Laporan resmi Korosi

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN – P1

KOROSI BASAH DAN KOROSI ATMOSFERIK

Disusun Oleh :

ADDINUL HAKIM NRP. 2412 100 125

Asisten :

SANIF SYAFRANI NRP. 2412 100 053

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM REKAYASA BAHAN – P1

KOROSI BASAH DAN KOROSI ATMOSFERIK

Addinul Hakim NRP. 2412100125

Asisten :

Sanif Syafrani NRP. 2412100053

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

ABSTRAK

Korosi merupakan degradasi material akibat interaksi

dengan lingkungan. Untuk logam, reaksinya disebut reaksi

elektrokimia sedangkan untuk non logam disebut degradasi atau

pelapukan. Proses degradasi korosi disebabkan oleh

lingkungannya. Percobaan kali ini adalah mengetahui laju korosi

pada lingkungan air (korosi basah) dan fasa air-udara (korosi

atmosferik). Dari percobaan yang telah dilakukan, terbukti bahwa

laju korosi basah pada larutan NaOH, NaCl, dan HCl berbanding

lurus dengan tingkat molaritas larutannya. Laju korosi basah

tertinggi masing-masing larutan adalah pada larutan 3 M yakni 0.0007037 mm/y, 0.0007054 mm/y, dan 0.00070423 mm/y.

Kata kunci : Korosi, Korosi basah, Korosi Atmosferik

x

ABSTRACT

Corrosion is material degradation due to interaction with the

environment. For metals, the reaction is called an electrochemical

reaction, while for non-metallic so-called degradation or weathering.

The process of corrosion are caused by environmental degradation. This

experiment was to determine the rate of corrosion in the aquatic

environment (wet corrosion) and water-air environment (atmospheric

corrosion). From the experiments that have been conducted, it is evident

that the wet corrosion rate on NaOH, NaCl, and HCl is directly

proportional to the level of the solution molarity. The highest wet

corrosion rates of each solution is in the solution 3 M that are

0.0007037 mm / y, 0.0007054 mm / y, and 0.00070423 mm /y .

Key words: corrosion, wet corrosion, atmosferic corrosion

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kehadirat

Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmatnya penulis mampu menyelesaikan Laporan Resmi Rekayasa Bahan ini dengan sebaik-baiknya. Tidak lupa juga kepada orang tua dan teman – teman penulis yang selalu memberika support kepada penulis.

Dalam Laporan ini penulis membahas tentang Polymer Termoplastik dan Termoset.penulis berharap laporan yangdibuat ini nantinya dapat bermanfaat bagi seluruh pembacanya, sehingga dapat menambah pengetahuan dan wawasan para pembacanya.

Tidak lupa juga penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantudalam menyusun Laporan ini, khususnya kami mengucapkan banyak terima kasih kepada asisten praktikum rekayasa bahan.

Penulis mengetahui masih banyak kesalahan dalam penyusunan laporan ini. Oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis butuhkan sebagai bahan perbaikan dalam penyusunan laporan yang akan datang.

Surabaya, Desember 2015

Penulis

xii

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................... i Abstrak ............................................................................. iii Abstract............................................................................ v Kata Pengantar ................................................................. vi Daftar Isi .......................................................................... vii Daftar Gambar .................................................................. ix Daftar Tabel...................................................................... xi Daftar Grafik..................................................................... x BAB I PENDAHULUAN ................................................. 1 1.1 Latar Belakang ............................................................ 1 1.2 Batasan Masalah.......................................................... 1 1.3 Tujuan ........................................................................ 1 1.3 Sistematika Laporan .................................................... 2 BAB II DASAR TEORI.................................................... 3 2.1 Korosi ......................................................................... 3 2.2 Mekanisme Korosi ....................................................... 4 2.3 Penentuan Laju Korosi ................................................. 6 BAB III METODOLOGI .................................................. 9 3.1 Alat dan Bahan ............................................................ 9 3.2 Prosedur Percobaan ..................................................... 9 BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .......... 11 4.1 Analisis Data ............................................................... 11 4.2 Pembahasan ................................................................ 12 BAB V PENUTUP ........................................................... 13 5.1 Kesimpulan .................................................................. 13 5.2 Saran........................................................................... 13 Daftar Pustaka .................................................................. 15

