 % mungkin dapat dicapai.

Bila dianggap 25% dapat dihemat, ini berarti :

25 % x $ 2.000.000.000 = $ 500.000.000 per tahun

(6). Oleh karena itu setiap usaha pengendalian korosi seharusnya digalakkan dan didukung. Usaha ini dapat dilakukan melalui : Pendidikan, Kursus, Workshop, Seminar, Pelatihan dll.

(7) Aspek lain dari korosi adalah :

Keselamatan. Pemborosan sumber daya alam. Memperburuk kondisi lingkungan. Mempengaruhi kondisi sosial politis. Social, budaya, politik.

4. KOROSI ADALAH ILMU MULTI DISIPLIN

(1). Proses interaksi antara logam dan lingkungan melibatkan banyak keilmuan, dan dari segi praktis bahkan melibatkan semua bidang keilmuan.

(2). Bidang2 keilmuan yang terlibat dalam keahlian korosi di antaranya :

a). ilmu logam/metalurgi

b). ilmu kimia dan elektrokimia c). ilmu fisika d). teknik mesin e). teknologi mineral f). teknik sipil g). teknik perkapalan h). dan masih banyak lagi

(3). Oleh karena itu seorang ahli korosi dapat berasal dari latar belakang ilmu pengetahuan yang berbeda, yang kadang2 untuk satu masalah korosi dapat dibahas dari berbagai segi. Sekalipun demikian segala pemasalahan korosi sebenarnya dapat dikembalikan kepada ilmu termodinamika dan kinetika.



5. ILMU DAN TEKNOLOGI BIDANG KOROSI

(1). Antara istilah ilmu dan teknologi dalam bidang korosi pernah rancu, tetapi pada saat ini telah ada kesepakatan, yaitu : ilmu korosi dan teknologi anti korosi (atau teknologi pengendalian korosi). Publikasi2 yang semula menggunakan istilah teknologi korosi dianggap tidak benar karena rekayasa manusia umumnya adalah untuk mengendalikan korosi, sedang korosi adalah proses alam.

(2). Ilmu korosi dipelajari terutama oleh orang2 yang berkecimpung dalam bidang pendidikan, penelitian dan konsultansi. Ini bukan berarti bahwa mereka tidak mempelajari teknologi pengendalian korosi, tetapi bobot yang dipelajarinya adalah ilmunya. Yang dipelajari terutama adalah teori2 korosi yang meliputi :

a). Proses korosi : termodinamika, kinetika, klasifikasi korosi.b). Bahan : paduan besi, paduan non-besi, logam2 langka, logam

mulia, dan non-logam.c). Lingkungan : atmosfir, air tawar, air laut, tanah, bahan

kimia, lelehan garam, sistem pelumas, dll.. (3). Teknologi pengendalian korosi dipelajari terutama oleh para

praktisi. Mereka memang harus mempelajari juga ilmu korosi, tetapi tidak sangat mendalam. Pada umumnya mereka menjurus kepada spesialisasi tertentu. Yang mereka pelajari meliputi bidang2 :

a). Aspek ekonomi (perhitungan2).b). Disain : Struktur lepas pantai

Struktur bangunanPengelasan dan penyambungan.Peralatan dan instrumentasi

c). Metoda : Proteksi katodik dan proteksi anodikPelapisanInhibisiBahan non-logam

d). Kontrol : PengujianInspeksiMonitoring



6. KOROSI ADALAH PROSES ELEKTROKIMIA

(1). Bila sepotong logam dicelupkan ke dalam elektrolit, maka logam pada umumnya akan larut atau terkorosi.

(2). Contoh : logam seng dalam larutan klorida

Zn + 2 HCl Zn Cl2 + H2

Zn + 2 H+ + 2 Cl- Zn2+ + 2 Cl- + H2

Zn Zn2+ + 2 e ( oksidasi )

2 H+ + 2 e H2 ( reduksi )

(3). Logam seng berpindah ke lingkungan sebagai ion seng. Ini adalah peristiwa oksidasi, atau korosi, yang terjadi di daerah di permukaan logam yang energinya lebih tinggi dari sekitarnya. Daerah ini disebut daerah anodik, atau anoda.

