Nama : Gilang HermawanNIM : 101910101030Kelas : A

KOROSI

A. Pengertian Korosi

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.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku

sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) <--> Fe2+(aq) + 2e

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

bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e <--> 2H2O(l)

atau

O2(g) + 2H2O(l) + 4e <--> 4OH-(aq)

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

besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai

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

sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan

rapatan logam itu.

Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam

bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang

Nama : Gilang HermawanNIM : 101910101030Kelas : A

mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya.

Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida

atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk

pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan

lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).

Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan

terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau

tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap

elektrode lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

B. Jenis-jenis Korosi

Adapun beberapa jenis korosi yang umum terjadi pada logam sebagai berikut.

1. Korosi Galvanis (Bemetal Corrosion)

Disebut juga korosi dwilogam yang merupakan perkaratan elektrokimiawi apabila

dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit yang

sama. Elektron akan mengalir dari metal yang kurang mulia (anodik) menuju ke metal

yang lebih mulia (katodik). Akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ion-ion

positif karena kehilangan elektron. Ion-ion positif metal bereaksi dengan ion-ion negatif

yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa ini, permukaan

anoda kehilangan metal sehingga terrbentuk sumur-sumur karat atau jika merata akan

terbentuk karat permukaan.

2. Korosi Sumuran (Pitting Corrosion)

Adalah korosi yang terjadi karena komposisi logam yang tidak homogen dan ini

menyebabkan korosi yang dalam pada berbagai tempat. Dapat juga adanya kontak antara

logam, maka pada daerah batas akan timbul korosi berbentuk sumur.

3. Korosi Erosi (Errosion Corrosion)

Logam yang sebelumnya teleh terkena erosi akibat terjadinya keausan dan

menimbulkan bagian-bagian yang tajam dan kasar. Bagian-bagian inilah yang mudah

terserang korosi dan apabila terdapat gesekan maka akan menimbulkan abrasi yang lebih

berat.

4. Korosi Regangan (Stress Corrosion)

Nama : Gilang HermawanNIM : 101910101030Kelas : A

Gaya-gaya seperti tarikan (tensile) atau kompresi (Compressive) berpengaruh

sangat kecil pada proses pengkaratan. Adanya kombinasi antara regangan tarik (tensile

stress) dan lingkungan yang korosif, maka akan terjadi kegagalan material berupa retakan

yang disebut retak karat regangan.

5. Korosi Celah (Crevice Corrosion)

Korosi yang terjadi pada logam yang berdempetan dengan logam lain atau non

logam dan diantaranya terdapat celah yang dapat menahan kotoran dan air sebagai

sumber terjadinya korosi. Konsentrasi Oksigen pada mulut lebih kaya dibandingkan pada

bagian dalam, sehingga bagian dalam lebih anodik dan bagian mulut menjadi katodik.

Maka terjadi aliran arus dari dalam menuju mulut logam yang menimbulkan korosi.

Atau juga perbedaan konsenrasi zat asam. Diamana celah sempit yang terisi

elektrolit (pH rendah) maka terjadilah sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah

luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung zat asam dari pada

daerah dalam yang besifat anodik. Maka dari snilah terjadinya korosi dengan adanya

katoda dan anoda.

6. Korosi Kavitasi (Cavitation Corrosion)

Terjadi karena tingginya kecepatan cairan menciptakan daerah-daerah bertekanan

tinggi dan rendah secara berulang-ulang pada permukaan peralatan dimana cairan

tersebut mengalir. Maka terjadilah gelembung-gelembung uap air pada permukaan

tersebut, yang apabila pecah kembali menjadi cairan akan menimbulkan pukulan pada

permukaan yang cukup besar untuk memecahkan film oksida pelindung permukaan.

Akibatnya bagian permukaan yang tidak terlindungi terserang korosi. Karena bagian

tersebut menjadi anodik terhadap bagian yang terlindungi.

Karena terjadinya korosi pada bagian tersebut, maka akan kehilangan massa dan

menjadi takik. Takik-takik tersebut akan bertambah dalam karena permukaan di dalam

takik tidak sempat membentuk film pelindung karena kecepatan cairan yang tinggi dan

proses kavitasi akan berlangsung secara berulang-ulang.