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Macam-macam korosi........................................ 4 Gambar 2.2Reaksi korosi ..................................................... 5 Gambar 4.1Kondisi masing-masing paku ketika diberi perlakuan korosi atmosferik (sebelum diamplas) ..................................... 5 Gambar 4.2Kondisi masing-masing paku ketika diberi perlakuan korosi atmosferik (setelah diamplas)....................................... 5 Gambar 4.3Kondisi masing-masing paku ketika diberi perlakuan korosi basah ......................................................................... 5

xiv

DAFTAR TABEL Tabel 4.1Waktu dan Berat akhir masing-masing paku pada larutan 0,5 M..............................................................................…7 Tabel 4.2Waktu dan berat akhir masing-masing paku pada larutan 1 M........................................................................... .11 Tabel 4.3Waktu dan berat akhir masing-masing paku pada larutan 3 M......................................................... ..........................11 Tabel 4.4 Dimensi paku...............................................................13 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Laju Korosi Basah.........................15 Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Laju Korosi Atmosferik.................15

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1Laju Korosi Basah......................................................16 Grafik 4.2Laju Korosi Atmosferik......................................... .16

xvi

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

13

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari banyak ditemukan material

yang umurnya lebih singkat dari yang ditentukan. Salah satu penyebabnya adalah interaksi logam dengan lingkungannya yang menyebabkan terjadinya perubahan mutu atau menurunnya umur material yang disebut dengan korosi. Korosi adalah perusakan logam akibat reaksi kimia atau elektrokimia dengan lingkungannya.[1] Beberapa lingkungan yang dapat menyebabkan korosi adalah lingkungan air (korosi basah) dan lingkungan campuran udara dan uap ( korosi atmosferik ). Selain itu lingkungan minus fasa cair ( korosi kering ) dan lingkungan yang berada pada temperatur tinggi ( korosi temperatur tinggi ).[2]

Adapun tujuan yang akan dicapai pada percobaan ini adalah untuk mengetahui laju korosi pada paku ketika diberi perlakuan korosi basah dan korosi atmosferik.

1.2 Batasan Masalah Rumusan masalah pada praktikum rekayasa bahan tentang

korosi adalah : a. Apa jenis-jenis korosi? b. Bagaimana pengaruh lingkungan pada logam? c. Bagaimana menghitung laju korosi?

1.3 Tujuan Tujuan dari praktikum rekayasa bahan tentang Korosi Basah

dan Korosi Atmosferik adalah sebagai berikut : a. Mahasiswa mengenal jenis-jenis korosi b. Mahasiswa mengetahui pengaruh lingkungan pada

logam. c. Mahasiswa mampu menghitung laju korosi.

1.4 Sistematika Laporan

14

Sistematika penulisan laporan ini terdiri dari 5 bab. Bab I adalah pendahuluan yang berisi latar belakang, permasalahan, tujuan, dan sistematika laporan. Latar belakang menjelaskan tentang hal apa yang mendasari praktikum dilaksanakan, permasalahan menjelaskan tentang masalah-masalah apa saja yang membuat praktikum ini dilaksanakan, tujuan berisi tentang uraian tujuan yang diinginkan dari percobaan, dan sistematika laporan menjelaskan isi dari dalam laporan ini. Bab II adalah dasar teori yang berisi dasar teori dimana bab ini menjelaskan dasar-dasar yang harus diperhatikan dalam melakukan praktikum. Bab III adalah metodologi percobaan yang berisi peralatan percobaan dan prosedur percobaan. Peralatan percobaan menjelaskan tentang apa saja yang diperlukan dalam percobaan, sedangkan prosedur percobaan menjelaskan langkah-langkah dalam melaksanakan percobaan. Bab IV adalah analisa data dan pembahasan. Analisa data berisi tentang hasil dari percobaan, sedangkan pembahasan menjelaskan tentang penjelasan dari hasil percobaan. Bab V adalah penutup yang berisi kesimpulan dan saran. Kesimpulan menjelaskan hasil akhir dari percobaan dan saran menjelaskan saran yang diberikan untuk praktikum ke depannya.

.

Halaman ini sengaja dikosongkan

16

BAB II DASAR TEORI

2.1 Korosi Korosi adalah degradasi (perusakan atau penurunan kualitas)

material akibat interaksi dengan lingkungan. Untuk logam, reaksinya disebut reaksi elektrokimia sedangkan untuk non logam disebut degradasi atau pelapukan. Secara umum, kata korosi identik dengan karat[2].