(4). Ion hidrogen direduksi menjadi gas hidrogen ( H2 ) dan keluar dari larutan. Peristiwa reduksi ini terjadi di daerah-daerah di permukaan logam yang energinya lebih rendah, disebut daerah katodik atau katoda. Daerah ini tidak terkorosi.

(5). Peristiwa oksidasi dan reduksi tersebut di atas berlangsung secara serempak, dan terjadi suatu aliran listrik searah yang merupakan rangakaian tertutup. Arus listrik mengalir dari anoda di permukaan logam, masuk elektrolit, masuk lagi ke logam di katoda, dan kembali ke anoda dalam logam. Jadi dalam proses korosi ada perubahan kimia dan ada perubahan muatan listrik dari unsur-unsur yang terlibat. Oleh karena itu proses korosi logam adalah proses elektrokimia.

(6). Dari uraian di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa korosi dapat terjadi bila :

a. ada katodab. ada anodac. ada elektrolitd. ( ada penghantar listrik logam ).



7. REAKSI-REAKSI DALAM PROSES KOROSI

(1). Secara umum proses oksidasi ( korosi ) di anoda dapat ditulis :

M Mn+ + ne

Unsur logam yang terkorosi dapat satu atau lebih tergantung dari jenis paduan.

(2). Pada daerah katoda dapat terjadi reaksi-reaksi reduksi :

Kondisi asam : 2H+ + 2 e H2

O2 + 4 H+ + 4 e 2 H2O

Kondisi netral / basa : O2 + 2 H2O + 4 e 4 OH-

2 H2O + 2e 2OH- + H2

Reduksi logam / ion : Cu2+ + 2e Cu

Fe3+ + e Fe

Reaksi anodik dapat melibatkan satu atau lebih unsur logam tergantungpaduannya, sedang reaksi-reaksi katodik tiga pertama yang penting. Gb.2mengilustrasikan proses korosi tersebut.


e K e

e

H2OO2

H+ M++

M ++

M++

Gb.2. Ilustrasi Dari Proses Korosi


8. ALIRAN LISTRIK RANGKAIAN TERTUTUP

Bila korosi terjadi di daerah anodik terjadi pelepasan ion atau muatan positif ke lingkungan, sehingga lingkungan mejadi lebih bersifat positif, sedangkan logam menjadi lebih negatif. Karena suatu sistem cenderung untuk menjaga kenetralan, maka di tempat lain di logam yaitu di daerah katodik penangkapan elektron oleh ion positif dalam lingkungan. Kedua proses ini menciptakan suatu aliran listrik arus searah seperti diilustrasikan pada Gb.3 berikut.


M++

2H+

Gb.3. Aliran Listrik Pada Proses Korosi

A


e A e Dari gambar tersebut di atas dengan jelas dapat kita fahami bahwa korosi terjadi di permukaan logam di mana arus listrik meninggalkan logam,yaitu di daerah anodik di mana terjadi oksidasi. Di tempat lain, di mana arus listrik masuk ke logam korosi tidak terjadi, yaitu daerah katodik, di mana terjadi reduksi.

9. TERBENTUKNYA DAERAH ANODIK

(1). Bagian yang mengalami pengerjaan dingin (pembengkokan, pemukulan, pemuntiran, pemotongan).

(2). Daerah yang berdekatan dengan fasa yang mengandung karbon (ferit berdekatan dengan karbida, sementit, grafit). .

(3). Daerah-daerah terdeformasi plastis.(4). Daerah-daerah tertegang (dekat mur-baut, dll)

(5).Butiran halus dekat kasar dalam struktur mikro logam (daerah

las-lasn).

(6).Daerah permukaan logam yang elektrolitnya bergerak lebih

cepat (dekat baling-baling kapal).

(7).Baja baru yang terhubung dengan baja karatan.

(8).Bagian yang suhunya lebih tinggi dari sekitarnya

(9). Permukaan logam yang kandungan oksigennya rendah.

(10). Dll.

10. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

KOROSI

(1).Korosi adalah interaksi antara bahan ( dalam hal ini logam )

dengan lingkungan. Secara teknis faktor-faktor yang mempengaruhi

korosi adalah faktor-faktor logam dan lingkungan.



