I. TUJUAN

1. Mahasiswa dapat menjelaskan proses korosi logam baja dalam larutan NaCl

2. Mahasiswa dapat mempelajari pengaruh inhibitor CaO, nitrit dan borax terhadap laju

korosi baja dalam NaCl

3. Mahasiswa dapat menghitung laju korosi logam baja dalam larutan NaCl, NaCl dan nitrit,

NaCl dan borax, NaCl dan CaO

II. DASAR TEORI

Korosi adalah kerusakan logam akibat berinteraksi dengan lingkungannya. Proses korosi

logam dalam larutan akuatik (mengandung air) merupakan reaksi elektrokimia yang meliputi

proses perpindahan massa dan perpindahan muatan. Bila suatu logam dicelupkan dalam larutan

elektrolit, terjadi dua lokasi yang disebut anoda dan katoda. Pada anoda terjadi reaksi oksidasi

dan pada katoda terjadi reaksi reduksi.

Inhibitor adalah zat organic maupun anorganik yang ditambahkan kedalam suatu

lingkungan untuk mengendalikan proses korosi. Sifat-sifat sebuah elektrolit dapat diubah

untuk membatasi agresifitas terhadap permukaan logam. Ion- ion yang paling agresif yang dapat

menyerang permukaan logam baja adalah ion-ion sulfat, tiosulfat, tiosianat, dan klorida.

Untuk menghambat ion-ion agresif tersebut dapat ditambahkan inhibitor nitrit sehingga dapat

mengurangi laju korosi pada permukaan logam.

Inhibitor adalah zat yang bila ditambahkan ke dalam suatu lingkungan dalam jumlah kecil,

secara sinambung atau berkala, dapat menurunkan laju korosi logam. Pemakaian Inhibitor

Korosi adalah salah satu upaya untuk mencegah korosi.

Ada berbagai jenis Inhibitor yang dikenal, dan diklasifikasikan berdasarkan bahan

dasarnya, reaksi yang dihambat, serta mekanisme inhibisinya.

1. Menurut Bahan Dasarnya :

a. Inhibitor Organik : Menghambat korosi dengan cara teradsorpsi kimiawi pada

permukaan logam, melalui ikatan logam-heteroatom. Inhibitor ini terbuat dari bahan

organik. Contohnya adalah : gugus amine, tio, fosfo, dan eter. Gugus amine biasa dipakai

di sistem boiler.

b. Inhibitor Inorganik : Inhibitor yang terbuat dari bahan anorganik.

E

Log (i)

2. Menurut Reaksi yang dihambat :

a. Inhibitor katodik : Yang dihambat adalah reaksi reduksi. Molekul organik netral

teradsorpsi di permukaan logam, sehingga mengurangi akses ion hidrogen menuju

permukaan elektroda. Dengan berkurangnya akses ion hidrogen yang menuju permukaan

elektroda, maka hydrogen overvoltage akan meningkat, sehingga menghambat reaksi

evolusi hidrogen yang berakibat  menurunkan laju korosi. Karena adanya inhibitor

katodik maka potensial korosi bergeser ke arah negative

Inhibitor katodik merupakan kation yang bermigrasi ke permukaan katodik dan

diendapkan secara kimia atau elektrokimia dan mengisolasi permukaan ini, sehingga

menghalangi pembebasan gas hydrogen di permukaan katodik. Reaksi katodik di

lingkungan netral, adalah:

2H2O + O2 + 4e = 4OH-

Pada reaksi ini, inhibitor bereaksi dengan ion hidroksil menghasilkan senyawa yang

mengendap di permukaan katoda, sehingga menyelimuti katoda dari elektrolit dan

mencegah masuknya oksigen. Inhibitor yang banyak digunakan untuk tipe ini adalah

larutan garam seng dan magnesium yang membentuk hidroksida tidak larut, kalsium yang

menghasilkan karbonat dan polifosfat.