Jenis-jenis korosi antara lain: • Korosi basah: korosi dalam lingkungan air •Korosi atmosferik: korosi dalam lingkungan campuran udara + uap

•Korosi kering: korosi tanpa adanya fasa cair (proses

oksidasi)

• Korosi temperatur tinggi: korosi pada temperatur di atas + 500˚C : oksidasi, sulfidasi, karburasi, nitridasi, dll Berikut adalah gambar beberapa macam bentuk korosi:

Gambar 2-1 Macam-macam korosi

2.2 Mekanisme Korosi Korosi terjadi jika terjadi reaksi elektrokimia, yakni jika ada :

- anoda dan katoda - elektrolit - konduktor listrik Proses elektrokimia yang terjadi pada korosi merupakan

reaksi oksidasi dan reduksi. Reaksi oksidasi : M → Mn+ + ne- Reaksi reduksi : 2H+ +2e → H2 (evolusi H) O2 + 4H+ + 4e- → H2O (reduksi O, larutan asam) O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- (reduksi O, larutan netral/basa) Mn+ + ne- →M (reduksi ion logam) Yang terjadi di bawah titik air: Awal: Fe → Fe2+ + 2e- O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- Berikutnya: Fe2+ + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+

Gambar 2 -2 Reaksi Korosi

2.3 Penentuan Laju Korosi

Dalam menentukan laju korosi yang umum menggunakan

metoda pengukuran perubahan massa. Dimana pada keadaan awal spesimen uji dianggap tidak mengalami korosi sama sekali[2].

18

Sehingga perumusan laju korosi dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan :

Corrosion rate = 𝐾.𝑊

𝐷.𝐴.𝑡

Dengan konstanta (K) sebesar 3,45x106 untuk mils per year (mpy) dan 8,76x104 untuk milimeter per year (mm/y) dengan W dalam gram, D (density) dalam g/cm3, A dalam cm2, t dalam jam. Corrosion rate bersatuan mm/year. Atau bisa memakai K = 1 cm/hari dengan W dalam gram, D dalam g/cm3 , A dalam cm2, dan t dalam jam. Corrosion rate bersatuan cm/hour.[2]

20

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan Percobaan 3.1.1 Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

a. Timbangan b. Gelas ukur c. Gelas plastik d. Pengaduk e. Kertas amplas f. Wadah plastik/kertas

3.1.2 Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

a. Aquades b. NaOH c. HCl d. NaCl e. 20 bh paku besi

3.2Prosedur Percobaan 3.2.1 Pembuatan Sampel

Langkah-langkah praktikum ini adalah sebagai berikut: a. Peralatan dan bahan disiapkan. b. Larutan NaOH dibuat tiga macam dengan variasi

molaritas sebesar 0,5 M, 1 M, dan 3 M dan masing-masing dimasukkan kedalam gelas plastik

c. Larutan HCl dibuat tiga macam dengan variasi molaritas sebesar 0,5 M, 1 M, dan 3 M dan masing-masing dimasukkan kedalam gelas plastik

d. Larutan NaCl dibuat tiga macam dengan variasi molaritas sebesar 0,5 M, 1 M, dan 3 M dan masing-masing dimasukkan kedalam gelas plastik

e. Gelas berisi aquades juga disiapkan dan kesepuluh gelas tersebut ditandai

f. 20 buah paku dibersihkan hingga mengkilat dengan amplas

g. Masing-masing paku ditimbang dan dicatat beratnya h. Masing-masing satu buah paku dicelupkan hingga basah

kedalam masing-masing larutan i. Paku-paku yang telah dicelup tersebut diletakkan diatas

wadah plastik dan dicatat waktu peletakannya j. Masing-masing 1 paku dimasukkan kedalam tiap larutan

dan dicatat waktu saat paku dimasukkan. k. Semua paku dibiarkan selama 3 hari l. Masing-masing paku dicatat keadaannya setelah 3 hari m. Masing-masing paku dibersihkan kembali dengan amplas

dan dicatat waktu ketika membersihkannya n. Masing-masing paku ditimbang dan dicatat beratnya o. Setelah dicatat, masing-masing paku dihitung laju

korosinya p. Hasil laju korosi yang diperoleh ditampilkan kembali

dalam bentuk kurva.