(2).Faktor-faktor non teknis yang dapat mempengaruhi pemilihan

logam dan kondisi lingkungan terutama adalah faktor ekonomi.

Faktor-faktor lain yang mungkin perlu dipertimbangkan adalah faktor

sosial-budaya dan politis.

(3).Faktor-faktor teknis yang berkaitan dengan logam, diantaranya :

- komposisi kimia.

- sifat-sifat fisis.

- sifat-sifat mekanis.

- sifat-sifat mampu las.

- sifat-sifat mampu fabrikasi.

- sifat-sifat mampu tuang.

- sifat-sifat mampu permesinan.

- heat-treatment.

- kualitas akhir.

- protective coating.

- dsb.

(4).Faktor lingkungan terasa makin lama makin kompleks,

karena per-kembangan kehidupan manusia. Dalam banyak hal

sering tidak terkendali lagi. Faktor-faktor yang berpengaruh dalam

lingkungan di antaranya :

- komposisi kimia.

- sifat-sifat fisis ( tekanan, suhu ).

- gas, cair, padat.

- alam, proses.

- kondisi biologis ( bakteri, jamur ).

- d.l.l.



(5).Faktor-faktor logam dan lingkungan harus di evaluasi secara

integral, karena dalam suatu industri dapat dan sering diterapkan

beberapa jenis logam dalam suatu kondisi lingkungan, atau

sebaliknya satu jenis logam berada dalam beberapa jenis kondisi

lingkungan. Kondisi yang paling rumit adalah beberapa jenis logam

berada dalam beberapa jenis lingkungan.




TERBENTUKNYA

DAERAH ANODIK

TERBENTUKNYA

DAERAH ANODIK

DAERAH DIMANA ADA TEGANGAN SISA KARENA PENGERJAAN DINGIN (PEMBENGKOKAN, PEMUKULAN, PENGELASAN, DLL.

DAERAH DIMANA ADA TEGANGAN SISA KARENA PENGERJAAN DINGIN (PEMBENGKOKAN, PEMUKULAN, PENGELASAN, DLL.

ANODIK



PADA BAJA : FERIT (ANODIK), SEMENTIT (KATODIK) BESI TUANG : DAERAH DEKAT GRAFIT

SEMENTIT

FERITPERLI

T

GRAFIT



BUTIRAN HALUS (ANODIK) DEKAT BUTIRAN KASAR (KATODIK)

BUTIRAN HALUS (ANODIK) DEKAT BUTIRAN KASAR (KATODIK)



BAJA BARU TERHUBUNG (ANODIK) DENGAN BAJA TUA (KATODIK)

BAJA BARU TERHUBUNG (ANODIK) DENGAN BAJA TUA (KATODIK)

BARU

TUA



BAGIAN YANG LEBIH PANAS (ANODIK) AKAN TERKOROSI

BAGIAN YANG LEBIH PANAS (ANODIK) AKAN TERKOROSI

T



BAGIAN SEDIKIT DIBAWAH PERMUKAAN ELEKTROLIT (KANDUNGAN O2 RENDAH)DENGAN KANDUNGAN OKSIGEN LEBIH RENDAH

BAGIAN SEDIKIT DIBAWAH PERMUKAAN ELEKTROLIT (KANDUNGAN O2 RENDAH)DENGAN KANDUNGAN OKSIGEN LEBIH RENDAH

O2



BAGIAN YANG TERTEGANG (ANODIK) AKAN TERKOROSI

BAGIAN YANG TERTEGANG (ANODIK) AKAN TERKOROSI


11. BENTUK-BENTUK KOROSI

Umumnya bentuk-bentuk serangan korosi diklasifikasikan dalam delapan bentuk,

bila ditinjau dari tampilan logam yang terkorosi. Untuk korosi basah, bentuk-

bentuk korosi ini adalah :

Korosi merata

Korosi sumur

Korosi galvanis

Korosi selektif

Korosi antarbutir

Korosi celah

Korosi retak

Korosi gesekan/benturan

Dll.

