1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Aceh merupakan wilayah daratan dengan topografi berbukit, bergunung,

dan berlembah, hal ini yang merupakan salah satu faktor terjadi cuaca lokal.Aceh

berada pada ketinggian antara 0-1.205 meter di atas permukaan laut. Wilayah ini

memiliki perairan umum yang berupa danau dan sungai. Iklim Aceh termasuk

iklim tropis yang dipengaruhi oleh angin muson, dengan curah hujan tidak merata

beragam antara1.000-3.000 milimeter setiap tahun.Suhu udara beragam antara

33°C-37°C. [1]

Aceh bermusim kemarau pada awal bulan Maret sampai Agustus dan

musim hujan di bulan September sampai dengan Februari. Kelembaban udara

relatif di wilayah itu berkisar antara 70 sampai dengan 90 persen.Musim kemarau

(Junisampai September), dipengaruhi oleh masa udara kontinental Australian, dan

musim hujan (Desember sampai Maret) yang dihasilkan masa udara dari daratan

Asia dan Samudra pasifik. Perubahan iklim menyebabkan terjadinya perubahan

siklus dan kacaunya iklim dunia yang diakibatkan oleh pemanasan global akibat

efek rumah kaca. Hujan di musim kemarau sangat mungkin terjadi, demikian juga

sebaliknya. Namun secara umum, musim penghujan menjadi lebih pendek dengan

curahh ujan yang lebih tinggi [1]

2

Pengaruh temperatur dan kelembaban udara relatif terhadap laju korosi

atmosferik ini penting dilakukan karena kondisi udara yang lembab akan

membantu proses pengendapan bahan pencemar, sebab dengan keadaan udara

yang lembab maka beberapa bahan pencemar berbentuk partikel (misalnya debu)

akan berikatan dengan air yang ada dalam udara dan membentuk partikel yang

berukuran lebih besar sehingga mudah mengendap ke permukaan material.[2]

Proses korosi yang paling nyata adalah reaksi logam dengan oksigen

udara. Kendati reaksi dengan oksigen pada prinsipnya sangat sederhana, para

ilmuwan di masa lampau mengalami kesulitan dalam memahami perubahan berat

yang menyertai kalsinasi (oksidasi) logam di udara. Bahkan sekarang, pengkajian

tentang oksidasi dan reaksi – reaksi temperatur tinggi lain menyangkut paduan –

paduan moderen telah membuktikan bahwa proses yang dilibatkan kompleks

sekali.

Penelitian ini dilaksanakan di Desa Peunaga Pasi dan Kubang Gajah (area

gedung BMKG) Kabupaten Nagan Raya, dengan melihat pengaruh Temperatur

dan kelembaban udara relatif terhadap laju korosi atmosferik pada baja dengan

menggunakan data dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Giofisika (BMKG)

Nagan Raya.

1.2. Rumusan Masalah

Perubahan iklim yang semakin tinggi menyebabkan tingginya korosifitas

pada baja infrastruktur yang digunakan untuk kontruksi. Sampai saat ini, data

tingkat korosifitas atmosferik untuk wilayah Barat Aceh belum tersedia, sehingga

sangat diperlukan sebagai salah satu pertimbangan pemilihan bahan logam dalam

3

perencanaan tataruang suatu kawasan, penentuan lokasi dan perencanaan

perawatan untuk menghindari kerusakan dini di berbagai kontruksi infrastruktur

akibat serangan korosi.

1.3. Tujuan Penelitia

Tujuan penelitian adalah melihat pengaruh temperatur dan kelembaban

udara relatif terhadap laju korosi atmosferik pada baja kontruksi

1.4. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dapat dihasilkan dari penelitian ini

adalah:

Rujukan awal untuk penggunaan baja kontruksi dikawasan pantai Barat

Aceh dalam hal mempertimbangkan tingkat pengaruh temperatur dan kelembaban

udara relatif.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Korosi

Korosiadalahistilah yang diberikanmasyarakatterhadaplogam yang

mengalamikerusakanberbentukkeropos.Sedangkanbagianlogam yang

rusakdanberwarnahitamkecoklatanpadabajadisebutkarat.Didalam praktek, proses

korosi sudah terjadi sejak bahan-bahan diambil dari bumi sampai kembali ke bumi

atau dalam keadaan ketidak

setimbangan.Korosimerupakanperistiwapenurunanmutulogamakibatberinterakside

nganlingkungannya.Secarakimiawikorosimerupakansuatu proses

elektrokimiadimanareaksielektrokimiainidisertaidenganaliranaruslistrik[3].