22


BAB IV

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data Berikut ini adalah hasil pengolahan data berdasarkan praktikum yang telah dilakukan.

Perhitungan Laju korosi berdasarkan dasar teori yang ada, yaitu :

𝐿𝑎𝑗𝑢 𝐾𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖 (𝑐𝑚

𝑗𝑎𝑚) =

𝐾.𝑊

𝐷.𝐴.𝑡 , 𝐾 = 1𝑐𝑚/ℎ𝑎𝑟𝑖

Paku, sebagai objek korosi diasumsikan berbentuk tabung dan ke duapuluh paku memiliki ukuran yang sama.

Tabel 4.1 Waktu dan Berat akhir masing-masing paku pada

larutan 0,5 M

Jenis Korosi

Zat Cair

0,5 M

T awal T akhir W akhir

Basah NaOH 24/11/2015

20:48

27/11/2015

20:25

1,08

Atmosferik 24/11/2015 21:11

27/11/2015 20:43

1,03

Basah NaCl 24/11/2015 20:48

27/11/2015 20:22

1,01

Atmosferik 24/11/2015 21:10

27/11/2015 20:35

1,06

Basah HCl 24/11/2015 21:13

27/11/2015 20:33

0,91

Atmosferik 24/11/2015 27/11/2015 1,05

24

21:13 20:41

Basah Aquades 24/11/2015 21:20

27/11/2015 20:29

1,02

Atmosferik 24/11/2015

21:21

27/11/2015

20:43

1,04

Tabel 4-2 Waktu dan Berat akhir masing-masing paku pada larutan 1 M

Jenis Korosi

Zat Cair

1 M


Basah NaOH 24/11/2015

20:49

27/11/2015

20:23

1,12

Atmosferik 24/11/2015 21:11

27/11/2015 20:46

1,07

Basah NaCl 24/11/2015 20:48

27/11/2015 20:19

1,1

Atmosferik 24/11/2015 21:10

27/11/2015 20:36

1,07

Basah HCl 24/11/2015

21:13

27/11/2015

20:33

0,65

Atmosferik 24/11/2015 21:14

27/11/2015 20:42

1,05

Basah Aquades

Atmosferik

Tabel 4-3 Waktu dan Berat akhir masing-masing paku pada larutan 3 M

Jenis Korosi

Zat Cair

3 M


Basah NaOH 24/11/2015 20:58

27/11/2015 20:23

1,05

Atmosferik 24/11/2015 21:12

27/11/2015 20:45

1,03

Basah NaCl 24/11/2015 20:48

27/11/2015 20:13

1,04

Atmosferik 24/11/2015

21:11

27/11/2015

20:35

1,07

Basah HCl 24/11/2015 21:17

27/11/2015 20:25

0,11

Atmosferik 24/11/2015 21:18

27/11/2015 20:45

1,03

Basah Aquades

Atmosferik

Tabel 4.4 Dimensi paku

W awal 1,09 gram

Diameter 2,06 mm

Tinggi 3,8 cm

26

Gambar 4Error! No text of specified style in document.-1 Kondisi masing-

masing paku ketika diberi perlakukan korosi atmosferik (sebelum diamplas)

Gambar 4-2 Kondisi masing-masing paku ketika diberi perlakukan korosi

atmosferik( setelah diamplas )

Gambar 4-3 Kondisi masing-masing paku ketika diberi perlakuan korosi basah

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Laju Korosi Basah

Paku

ke-n

Larutan

(M)

W

(gram)

A

(cm2)

D

(gram/

cm3)

t

(jam)

Laju Korosi

mm/y

1 NaOH

0,5

1,08 2,53 8,52 71,37 0,00070255

2 NaCl 0,5 1,01 2,53 7,97 71,34 0,00070284

3 HCl 0,5 0,91 2,53 7,18 71,2 0,00070423

4 NaOH 1 1,12 2,53 8,84 71,34 0,00070284

5 NaCL 1 1,1 2,53 8,68 71,31 0,00070314

6 HCl 1 0,65 2,53 5,13 71,2 0,00070423

7 NaOH 3 1,05 2,53 8,29 71,25 0,00070373

8 NaCl 3 1,04 2,53 8,21 71,25 0,00070373

28

9 HCl 3 0,11 2,53 0,87 71,08 0,00070542

10 Aquades 1,02 2,53 8,05 71,2 0,00070423

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Laju Korosi Atmosferik

Paku

ke-n

Larutan

(M)