Atas dasar ini kita akan membahas delapan bentuk korosi yang tersebut diatas

secara singkat. Bentuk-bentuk secara skematis digambarkan pada Gb.3.

1. Korosi Merata (sel-mikro)

Serangan korosi bentuk ini merata di seluruh permukaan, yang mudah sekali

dilihat, dan mudah juga menentukan umur suatu logam yang terkorosi merata.

Penanggulangan korosi tipe ini dapat dilakukan dengan cara, diantaranya :

a. Mengganti dengan logam yang tepat

b. Dengan lapis lindung

c. Proteksi katodik

d. Inhibitor

2. Korosi sumur (sel-mikro)

Korosi bentuk sumur terjadi karena suatu serangan yang intensif setempat.

Sumur-sumur tadi dapat berdekatan atau terpisah jauh. Korosi tipe ini biasanya

terjadi dalam lingkungan tertentu, misalnya, air yang mengandung klorida, larutan

yang mengandung ion-ion Fe3+ dan Cu2+ dan klorida, dan bakteri pereduksi

sulfat.

Korosi sumur cenderung terbentuk dalam air tenang, dan sumuran terjadi karena

ada proses otokatalitik.



Baja tahan karat lebih peka terhadap serangan korosi sumur dibandingkan dengan

logam lain. Baja biasa dapat terserang korosi sumur di sekitar inklusi sulfida dan

pada aluminium korosi sumur terjadi karena adanya daerah-daerah bersifat

katodik seperti Si, FeAl3, Cu dan CuAl2.

Penaggulangan korosi sumur diantaranya dengan cara :

a. Penggunaan logam tahan korosi sumur, misalnya : dalam lingkungan air laut

baja 316 lebih tahan dari pada 304, karena ada kandungan Mo. Juga paduan

aluminium dengan Mn dan Mg mengurangi korosi sumur.

b. Permukaan yang halus cenderung mengurangi korosi sumur.

c. Dengan inhibitor, tetapi harus berhati-hati karena kalau konsentrasinya tidak

tepat, justru mempercepat korosi.

3. Korosi galvanis (sel-mikro)

Dalam suatu konstruksi, kadang-kadang sangat sulit menghindarkan penggunaan

lebih dari satu jenis logam yang menghindarkan penggunaan lebih dari satu jenis

logam yang berhubungan satu dengan yang lain. Hal ini akan menimbulkan korosi

galvanis, yang disebabkan oleh perbedaan potensial antara dua logam tersebut.

Korosi galvanis ini dapat diramalkan dengan mengetahui perbedaan potensial

antara dua logam yang saling berhubungan tersebut. Biasanya kalau perbedaan

potensial kurang dari 0,05 V, korosi galvanis diabaikan.

Perbedaan luas antara logam yang bersifat anodik dan katodik berperan besar.

Perbandingan anodik/katodik yang lebih kescil sangat berbahaya karena korosi

akan berlansung intensif, oleh karena itu kita harus menjaga perbandingan

tersebut sebaliknya.

Konduktivitas listrik dari lingkungan juga berperan penting. Bila konduktivitasnya

tinggi, maka serangannya merata, tetapi bila rendah, dapat terjadi serangan lokal.

Pencegahan terhadap korosi galvanis adalah :

a. Menghindarkan penggunaan dua macam logam yang berkontak sedapat

mungkin.

b. Memasang insulasi antara dua logam tersebut.

c. Dengan inhibitor yang tepat.

d. Melapisi seluruh permukaan dengan lapis lindung.



4. Korosi selektif

Korosi tipe ini terjadi karena terlarutnya logam pemadu yang bersifat lebih anodik

dari suatu paduan. Misalnya seng akan terlarut dari paduan kuningan, Si dan Al

terlarut dari perunggu, atau Fe dari besi tuang. Logam yang lebih mulia tetap

dalam bentuk logam dan obyek yang terkorosi tetap tinggal dalam bentuk

asalnya, tetapi kekuatan mekaniknya hilang.

Cara penanggulangan yang tepat adalah mengganti bahan dengan paduan yang

tahan korosi selektif misalnya dengan paduan yang mengandung unsur inhibitor,

misalnya paduan kuningan yang mengandung As, Sb atau P.