Akibatreaksiinisebagianlogamakanmenjadisulfida, oksidaatauhasil-hasilreaksi lain

yang dapatlarutdenganlingkungannya. Dalamreaksielektrokimia,

penurunanmutulogamdapatterjadiantaralogamdenganlogamataupunbutirdenganbut

irlogamlainnyaselamamasihterjadiperpindahanelektron.

Reaksikorosiadalahreaksikimia yang cukuplambat,

akantetapihasilreaksinyasangatberpengaruhsekaliterhadapkehidupanumatmanusia.

Logam yang mengalamikorosiakanrusakataudayatahannyaberkurang.

Olehkarenaitudibutuhkancaraataumetodetertentuuntukmengurangilajukorosididala

msuatulogam. Reaksi yang terjadipadalogam yang

mengalamikorosiadalahreaksioksidasi, dimana atom-atom

logamlarutkelingkungannyamenjadi ion-ion

5

denganmelepaskanelectronpadalogamtersebut.Sedangkandarikatodaterjadireaksi,

dimana ion- ion darilingkunganmendekatilogamdanmenangkapelektron-elektron

yang tertinggalpadalogam [3].

2.2. Jenis-jenis Korosi

Korosididefinisikan sebagai penurunan mutu suatu bahan terutama logam

yang disebabkan oleh reaksi antara bahan tersebut dengan lingkungan sekitarnya

[4]. Didalam praktek, proses korosi sudah terjadi sejak bahan-bahan diambil dari

bumi sampai kembali ke bumi atau dalam keadaan ketidaksetimbangan [5]. Secara

umum, fenomena korosi dikenal dengan istilah karat.

Contohprodukkorosipadabahanberbasisbesiadalahproduk reaksi bewarna coklat,

yang terdiridaricampuranbesioksidaterhidrasidanbesihidroksida.

Berdasarkan jenis dan produk, korosi biasanya digolongkan kedalam

delapan bentuk [5], yaitu:

1. Korosi Merata (Unifom Corrosion)

Bentukkorosi yang paling

umumdijumpaiadalahkorosimerata.Korosiiniterjadibilapermukaanlogamterdap

atbedapotensial yang dapatmenimbulkandaerahanodadandaerahkatoda,

reaksikimiadanreaksielektrokimiaberlangsungsecaraseragamdiseluruhpermuka

anlogam yang tidakterisolasi. Logam yang

mengalamikerusakaninilambatlaunakanmenjaditipisdanpadaakhirnyaakankehil

angandayagunanya.

2. Korosi Galvanik (Galvanic Corrosion)

6

Korosiiniterjadikarenaadadualogamdenganbedapotensial yang

terdapatdidalamsuatuelectrolit. Sehinggalogam yang

anodicakanlebihcepatterserangolehkorosi. Sedangkanlogam yang

lebihkatodikakanterlindungidariserangankorosi.

3. Korosi Celah (Crevice Corrosion)

Korosicelahialahbentukkorosilokal yang terjadidiantaracelah-

celahataudaerah yang tersembunyipadapermukaanlogam yang

beradadidalamlingkungankorosif.Padadasarnyakorosiiniterjadikarenaadanyape

rbedaankonsentrasioksigenatau

ionlogamantaradaerahcelahdenganudaradansekitarnya.

4. Korosi Sumuran (Pitting Corrosion)

Korosiinitimbuldenganterbentuknyalubang-

lubangpadapermukaansuatulogam yang diiakibatkanolehadanya ion-ion

reaktif.Adanyaoksigenjugamempercepat proses korosiini.

Suatuanodaakanterbentukpadabagianpelindung,lapisan yang

tidakrusakakanbertindaksebagaikatoda.

Akibatkorosiiniakanterjadilubangsehinggasemakin lama semakindalam.

5. Korosi Batas Butir (Intergranular Corrosion)

Korosibatasbutirseringterjadipadabajatahan karat sebagaiakibatdari proses

perlakuanpanasataupengelasan.

Dalamkondisitertentubidangantaramukabutiran (grain interface)

menjadisangatrelatifdanmenyebabkankorosibatasbutir,

7

yaitukorosilocalpadabatasbutir,

sementarabutiranitusendiritidakmengalamikorosi.

6. KorosiErosi (Erosion Corrosion)

Proses korosiinitimbulbilacairan yang mengalirmengandungpartikel-

partikelpadat yang bergesekanlangsungdenganpermukaan material

sehinggaakanmerusaklapisanlindungdarilogam.

