pengaruh polutan air sungai terhadap...

PENGARUH POLUTAN AIR SUNGAI TERHADAP KARAKTERISTIK dan LAJU

KOROSI PADA BAJA AISI 1045 danSTAINLESS STEEL 304

Oleh : IC Farid Hadi Prasetyo

Dosen Pembimbing : Budi Agung Kurniawan, ST, M.Sc.

Latar Belakang

Kondisi Sungai dulu.

Kondisi Sungai sekarang.

Limbah industri sebesar 60 %

Limbah rumah tangga 30 %

Limbah pertanian 10 %

Perumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh air sungai yang telah terpolusi terhadap laju korosi pada baja AISI 1045 dan SS 304.

2. Bagaimana karakteristik korosi yang terjadi pada baja AISI 1045 dan SS 304.

Batasan Masalah

1. Temperatur pada air sungai dianggap homogen.

2. Pengaruh bakteri pada logam dianggap tidak ada dan tidak berpengaruh terhadap proses korosi.

3. Kekasaran permukaan benda uji dianggap homogen dan tidak mempengaruhi proses korosi.

4. Komposisi air sungai dianggap homogen

Tujuan Penelitian

1 Mempelajari pengaruh air sungai yang telah terpolusi terhadap laju korosi pada baja AISI 1045 dan SS 304.

2. Mempelajari karakteristik korosi yang terjadi padabaja AISI 1045 dan SS 304.

Manfaat Penelitian

1. Memberikan refrensi tentang material selectionpada bangunan air sungai yang mempunyai kondisi lingkungan serupa.

2. Memberi refrensi life time untuk material yang dipakai pada daerah sungai.

Tinjauan Pustaka

Adanya perubahan temperaturpada air

Adanya perubahan pH ataukonsentrasi ion hydrogen

Adanya perubahan warna,baudan rasa air

Timbulnya endapan , koloidaldan bahan terlarut

Adanya mikroorganisme

Korosi Air Sungai

Sulistyoweni 2002

pengaruh polusi pada air rawa diJakarta pada baja tulangan ST 37 dan ST 60 14.467 mpy pada ST 37

dan 5,047 mpy pada ST 60 ( air rawatanpa perlakuan)

R.E. Melchers 2007 Pengaruh DO dan pH

Bambang Prabowo dan Lela Mukmilah pada 2009

pengaruh kondisi air terhadap lajukorosi baja tulangan Weight loss air

sungai 0.221 mpy

Alema Rose 2009 meneliti tentang korosi pada bajakarbon rendah di sungai india. (1.556

x 10-5 A/Cm2 )

Metodologi Penelitian

Spesimen

Spesimen Potensiostat Spesimen uji weigh loss

Lokasi Penelitian

Sungai bokor

STIKOM

Peralatan Uji

Mesin Potensiostat versastat 4 Mesin Sem EDAX Ametek inspect s50

Mesin XRD Panalytical

Mikroskop optik Olympus

Analisa Data

1 Bulan

2 Bulan

3 Bulan

Hasil Uji Kandungan Air Sungai

•Cl tertinggi pada sore hari 116 mg/L

•SO4 tertinggi pada sore hari 18,37 mg/L

•CaCO3 terendah pada pagi hari 28,57

•DHL tertinggi pada malam hari 1190 µmhos/cm

Pengujian Weight Loss

AISI 1045

14.17 mpy

Pengujian Weight Loss

Stainless Steel 304

0.29 mpy

Pengujian XRD

FeS Fe2(SO4)3

Fe

Fe

Fe-Cr-Ni

Reaksi Kimia

• Pembentukan FeS sebagai produk korosi dikarenakan adanya kandungan SO4 yang tereduksi menjadi H2S seperti reaksi berikut:

SO42- + 10H+ H2S + 4 H2O

H2S + Fe+2 FeS + 2H+

• Adanya kandungan SO4 pada air sungai yang telahterpolusi, terabsorpsi oleh produk karat yang terbentuk pada permukaan spesimen AISI 1045, sehingga akan memmbentuk Fe2(SO4)3, denganreaksi seperti berikut :

2Fe + 2H2SO4 + O2 2FeSO4 + 2H2O

2FeSO4 + H2SO4 + ½ O2 Fe2(SO4)3 + H2O

Pengamatan Makro

Logam induk

Produk korosi

Pengukuran Ketebalan

produk korosi sebesar

0.27 mm

• Penyebab laju korosi pada AISI 1045 turunpada hari ke 60 – 90 adanya lapisan korosi ygbersifat protektif.

Pengujian Elektrokimia

Endpoint properties Value

Initial properties -0.3

Final Properties 0.3

Scan Properties Value

Step Height (mV) 1

Step Time (s) 0.1

Grafik Tafel

AISI 1045 Stainless steel 304

Laju Korosi

18.38 mpy

1.6 mpy

Komparasi Uji Air dan Laju Korosi

potensiostat

DHL pada malam hari berpengaruh dalam laju korosi

SEM EDAX

AISI 1045 perbesaran 2000x

AISI 1045 perbesaran 2000x

• CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO-3

Ion bikarbonat bereaksi dengan Ca2+

membentuk lapisan CaCO3 pada permukaan logam, seperti reaksi berikut :

Ca2+ + 2HCO-3 Ca(HCO3)2 CaCO3+ CO2 +

H2O

SEM Stainless Steel

Stainless steel 304 perbesaran 1000 x

KESIMPULAN

1. Pada pengujian elektrokimia denganmenggunakan metode tafel pada AISI 1045didapatkan laju korosi tertinggi pada kondisimalam hari dengan nilai 18.38 mpy danstainless steel 304 pada kondisi malam haridengan nilai 1.6 mpy dimana poutan yangberpengaruh adalah SO4

- Cl- dan DHL.

2. A. Dari hasil pengujian XRD pada AISI 1045 diketahuiproduk korosi yang terbentuk selama immersiadalah FeS dan Fe2(SO4)3 dengan ketebalan produkkorosi rata – rata 0.27 mm, sedangkan dari uji SEMEDAX diketahui bahwa unsur yang terbentuk dariproduk korosi di permukaan AISI 1045 adalah S, Cadan O dengan kondisi morfologi dari permukaanterjadi uniform corrosion. Dengan menggunakan ujiWeight loss laju korosi tertinggi pada AISI 1045terjadi pada hari ke - 30 dengan nilai 14,402 mpy.

• B. Dari hasil pengujian XRD dan SEM padastainless steel 304 tidak ada produk korosiyang terbentuk selama immersi selama 90 hari. Dengan menggunakan uji Weight loss,diketahui bahwa laju korosi tertinggi padastainless steel 304 terjadi pada hari ke - 60 dengan nilai 0.291 mpy.

SARAN

1. Melakukan pengujian kandungan air sungai yang terpolusi lebih lengkap.

2. Melakukan uji immersi lebih lama, untukmengetahui terbentuknya CaCO3 dan besi oksida diuji XRD.

3. Melakukan penelitian dengan menggunakanvariable kecepatan aliran sungai yang terpolusi.

4. Melakukan penelitian terhadap beton tulangan dilingkungan air sungai Surabaya yang telah terpolusi

TERIMA KASIH