5. Korosi antar-butir (sel-mikro)

Korsi tipe ini serangannya mengikuti batas butir (kristal). Dalam kondisi normal,

batas butir sedikitlebih bersifat anodik, dari pada lainnya, dan korosi yang terjadi

tipe merata. Tetapi karena suatu perlakuan terhadap paduan, di batas butis dapat

tercipta daerah-daerah anodik dan katodik, sehingga terjadilah serangan korosi di

batas butir.

Sebagai contoh baja tahan karat austenitik yang mengalami sensitisasi antara

suhu 400 - 8500 C akan terserang korosi antar butir. Karbida krom (Cr23C6)

cenderung akan terendapkan sepanjang batas butir, dan matriks didekatnya akan

kekurangan krom menjadi seperti baja karbon biasa, yang bersifat lebih anodik

dan akan terkorosi dalam lingkungan klorida atau asam.

Korosi antar butir dapat pula terjadi pada paduan aluminium, yang serangannya

sejajar dengan permukaan, terkenal dengan istilah “eksfoliasi”.

Pengendalian krom tipe ini adalah dengan jalan menghindarkan terjadinya

endapan-endapan dibatas butir.

Dalam hal baja tahan karat austenitik caranya dengan :

a. Memanaskan bagian-bagian yang tersensitisasi (daerah las) sampai 11000 C

dan kemudian dikejut dalam air.

b. Penggunaan baja tahan karat dengan kadar karbon yang rendah, atau yang

mengandung unsur niobium, titanium, atau columbium plus tantalum.



Cara-cara lain seperti panambahan inhibitor, lapis lindung dan proteksi katodik

tidak umum diterapkan.

6. Korosi celah (sel-mikro)

Korosi celah adalah korosi yang terjadi pada celah-celah. Pada dasarnya korosi ini

terjadi karena perbedaan konsentrasi oksigen antara daerah-daerah yang berbeda

dalam atau mengandung elektrolit. Seperti kita ketahui, adanya kandungan

oksigen akan memungkinkan reaksi katodik : O2 + 2H2O + 4e ( 4OH-. Pada

suatu celah, bagian yang langsung berhubungan dengan udara akan mempunyai

konsentrasi oksigen yang lebih tinggi dan daerah ini bersifat katodik. Bagian

sebelah dalam yang bersifat lebih anodik akan terkorosi.

Contoh-contoh dari korosi celah misalnya korosi yang terjadi pada dua lapisan

logam, pada lapisan cat yang retak, pada endapan pasir di atas permukaan logam,

pada bawah permukaan air.

Penanggulangan terhadap korosi tipe ini terutama adalah menghindarkan

terbentuknya celah-celah dalam suatu konstruksi. Cara lain adalah penggunaan

gasket yang baik, pembersihan karat basah, dan disain yang tepat.

7. Korosi retak (sel-mikro) tegang

Korosi tipe ini merupakan hasil aksi gabungan antara tegangan tarik dan

lingkungan korosif. Kegagalan yang disebabkan oleh korosi tipe ini biasanya

mendadak dan katastropis.

Tipe-tipe dari korosi retak dalam lingkungan basah adalah :

a. stress corrosion cracking (SCC)

b. hydrogen induced cracking

c. corrosion fatigue

Retakan biasanya merupakan garis halus tegak lurus terhadap arah tegangan

maksimum. Permukaan tetap halus, dan produk korosi tetap tinggal dalam

retakan. Peretakan bersifat antarbutir atau transbutir.

Stress corrosion cracking adalah korosi yang terjadi dari aksi gabungan antara

lingkungan korosif dan tegangan statis. Tegangan ini dapat berupa tegangan



dalam (sisa) atau tegangan dari luar. Awal retakan di permukaan dapat dimulai

dari suatu korosi sumur yang kemudian berkembang.

Karakteristik dari retakannya adalah berawal dari satu titik kemudian makin ke

dalam makin bercabang. Sifat lain dari korosi tipe ini adalah bahwa suatu paduan

logam tertentu terkorosi dalam lingkungan tertentu yang spesifik. Misalnya

paduan tembaga terkorosi tipe ini dalam lingkungan amonia, baja karbon dalam

larutan alkalis, baja tahan karat dan paduan aluminium dalam air laut atau yang

mengandung klorida.