7. Korosi Tegangan (Stress Corrosion)

Korositeganganadalahkorosipadalogamakibattegangan yang

diberikandanlogamberadadalam media yang korosif,

sehinggalogammengalamisuaturetakan.Korosiinidipengaruhiolehsuatufactorte

gangandanreaksielektrokimiapadalingkungan yang korosif.

8. Korosi selektif

Korosiiniterjadikarenaterlarutnyasuatupaduan yang

bersifatlebihanodicdarisuatupaduan.Sepertihalnyakejadianpeluruhansengpada

kuningandengankadarsengnyatinggi yang dikenaldengan proses

dezincification.

2.3. Korosi Atmosferik

Korosi atmosferik termasuk kedalam jenis korosimerata,terjadikarena

prosesanodicdankatodik yang

8

langsungpadapermukaanlogamterdistribusisecaramerata.

Initerjadikarenaadanyapengaruhdarilingkungansehinggakontaklangsungmengakib

atkanseluruhpermukaanlogamterkorosi.Korosisepertiiniumumnyadapatkitatemuka

npadabaja di atmosferdanpadalogamataupaduan yang aktifterkorosi

Korosi terjadi akibat zat-zat aktif yang berasal dari udara sekitar, maka

korosi ini dinamakan korosi atmosferik. Zat-zat aktif yang terutama dapat

mengakibatkan korosi atmosferik ini adalah polutan akibat pembakaran bahan

bakar fosil (seperti SO2) yang banyak dijumpai di daerah perkotaan (urban), dan

ion klorida yang banyak terkandung di udara di daerah tepi pantai (marine). Di

daerah pedesaan (rural), walaupun kadar polutan rendah (atau bahkan dapat

diabaikan), korosi atmosferik dapat disebabkan oleh uap air, oksigen dan karbon

dioksida[6].

Studi korosi atmosferik atau atmosfer dapat dibagi menjadi lima jenis

berdasarkan kandungan senyawa SOx dan ion klorida, seperti pada Tabel 2.1

berikut ini (data ini didapat dari pengukuran dengan periode 20-25 bulan).

Tabel 2.1.Jenis-jenis udara berdasarkan kandungan polutan SOx dan ion klorida

JenisUdara Kadar SOx/dm2/d (mg) Kadar Cl-/m2/d (mg)

Industrial 0.5-2 Nil

Urban (perkotaan) 0.5-4 Nil

Rural (semi) (pedesaan) nil-2 Nil

Marine (pantai) nil-0.5 25-150

Sumber : ASM International Tahun 2014

9

Selain ion-ion yang terkandung di udara,

factorpentingpendukungkorosiatmosferiklainnyaadalahWaktuKebasahan (Time of

Wetness, atau TOW), ataulamanyauap air berada di permukaanlogam.Lapisanuap

air inidapatdisebabkanolehhujan, salju, proses pengembunan, dan proses

kapilarisasi [5].

Secaraumum, faktor- faktor yang

mempengaruhikorosiatmosferikdapatdikategorikanmenjadideposisibasah (pH,

konduktivitas, ion- ion positifdannegatifsepertisulfat, nitrat, ion natrium, ion

hidrogen), deposisikering (SO2, NO2), factormeteorologis

(arahdankecepatanangin, suhu, kelembabanrelatif, radiasimatahari, curahhujan),

danfactorlainnyasepertisuhupermukaanspesimen.Namun faktor terpenting adalah

kandungan SO2 dan klorida, serta TOW [5].

Korosi atmosferik dapat dikatakan merupakan proses yang rumit yang

ditentukan oleh banyak variabel, terutama variabel-variabel yang berkaitan

dengan cuaca. Karena itu, laju korosi atmosferik sangat ditentukan oleh kondisi

iklim lokal yang akan berubah baik secara alami (misalnya musim), ataupun

karena faktor manusia (misalnya pembangunan) [3].

Serangan korosi atmosferik dapat bersifat merata (uniform) ataupun

terlokalisasi seperti dicontohkan pada Gambar 2.1. Serangan korosi atmosferik

yang bersifat merata biasanya terjadi pada baja dan tembaga. Sedangkan pada

material seperti aluminium dan paduannya, zinc (termasuk pelapis zinc pada baja

seperti pada “seng” yang digunakan sebagai atap rumah), baja tahan karat dan

nikel, serangan korosi atmosferik biasanya bersifat lokal [5].