7. Korosi Lelah (Fatigue Corrosion)

Bila logam mendapat beban siklus yang berulang-ulang, tetapi masih dibawah

batas kekuatan luluhnya. Maka setelah sekian lama akan patah karena terjadinya

kelelahan logam. Kelelahan dapat dipercepat dengan adanya serangan korosi. Kombinasi

Nama : Gilang HermawanNIM : 101910101030Kelas : A

antara kelelahan dan korosi yang mengakibatkan kegagalan disebut korosi lelah. Korosi

lelah terjadi di daerah yang menderita beban, lasan dan lainnya.

8. Korosi antar kristal

Terjadinya korosi hanya pada batas kristal, akibat dari serangan elektrolit. Karena

tegangan pada kristal adalah paling tinggi. Dan terjadiny karbida pada batas butir yang

dapat mengakibatkan korosi ini.

9. Penggetasan Hidrogen

a. Hydrogen Embrittlement

Penggetasan hidrogen adalah suatu proses hilangnya daktilasi baja dengan

terserapnya hidrogen ke dalam struktur material baja. Kekuatan tarik tidak terpengaruh

secara nyata. Daktilasi ini dapat dikembalikan melaui perlakuan panas. Kerusakan

hidrogen menggambarkan pelemahan baja secara permanen karena berkembangnya

retak-retak mikro (microfissures). Retak yang disebabkan oleh kerusakan hidrogen

biasanya terjadi di sepanjang batas butir, karenanya berbeda dengan retak dingin

akibat kemasukan hidrogen yang biasanya bersifat transgranular. Di dalam material

baja, atom-atom hidrogen ini bergabung menjadi molekul (H2) dan menyebabkan

terjadinya regangan lokal yang hebat. Jika baja cukup ductil maka kemungkinan dapat

bertahan terhadap regangan lokal ini. Namun jika baja getas dan keras, maka akan

terjadi retak-retak halus, yang kemudian menjadi besar dan mengakibatkan kegagalan

materil.

b. Hydrogen Damage

Kerusakan hidrogen di dalam material baja terjadi akibat atom-atom hidrogen

ini bergabung menjadi molekul (H2) dan menyebabkan terjadinya regangan lokal. Jika

kemudian gas H2 terperangkap di dalam cacat material seperti inklusi, laminasi maka

gas hidrogen lama kelamaan berkumpul dan menaikkan tekanan di lokasi tersebut.

Karena besarnya tekanan menyebabkan gelembung atau blister. Hal ini tidak terjadi

pada suhu yang tidak terlalu tinggi dan pada daerah yang dekat dengan permukaan.

C. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi

Nama : Gilang HermawanNIM : 101910101030Kelas : A

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi suatu logam dapat terkorosi dan kecepatan

laju korosi suatu logam. Suatu logam yang sama belum tentu mengalami kasus korosi yang

sama pula pada lingkungan yang berbeda. Begitu juga dua logam pada kondisi lingkungan

yang sama tetapi jenis materialnya berbeda, belum tentu mengalami korosi yanga sama. Dari

hal tersebut, maka dapat dikatakan bahwa terdapat dua faktor yang dapat mempengaruhi

korosi suatu logam, yaitu faktor metalurgi dan faktor lingkungan.

1. Faktor Metalurgi

Faktor metalurgi adalah pada material itu sendiri. Apakah suatu logam dapat tahan

terhadap korosi, berapa kecepatan korosi yang dapat terjadi pada suatu kondisi, jenis

korosi apa yang paling mudah terjadi, dan lingkungan apa yang dapat menyebabkan

terkorosi, ditentukan dari faktor metalurgi tersebut.

Yang termasuk dalam faktor metalurgi antara lain :

a. Jenis logam dan paduannya

Pada lingkungan tertentu, suatu logam dapat tahan tehadap korosi. Sebagai

contoh, aluminium dapat membentuk lapisan pasif pada lingkungan tanah dan air

biasa, sedangkan Fe, Zn, dan beberapa logam lainnya dapat dengan mudah terkorosi.

b. Morfologi dan homogenitas

Bila suatu paduan memiliki elemen paduan yang tidak homogen, maka paduan

tersebut akan memiliki karakteristik ketahanan korosi yang berbeda-beda pada tiap

daerahnya.

c. Perlakuan panas

Logam yang di-heat treatment akan mengalami perubahan struktur kristal atau

perubahan fasa. Sebagai contoh perlakuan panas pada temperatur 500-800 0C

terhadap baja tahan karat akan menyebabkan terbentuknya endapan krom karbida

pada batas butir. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi intergranular pada baja

tersebut. Selain itu, beberapa proses heat treatment menghasilkan tegangan sisa. Bila

tegangan sisa tesebut tidak dihilangkan, maka dapat memicu terjadinya korosi retak

tegang.