Reaksi katodik di lingkungan asam:

2H+ +2e = H2

Pembentukan gas hydrogen dapat dikendalikan oleh peningkatan sistem seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Polarisasi Katodik

Inhibitor katodik dibedakan menjadi :

Inhibitor racun : Contohnya : As2O3, Sb2O3.

- Menghambat penggabungan atom-atom Had menjadi molekul gas H2 di permukaan

logam

- Dapat mengakibatkan perapuhan hidrogen pada baja kekuatan tinggi.

- Bersifat racun bagi lingkungan.

Inhibitor presipitasi katodik :

Mengendapkan CaCO3, MgCO3, CaSO4, MgSO4 dari dalam air. Contoh  : ZnSO4 +

dispersan.

Oxygen scavenger :

Mengikat O2 terlarut

Contoh : N2H4 (Hydrazine) + O2 → N2 + 2 H2O

Hydrazine diinjeksikan di up stream Deaerator dalam sistem WHB (Waste Heat Boiler)

dan WHR (Waste Heat Recovery) di unit pabrik Ammonia maupun Utilitas.

b. Inhibitor Anodik : Adalah inhibitor yang menghambat reaksi oksidasi.

Inhibitor anodik adalah suatu anion bermigrasi ke permukaan anodik dn membantu

proses pasivasi selanjutnya dengan oksigen terlarut. Inhibitor anodik dapat merupakan

inhibitor anorganik seperti ortofosfat, silikat, nitrit, kromat, dan benzoate. Inhibitor

anorganik ini dapat dibedakan menjadi:

inhibitor oksidator, seperti kromat dan nitrit

inhibitor non oksidator, seperti boraks, fosfat dan silikat

Inhibitor oksidator dapat efektif tanpa oksigen, sedangkam inhibitor non oksidator

hanya efektif dengan adanya oksigen terlarut.

Inhibitor anodik ini merupakan inhibitor yang sangat efektif dan secara luas

digunakan, tetapi jenis inhibitor ini mempunyai sifat yang tidak diinginkan, yaitu bila

kandungan atau konsentrasi inhibitor tidak cukup melapisi semua permukaan anodik,

sehingga mengakibatkan terjadinya korosi sumuran (pitting). Dengan demikian, inhibitor

anodik sering ditunjuk sebagai inhibitor yang berbahaya. Pengaruh konsentrasi inhibitor

terhadap korosinya dapat ditunjukkan seperti Gambar 2. berikut.

E

Log (i)

Log (i)Log (i)Log (i)

Gambar 2. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor Anodik

Fe + OH- → FeOHad + e-

FeOHad + Fe + OH-  ↔ FeOHad + FeOH+ + 2e-

Molekul organik teradsorpsi di permukaan logam, sehingga  katalis FeOHad berkurang

akibatnya laju korosi menurun. Contoh inhibitor anodik adalah molibdat, silikat, fosfat,

borat, kromat, nitrit, dan nitrat. Inhibitor jenis ini sering dipakai / ditambahkan pada saat

chemical cleaning peralatan pabrik.

c. Inhibitor campuran : Campuran dari inhibitor katodik dan anodik. Inhibitor campuran,

biasanya mengandung salah satu bahan oksidator seperti kromat, nitrit dan bahan non

oksidator yang dapat menyebabkan terjadinya pengendapan seperti ortifosfat atau silikat.

Sebagai contoh, inhibitor campuran adalah penggunaan senyawa nitrit dan benzoate

untuk radiator automobile, senyawa kromat dan polifosfat sebagai inhibitor anodik dan

katodik.

Gambar 3. Jenis inhibitor (a) Inhibitor Anodik, (b) Inhibitor Katodik, (c) Inhibitor Campuran

a. b. c.

3. Menurut Mekanisme (Cara Kerja) Inhibisi  :

a. Inhibitor Pasivator : menghambat korosi dengan cara menghambat reaksi anodik

melalui pembentukan lapisan pasif, sehingga merupakan inhibitor berbahaya, bila jumlah

yang ditambahkan tidak mencukupi.