10

Sumber: ASM Internasional Tahun 2014

Serangankorosimerata, lajukorosi yang terjadibesarnyahampirsama di

seluruhpermukaanbahan,

sehinggapermukaanbahanakanditemukandalamkeadaanterselimutiprodukkorosi.

Jikalapisanprodukkorosiinibertahan di ataspermukaanbahanlogamtersebut,

makalogamtersebutsecaraprinsipelektrokimiakorosiakanberhentidari proses korosi

(ataudisebutmenjadipasif), hanyasajapenampilanbahantersebutakanmenjadirelatif

buruk. Namunpadakenyataannya, produkkorosiinimungkinsajaakanhilang,

misalnyaakibatanginatauhujan. Jika produk korosi ini hilang, maka proses korosi

akan dimulai kembali pada permukaan yang baru. Sehingga permukaan bahan

logam tersebut akan menipis sedikit demi sedikit [5].

Serangan korosi atmosferik yang terlokalisasi terjadi pada satu titik dimana

proses korosi terkonsentrasi, mengakibatkan percepatan laju korosi pada lokasi-

lokasi tertentu. Serangan korosi atmosferik lokal biasanya dikaitkan dengan

kandungan ion klorida di udara, seperti udara di daerah pantai [7].

Gambar 2.1. Serangan korosi atmosferik yang bersifat (a) merata, (b) lokal

(a) (b)

Produk

korosi

11

2.4. Elektro Kimia Korosi

Korosi atmosferik (pada logam) terjadi pada udara terbuka, diakibatkan

oleh zat-zat aktif di udara seperti polutan atau uap air, dan dipengaruhi oleh

parameter-parameter iklim. Mekanisme yang terjadi adalah elektrokimia, seperti

pada contoh Gambar 2.2. Pada umumnya, korosi atmosferik terjadi seperti pada

contoh Gambar 2.1 (a), yaitu bersifat merata. Jika logam yang berada di udara

terbuka juga tergalvanisasi, maka laju korosi akan lebih tinggi lagi.

Reaksi reduksi-oksidasi yang terjadi pada korosi atmosferik melibatkan ion-

ion dari udara seperti uap air, oksigen atau polutan seperti SO2 atau ion klorida.

Contoh berikut adalah reaksi reduksi-oksidasi korosi besi dengan oksigen dalam

lingkungan terhidrasi (misalnya besi dalam udara lembab):

Reaksi oksidasi membentuk ion besi (II) (Fe2+), sedangkan reaksi reduksi

menghasilkan ion hidroksida (OH-). Ion besi(II) ini bereaksi dengan ion

hidroksida (reaksi 2.6) membentuk produk korosi besi(II) hidroksida ( )

yang berwarna hijau atau biru.

Reaksioksidasi

Reaksireduksi OHeOHO 22

2

122

(2.6)

eFeFe 22

(2.5)

22 2 OHFeOHFe

(2.7) OHFeOHFe 2

3

2

2 2444

(2.8) 33 3 OHFeOHFe

Pembentukanprodukkorosi

Pembentukanprodukkorosi

(2.4)

12

Ion besi (II) juga bereaksi dengan oksigen dan ion hidrogen (reaksi 2.7)

menjadi ion besi (III) (Fe3+). Ion besi (III) bereaksi lebih lanjut (reaksi 2.8)

menjadi besi (III) hidroksida ( ) yang berwarna kecoklatan. Karat yang

sering terlihat sebagai produk korosi adalah besi (III) diroksida ini.

Seperti ditunjukkan oleh reaksi (2.5) hingga (2.8), pada proses korosi besi

dalam udara lembab ini, besi (Fe) terurai menjadi ion besi dan akhirnya dapat

membentuk dua jenis produk korosi. Secara visual, besi ini akan tampak

terselimuti oleh produk korosi yang umumnya berwarna kecoklatan, yaitu karat.

Besi itu sendiri akan mengalami penipisan (kehilangan massa). Besi juga akan

beresiko mengalami penurunan kekuatan. Aspek lainnya adalah penampilan besi

yang menjadi relatif buruk.

Proses korosi ini tak dapat dihindari, namun dengan penanganan yang

tepat, dapat diminimalisir lajunya, dan akhirnya kerugian yang dapat ditimbulkan

juga dapat diminimalisir. Cara praktis dalam melakukan hal ini adalah dengan

memisahkan bahan logam dengan lingkungannya (coating) dan pemilihan bahan

logam yang sesuai untuk lingkungan kerja. Kedua hal ini perlu dilakukan dalam

perencanaan penggunaan bahan logam.