2. Faktor Lingkungan

Nama : Gilang HermawanNIM : 101910101030Kelas : A

Faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi korosi antara lain:

a. Komposisi kimia

Ion-ion tertentu yang terlarut di dalam lingkungan dapat mengakibakan jenis

korosi yang berbeda-beda. Misalkan antara air laut dan air tanah memiliki sifat korosif

yang berbeda dimana air laut mengandung ion klor yang sangat reaktif mengakibatkan

korosi. Gambar berikut menunjukkan pengaruh komposisi elemen paduan terhadap

ketahan korosi terhadap paduan tembaga.

b. Konsentrasi

Konsentrasi dari elektrolit atau kandungan oksigen akan mempengaruhi

kecepatan korosi yang terjadi. Pengaruh konsentrasi elektrolit terlihat pada laju korosi

yang berbeda dari besi yang tercelup dalam H2SO4 encer atau pekat, dimana pada

larutan encer, Fe akan mudah larut dibandingkan dalam H2SO4 pekat. Pengaruh

konsentrasi terhadap laju korosi dapat dilihat pada gambar berikut.

Suatu logam yang berada pada lingkungan dengan kandungan O2 yang

berbeda akan terbagi menjadi dua bagian yaitu katodik dan anodik. Daerah anodik

terbentuk pada media dengan konsentrasi O2 yang rendah dan katodik terbentuk pada

media dengan konsentrasi O2 yang tinggi.

c. Temperatur

Pada lingkungan temperatur tinggi, laju korosi yang terjadi lebih tinggi

dibandingkan dengan temperatur rendah, karena pada temperatur tinggi kinetika reaksi

kimia akan meningkat.

d. Gas, cair atau padat

Kandungan kimia di medium cair, gas atau padat berbeda-beda. Misalkan pada

gas, bila lingkungan mengandung gas asam, maka korosi akan mudah terjadi

(contohnya pada pabrik pupuk). Kecepatan dan penanganan korosi ketiga medium

tersebut juga dapat berbeda-beda. Untuk korosi di udara, proteksi katodik tidak dapat

dilakukan, sedangkan pada medium cair dan padat memungkinkan untuk dilakukan

proteksi katodik.

e. Kondisi biologis

Mikroorganisme seperti bakteri dan jamur dapat menyebabkan terjadinya

korosi mikrobial terutama sekali pada material yang terletak di tanah. Keberadaan

Nama : Gilang HermawanNIM : 101910101030Kelas : A

mikroorganisme sangat mempengaruhi konsentrasi oksigen yang mempengaruhi

kecepatan korosi pada suatu material.

D. Pencegahan korosi

` Pencegahan korosi didasarkan pada dua prinsip berikut :

- Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Bila salah satu tidak ada, maka peristiwa

korosi tidak dapat terjadi.  Korosi dapat dicegah dengan melapisi besi dengan cat, oli, logam

lain yang tahan korosi (logam yang lebih aktif seperti seg dan krom).  Penggunaan logam lain

yang kurang aktif (timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan agar kaleng

cepat hancur di tanah. Timah atau tembaga bersifat mampercepat proses korosi.

- Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)

Besi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang lebih aktif akan

membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda.  Di sini, besi berfungsi hanya

sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen. Logam lain berperan sebagai anoda, dan

mengalami reaksi oksidasi.  Dalam hal ini besi, sebagai katoda, terlindungi oleh logam lain

(sebagai anoda, dikorbankan).  Besi akan aman terlindungi selama logam pelindungnya

masih ada / belum habis.  Untuk perlindungan katoda pada sistem jaringan pipa bawah tanah

lazim digunakan logam magnesium, Mg.  Logam ini secara berkala harus dikontrol dan

diganti.

- Membuat alloy atau  paduan logam yang bersifat tahan karat, misalnya besi dicampur

dengan logam Ni dan Cr menjadi baja stainless (72% Fe, 19%Cr, 9%Ni).