W

(gram)

A(cm

2)

D

(gram/

cm3)

t

(jam)

Laju Korosi

mm/y

1 NaOH

0,5

1,03 2,53 8,13 71,32 0,00070304

2 NaCl 0,5 1,06 2,53 8,37 71,25 0,00070373

3 HCl 0,5 1,05 2,53 8,29 71,28 0,00070344

4 NaOH 1 1,07 2,53 8,45 71,35 0,00070275

5 NaCL 1 1,07 2,53 8,45 71,26 0,00070363

6 HCl 1 1,05 2,53 8,29 71,28 0,00070344

7 NaOH 3 1,03 2,53 8,13 71,33 0,00070294

8 NaCl 3 1,07 2,53 8,45 71,24 0,00070383

9 HCl 3 1,03 2,53 8,13 71,37 0,00070255

10 Aquades 1,04 2,53 8,21 71,22 0,00070403

Grafik 4-1 La ju Koros i Basah

Grafik 4-2 La ju Koros i Atmosferik

4.2 Pembahasan

0,000701

0,000702

0,000703

0,000704

0,000705

0,000706

0,5 1 3

Laju Korosi Basah

NaOH NaCl HCl

0,0007015

0,000702

0,0007025

0,000703

0,0007035

0,000704

0,5 1 3

Laju Korosi Atmosferik

NaOH NaCl HCl

30

Dari kedua grafik laju korosi diatas dapat diketahui bahwa laju

korosi tertinggi terdapat pada korosi basah yakni paku pada

larutan HCl 3 M. Sedangkan untuk laju korosi terendah terdapat

pada larutan HCl 3 M (korosi atmosferik) dan larutan NaOH 0,5

M.

Berkaitan dengan laju korosi atmosferik yakni kurva larutan

HCl tampak berbeda dibandingkan dengan larutan NaOH dan

NaCl. Laju korosi HCl 3 M tampak lebih rendah dari larutan 0,5

dan 1 M. Meskipun kurva HCl tampak berbeda namun kurva dua

larutan yang lain juga memiliki sedikit perbedaan yakni laju

korosi pada 1 M lebih rendah dibandingkan dengan 0,5 M.

Sedangkan pada larutan HCL laju korosi pada kedua molaritas

adalah sama yakni 0,00070344 mm/y.

Fenomena pada korosi atmosferik tidak terjadi pada korosi

basah. Terlihat pada kurvanya laju korosi larutan NaOH dan NaCl

semakin meningkat berbanding lurus dengan tingkat molaritas

larutannya. Perbedaan kecil hanya terdapat pada larutan HCl 0,5

M dan 1 M yang berada pada nilai yang sama yakni 0,0007042 mm/y

32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaann ini adalah sebagai berikut:

1. Korosi basah merupakan jenis korosi yang terjadi pada lingkungan fasa cair dan korosi atmosferik merupakan korosi yang terjadi pada lingkungan fasa cair dan udara.

2. Pengaruh lingkungan fasa cair terhadap logam berbanding lurus dengan molaritas larutan.

3. Laju korosi pada logam diperoleh dari berat logam yang hilang dan lama (detik) logam berada pada lingkungan fasa cair dan campuran fasa cair-udara

5.2 Saran Saran yang dapat diberikan untuk perbaikan praktikum selanjutnya yakni praktikan diharapkan untuk menghitung berat awal masing-masing paku sebelum diberikan perlakuan korosi basah dan atmosferik sehingga laju korosi yang diperoleh sesuai dengan perhitungan laju korosi.

15

DAFTAR PUSTAKA [1] Kade Suriandi, IGA dan IK Suarsana.”Prediksi laju korosi dengan perubahan besar derajat deformasi plastis dan media pengkorosi pada material baja Karbon”.Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana : Bali [2] Asisten Laboratorium Rekayasa Bahan, Modul Praktikum Bahan, Korosi Basah dan Korosi Atmosferik . 2015

Laporan resmi Korosi

Documents

Transcript of Laporan resmi Korosi