2.5. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Korosi Atmosferik

Korosi atmosferik sangat dipengaruhi kondisi cuaca lokal, sehingga tidak

ada dua tempat di dunia ini yang memiliki karakteristik korosi atmosferik yang

sama satu dengan yang lain [7]. Parameter atmosferik yang sangat mempengaruhi

13

laju korosi atmosferik adalah kelembaban udara relatif, temperatur, curah hujan,

arah dan kecepatan angin, serta kandungan polutan dalam udara sekitar [7].

Polutan yang sangat mempengaruhi laju korosi atmosferik adalah SO2 dan

ion klorida, sehingga kadar SO2 dan salinitas udara (kandungan klorida) di udara

digunakan sebagai basis dalam menentukan kategori korosivitas atmosfer pada

suatu lokasi/lingkungan.SO2 berasal dari polusi industri, yang jika terlarut dalam

larutan akuatik di permukaan logam akan membentuk H2S atau H2SO4 yang akan

mempercepat laju korosi atmosferik. Ion klorida dalam salinitas udara akan

terlarut pada lapisan tipis air di permukaan air dan kemudian menyerang logam,

sehingga efeknya adalah peningkatan laju korosi di permukaan logam. Apabila

suatu lingkungan memiliki kadar SO2 dan ion klorida sangat tinggi, seperti daerah

industri di tepi laut, maka dapat diperkirakan daerah tersebut akan memiliki

karakter atmosfer dengan laju korosi atmosferik yang sangat tinggi [8].

Adapun faktor- faktor yang mempengaruhi proses korosi antara lain

sebagai berikut :

a. Temperatur

Temperatur berpengaruh terhadap kenaikan laju korosi bahkan dalam

suatu larutan yang bertemperatur mendekati temperatur kamar, jika sebagian dari

logam memiliki temperatur yang lebih tinggi dibandingkan bagian lainnya, maka

bagian yang lebih tinggi menjadi anodik.

14

b. Kelembaban udara relatif

Kelembaban udara relatif dari suatu campuran udara-air didefinisikan

sebagai rasio dari tekanan parsia uap air dalam campuran terhadap tekanan uap

jenuh air pada temperatur tersebut.

c. Perbedaan Potensial

Penggunaan dua logam yang mempunyai potensial yang berbeda dalam

suatu lingkungan tanpa isolasi diantara kedua logam tersebut akan menyebabkan

terjadinya korosi pada salah satu logam. Logam yang mempunyai potensial lebih

tinggi pada deret galvanic akan bersifat katodik (terlindung dari korosi) sedangkan

yang lebih rendah akan menjadi anodik (terkorosi)

d. Kondisi Permukaan

Kondisi suatu permukaan suatu material akan dapat mempengaruhi proses

terjadinya korosi, ada atau tidaknya lapisan tipis dan keberadaan zat-zat asing

dapat memberikan pengaruh yang kuat terhadap inisiasi dan kecepatan korosi.

e. Tegangan Sisa

Proses mekanis yang dilakukan pada suatu bahan atau material akan

menimbulkan tegangan sisa pada daerah tertentu pada material tersebut, misalnya

proses pengelasan. Daerah yang mangalami tegangan yang lebih besar akan

menjadi anoda dan akan terkorosi lebih cepat.

f. Waktu

Jumlah produk korosi biasanya bertambah dengan meningkatnya waktu.

15

2.6. Pengaruh Klimatologi Terhadap Korosi Atmosferik

Pencemaran udara berbeda pada satu tempat dengan tempat lain karena

adanya perbedaan kondisi pencahayaan, kelembaban, temperatur, angin serta

hujan yang akan membawa pengaruh besar dalam penyebaran dan difusi

pencemar udara yang diemisikan baik dalam skala lokal (kota tersebut) atau skala

regional (kota dan sekitarnya).[2]

1. Kelembaban Udara Relatif

Kelembaban udara menyatakan banyaknya uap air dalam udara.

Kandungan uap air ini penting karena uap air mempunyai sifat menyerap radiasi

bumi yang akan menentukan cepatnya kehilangan panas dari bumi sehingga

dengan sendirinya juga ikut mengatur suhu udara.

Fog (kabut) terbentuk ketika udara lembab dan mengembun, jenis partikel

cair ini merugikan karena memudahkan perubahan SO3 menjadi H2SO4. Selain itu

fog yang terjadai di daerah lembab akan menghalangi matahari memanasi

permukaan bumi untuk memecah inversi, akibatnya sering memperpanjang waktu

kejadian pencemaran udara.