Inhibitor Pasivator terdiri dari :

Inhibitor Pasivator Oksidator, misalnya : Cr2O72-, , CrO4

2-, ClO3-, ClO4

-.

Cr2O72- mempasivasi baja dengan peningkatan reaksi katodik dari Cr2O7

2- menjadi

Cr2O3, dan menghasilkan lapisan pasif Cr2O3 dan FeOOH.

Inhibitor Pasivator non oksidator, contohnya : ion metalat (vanadat, ortovanadat,

metavanadat), NO2-. Inhibitor vanadium dipakai di Unit CO2 Removal Pabrik

Ammonia, karena larutan Benfield yang bersifat korosif.

Molybdat (MoO42-) menginhibisi dengan cara membentuk lapisan pelindung yang

terdiri dari senyawa ferro-molybdat menurut reaksi berikut :

Fe + ½ O2 + H+ → Fe2+  + OH-

MoO42- + Fe2+  ↔ FeMoO4¯

Pembentuk senyawa tak larut :

INH + H2O ↔ OH- ; M + 2 OH- ↔ MO↓ + H2O

Misalnya : NaOH, Na3PO4, Na2HPO4, Na2CO3, NaBO3.

b. Inhibitor Presipitasi : Membentuk kompleks tak larut dengan logam atau lingkungan

sehingga menutup permukaan logam dan menghambat reaksi anodik dan katodik. Contoh

: Na3PO4, Na2HPO4.

Contoh inhibitor yang bereaksi dengan logam :

Na3PO4 +3H2O → 3Na++3OH- + H3PO4

Fe + 2 OH- → FeO↓ + H2O + 2e-

Contoh inhibitor yang bereaksi dengan lingkungan :

2 Na3PO4 +2Ca2+ (dalam air) → 2Ca3(PO4)2↓  + 3Na2+      

c. Inhibitor Adsorpsi : Agar teradsorpsi harus ada gugus aktif (gugus heteroatom). Gugus

ini akan teradsorpsi di permukaan logam. Contoh : Senyawa asetilen, senyawa sulfur,

senyawa amine dan senyawa aldehid.

d. Inhibitor Aman dan Inhibitor Berbahaya :

Inhibitor aman (tidak berbahaya) adalah inhibitor yang bila ditambahkan dalam

jumlah yang kurang (terlalu sedikit) dari konsentrasi kritisnya, tetap akan mengurangi

laju korosi. Inhibitor aman ini umumnya adalah inhibitor katodik, contohnya adalah

garam-garam seng dan magnesium, calcium, dan polifosfat.

Inhibitor berbahaya adalah inhibitor apabila ditambahkan di bawah harga kritis akan

mengurangi daerah anodik, namun luas daerah katodik tidak terpengaruh. Sehingga

kebutuhan arus dari anoda yang masih aktif bertambah hingga mencapai harga

maksimum sedikit di bawah konsentrasi kritis. Laju korosi di anoda-anoda yang aktif

itu meningkat dan memperhebat serangan korosi sumuran. Yang termasuk inhibitor

berbahaya adalah inhibitor anodik, contohnya adalah molibdat, silikat, fosfat, borat,

kromat, nitrit, dan nitrat.

DAFTAR PUSTAKA

Jones, Denny A., (1992), “Principle and Prevention of Corrosion”, Macmillan Publishing

Company, New York.

Rozenfeld, I.L., (1981), “Corrosion Inhibitors”, McGraw-Hill Inc., New York.

Priandani, Manik, (2001), “Studi Pengaruh Inhibitor Formaldehid Terhadap Korosi Baja

Karbon ASTM A 283 oleh Bakteri Pereduksi Sulfat (SRB) di dalam Air Laut”, Master

Thesis,  Program Khusus Rekayasa Korosi, Program Studi Rekayasa Pertambangan, ITB.