Hydrogen induced cracking adalah suatu tipe korosi berbentuk retakan karena

masuknya atom hidrogen ke dalam logam. Pada proses korosi di lingkungan asam,

reaksi katodik akan menghasilkan atom hidrogen, yang dapat membentuk gas dan

kemudian lepas atau kemungkinan masuk ke dalam kisi-kisi logam, yang

kemudian membentuk gas H2 dalam logam, dan menyebabkan terbentuknya

suatu “blister”.

H+ + e H

H + H H2 (gas hydrogen)

Serangan semacam ini disebut “hydrogen blistering”.

Bentuk korosi tipe lain adalah “hydrogen embrittlement” (perapuhan hidrogen),

dimana atom hidrogen disini tidak menbentuk gas H2, melainkan tetap sebagai

atom yang menempatkan diri di daerah-daerah dislokasi, dan menyebabkan

logam menjadi rapuh.

Atom hidrogen yang masuk ke dalam logam dan membentuk gas H2 atau dalam

baja mungkin CH4 dapat menimbulkan retakan karena tekanan gas tersebut

makin besar, atau sebagai akibat tekanan berasal dari luar. Kehadiran As, Se, Ti,

Bi, S dan Sb dalam baja akan menghambat reaksi : H + H ( H2 pada permukaan

logam, dan hal ini akan memperbesar peluang penetrasi hidrogen atom ke dalam

logam. Dalam lingkungan sulfida, S= juga dapat menghambat reaksi tersebut di

atas, dan dapat menimbulkan “peretakan hidrogen” dalam baja.



Corrosion fatigue adalah tipe korosi yang disebabkan oleh aksi gabungan antara

lingkungan korosif dan tegangan siklis. Logam akan gagal karena lelah, tetapi bila

ia berada dalam lingkungan korosif, kegagalan akan dipercepat. Korosi tipe ini

dipengaruhi oleh suhu, pH, kandungan oksigen dan komposisi dari lingkungan.

Retakannya biasanya transbutir dan tidak bercabang.

Penanggulangan korosi tipe ini dapat dilakukan dengan penanggulangan korosi

pada umumnya, misalnya dengan lapis lindung, proteksi katodik, dengan inhibitor,

atau dengan menurunkan tegangan kerja.

8. Korosi gesekan/benturan/aliran.

Tipe korosi ini merupakan akibat dari lingkungan korosif dan adanya gesekan,

benturan, atau aliran fluida. Jenis-jenis korosi ini adalah korosi erosi, korosi

kavitasi, korosi gesekan, korosi benturan.

Korosi erosi terjadi dalam fluida yang mengalir. Karena adanya aliran, produk

korosi terenyahkan dari permukaan, permukaan tidak rata lagi dan terjadi

turbulensi yang cenderung menyebabkan serangan korosi lokal, seperti misalnya

pada daerah-daerah las. Permukaan yang terkorosi biasanya mengkilap dan

bentuknya “undercut pit”. Paduan yang membentuk lapisan pasif dapat terserang

korosi erosi. Korosi tipe ini biasa dialami pada belokan, pompa, kran, baling-baling,

dan sebagainya. Serangan makin parah bila fluida mengandung partikel padatan.

Korosi kavitasi, terjadi bila gelembung uap dalam cairan yang sangat cepat pecah

dekat permukaan logam, menimbulkan tekanan yang sangat tinggi. Pukulan atau

benturan ini dapat merusak lapisan pasif, logam terbuka dan korosi kemudian

terjadi. Proses ini terjadi berulang-ulang dan hasilnya adalah sumuran yang dalam.

Korosi tipe ini banyak dialami di sudu turbin air, baling-baling kapal dan

komponen-komponen yang mengalami kondisi seperti tersebut diatas.

Korosi gesekan/fretting, terjadi karenan adanya gesekan antara dua permukaan

logam yang diantaranya ada fluida. Misalnya korosi pada as, dimana medianya

pelumas.



Bentuk lain dari kelompok korosi ini adalah apa yang disebut “impingement

attack”, dimana aliran yang tegak lurus pada permukaan logam akan

mempengaruhi korosi di mana benturan terjadi.

Penanggulangan, korosi tipe ini terutama dengan penggunaan logam yang dapat

membentuk lapisan pasif yang lekat, kuat dan keras, seperti misalnya paduan-

paduan dasar titanium, kromium nikel, dan kromium kobalt. cara lain adalah

penurunan kecepatan alir fluida, penggunaan inhibitor, proteksi katodik, atau

pelapisan dengan lapis lindung yang ulet dan keras. Khusus untuk “fretting

corrosion” dapat dilakukan dengan penggunaan logam yang lebih lunak dari salah

satu logam yang bergesekan. Memperkeras permukaan kedua logam juga sering

dilakukan untuk mencegah “fretting corrosion”.


BENTUK2 KOROSI

KOROSI MERATA



KOROSI GALVANIK

Cu

Fe

KOROSI SELEKTIF



KOROSI SUMURAN

KOROSI SUMURAN TERJADI KARENA ADANYA SUATU TITIK LOKAL YANGBERSIFAT ANODIK DAN BAGIAN LUAS YANG BERSIFAT KATODIK,SEHINGGA SERANGAN KOROSI TERJADI SECARA INTENSIF SECARA LOKAL.



KOROSI ANTAR BUTIRKOROSI ANTAR BUTIR

SEBABNYA ADALAH KARENA DAERAH BATAS BUTIR SANGAT SENSITF,DIMANA DI DAERAH TERSEBUT BERSIFAT SANGAT ANODIK DIBANDINGDAERAH TENGAH BUTIR.

KOROSI TEGANGAN (SCC)KOROSI TEGANGAN (SCC)

SEBANBYA ADALAH ADANYA TEGANGAN STATIK &LINGKUNGAN KOROSIF YANG BERSIFAT SPESIFIK



KOROSI LELAHKOROSI LELAH

EKSFOILASIEKSFOILASI



KOROSI KAVITASIKOROSI KAVITASI

UMUMNYA DIALAMI OLEH SUDU2 TURBIN AIR, DIMANA GERAKAN YANG SANGAT CEPAT DARI AIR DAPAT MENCIPTAKAN GELEMBUNG UAP AIR. BILA GELEMBUNG INI MEMBENTUR PERMUKAAN LOGAM DENGAN KECEPATAN YANG SANGAT TINGGITEKANNYA AKAN NAIK TINGGI SEKALI DAN PECAH, MERUSAKKAN PERMUKAANLOGAM. SIFATNYA LEBIH MEKANIK YANG BILA DIKOMBINASI DENGAN KOROSI DISEBUT KOROSI KAVITASI.

UMUMNYA DIALAMI OLEH SUDU2 TURBIN AIR, DIMANA GERAKAN YANG SANGAT CEPAT DARI AIR DAPAT MENCIPTAKAN GELEMBUNG UAP AIR. BILA GELEMBUNG INI MEMBENTUR PERMUKAAN LOGAM DENGAN KECEPATAN YANG SANGAT TINGGITEKANNYA AKAN NAIK TINGGI SEKALI DAN PECAH, MERUSAKKAN PERMUKAANLOGAM. SIFATNYA LEBIH MEKANIK YANG BILA DIKOMBINASI DENGAN KOROSI DISEBUT KOROSI KAVITASI.



KOROSI CELAH

O2

SEBABNYA ADALAHPERBEDAAN KONENTRASIOKSIGEN DI LUAR DAN DI



HH

H

H

H2

H H

H2

H+

H+

e e


12. KONSEP PENGENDALIAN KOROSI

Korosi adalah proses alam, pasti akan terjadi, tetapi dengan teknologi

korosi dapat dikendalikan. Ditinjau dari definisinya, konsep

pengendalian korosi adalah :

Memisahkan logam dari lingkungannya

Mengubah lingkungan

Cara elektrokimia

1). Memisahkan logam dari lingkungan: ini dapat dilakukan dengan

berbagai cara misalnya dengan menerapkan pemisah, yaitu dengan

pengecatan, penerapan lapis lindung, dengan pelapisan logam, dll.

2). Dengan mengubah lingkungan menjadi tidak agresif, yaitu dengan

jalan menambahkan suatu zat kimia (inhibitor) dalam jumlah yang sedikit

(orde sekitar ratusan ppm) yang dikenal dengan istilah inhibisi.

Meskipun cara ini tidak dapat menghentikan korosi sama-sekali tetapi

pada suatu kondisi terstentu, hanya cara ini yang dapat dilakukan.

Mekanismenya adalah dengan mengganggu salah satu proses rekasi

(anodic atau katodik) atau keduanya, dimana zat kimia yang

ditambahkan tadi akan melapisi daerah anodic atau katodik atau

keduanya.

3). Dengan cara elektrokimia, yaitu membalikkan arah arus korosi atau

arus listrik dalam proses korosi, yang berarti mengalirkan arus listrik

searah ke arah seluruh permukaan logam melalui elektrolit. Cara ini

disebut proteksi katodik.

Pengendalian korosi juga dapat ditinjau dari hukum Ohm. Bila korosi

berlangsung, laju korosi ekivalen dengan arus yang mengalir, I , di mana

:

I = E / R

di mana E adalah beda potensial antara daerah anodik dan katodik, yang

merupakan daya dorong reaksi, sedangkan R adalah besarnya tahanan

antara daerah anodik dan katodik.



Mengendalikan korosi berarti membuat I sekecil mungkin, atau

menjadikan I 0 ; ini berarti :

membuat E = 0 atau

membuat R = tak terhingga,

atau kombinasinya.

Membuat E = 0 tidak lain adalah membuat seluruh permukaan logam

potensialnya sama, sehingga tidak ada lagi daerah anodik dan katodik.

Hal ini dapat dicapai dengan mengalirkan arus listrik searah ke arah

logam melalui elektrolit, yang dikenal dengan teknik proteksi katodik

seperti cara elektrokimia tersebut di atas.

Membuat R menjadi tak terhingga tidak lain menciptakan tahanan antara

anoda dan katoda sebesar mungkin, misalnya dengan menerapkan isolasi

antara keduanya. Dalam praktek hal ini tidak lain adalah penerapan

isolasi, misalnya dengan lapis lindung atau coaing, seperti halnya cara

yang tersebut lebih dahulu. Cara kombinasi antara membuat E 0 dan

membuat R ~, adalah cara yang umum diterapkan dalam praktek

proteksi katodik.

Pengendalian korosi dapat juga dengan memanfaatkan diagram

keseimbangan E-pH (diagram Pourbaix) dari sistem logam/paduan

dengan elektrolit, seperti misalnya diagram E-pH besi dalam air, seperti

terlihat pada Gb. 4. Bila posisi logam yang terkorosi pada titik A, maka

pengendalian korosi berarti membawa logam kearah B, C atau D.

Membawa logam ke arah titik B tidak lain membawa logam ke daerah

imun atau proteksi katodik. Membawa logam ke arah titik C atau D

berarti membawa logam ke daerah pasif. Yang terakhir ini tidak lain

menciptakan lapisan protektif (oksida) di permukaan logam. Hal ini

dapat dilakukan dengan menaikkan pH atau menaikkan potensial logam,

yang disebut proteksi anodik.




KONSEP PENGENDALIAN KOROSI DENGAN PENDEKATANHUKUM OHM

E = IR

E = PERBEDAAN POTENSIAL DI PERMUKAAN LOGAMI = BESARNYA ARUS KOROSIR = TAHANAN TOTAL (LOGAM, LINGKUNGAN DAN ANTAR MUKA)

I = 0 E = 0, R = ~

ATAU KOMBINASINYA : E diperkecil R diperbesar

IMUN

PASIF

KOROSI

KONSEPPENGENDALIAN KOROSI DENGAN PENDEKATAN DIAGRAM E-pH (POURBAIX)

PROT. KATODIK

PROT. ANODIK

ALKALINASI

pH

E



C. DASAR2 KOROSI.doc1

Documents

Transcript of C. DASAR2 KOROSI.doc1