Kelembaban udara yang relatif rendah (< 60%) di daerah tercemar

SO2akan mengurangi efek korosif dari bahan kimia tersebut sedangkan pada

kelembaban relatif lebih atau sama dengan 80% di daerah tercemar SO2 akan

terjadi peningkatan efek korosif SO2 tersebut.

16

2. Temperatur

Salah satu karakteristik atmosfir yang penting adalah kestabilan atmosfir

itu sendiri yaitu kecenderungan untuk memperbanyak atau menahan pergerakan

udara vertikal. Pada kondisi stabil pergerakkan udara ditahan atau tidak banyak

terjadi pergerakkan vertikal. Kondisi ini dipengaruhi oleh distribusi suhu udara

secara vertikal.

Suhu udara menurun ± 1 °C per kenaikan ketinggian 100 meter, namun

pada malam hari lapisan udara yang dekat dengan permukaan bumi mengalami

pendinginan terlebih dahulu sehingga suhu pada lapisan udara di lapisan bawah

dapat lebih rendah daripada atasnya. Kondisi metereologi itu disebut inversi yaitu

suhu udara meningkat menurut ketinggian lapisan udara, yang memerlukan pada

kondisi stabil dan tekanan tinggi.

Gradien tekanan pada kondisi tersebut menjadi lemah sehingga angin

menjadi lambat yang menyebabkan penurunan penyebaran zat pencemar secara

horisontal. Sementara itu tidak terjadi perpindahan udara vertikal yang

menyebabkan penurunan zat pencemar secara vertikal dan meningkatkan

akumulasi lokal.

Suhu dapat menyebabkan polutan dalam atmosfir yang lebih rendah dan

tidak menyebar. Peningkatan suhu dapat menjadi ketalisato r atau membantu

mempercepat reaksi kimia perubahan suatu polutan udara. Pada musim kemarau

dimana keadaan udara lebih kering dengan suhu cenderung meningkat serta angin

yang bertiup lambat dibanding dengan keadaan hujan maka polutan udara pada

17

keadaan musim kemarau cenderung tinggi karena tidak terjadi pengenceran

polutan di udara.

Suhu yang menurun pada permukaan bumi dapat menyebabkan

peningkatan kelembaban udara relatif sehingga akan meningkatkan efek korosif

bahan pencemar.Sedangkan pada suhu yang meningkat akan meningkatkan pula

reaksi suatu bahan kimia. Inversi suhu dapat mengakibatkan polusi yang serius

karena inversi dapat menyebabkan polutan terkumpul di dalam atmosfer yang

lebih rendah dan tidak menyebar. Selain hal itu suhu udara yang tinggi akan

menyebabkan udara makin renggang sehingga konsentrasi pencemar menjadi

makin rendah dan sebaliknya pada suhu yang dingin keadaan udara makin padat

sehingga konsentrasi pencemar di udara makin tinggi. Suhu udara yang tinggi

akan menyebabkan bahan pencemar dalam udara berbentuk partikel menjadi

kering dan ringan sehingga bertahan lebih lama di udara, terutama pada musim

kemarau dimana hujan jarang turun.[2]

2.7. Metode Pengukuran Laju Korosi Atmosferik

Pengukuran laju korosi atmosferik dapat dilakukan dengan dua metode

yaitu:

Pengujian ekpos merupakan bentuk yang paling sederhana dalam

pengukuran korosi atmosferik [6]. Pengujian ekpos hanya

mempertimbangkan variabel kehilangan masa, dengan mengasumsikan

bahwa semua faktor- faktor korosi atmosferik direpresentasikan dalam

bentuk kehilangan masa.

18

Metode yang keduaadalahdenganmengukur parameter-parameter yang

menyebabkankorosiatmosferiksepertikadarpolutan (terutama SO2dan ion

klorida), TOW, dan lain- lain. Hasildaripengukurandapat-

direpresentasikandalamklasifikasiudaraberdasarkanparameterparameterters

ebut, berdasarkanstandar ISO 9223. Standar tersebut juga menjelaskan

metode mengkonversi klasifikasi udara menjadi satuan penetrasi pertahun.

Tabel 2.2. Kriteria laju korosi pada baja nikel paduan

Sumber: (M.G Fontana)

Contohperhitunganlajukorosiatmosferikdapatdilihatsebagaiberikut:

Sebuahspesimenbajatulangan yang

diekspospadaudaraterbukadalamjangkawaktusatubulan. Beratspesimen yang

hilangadalah 0,51gr. Denganmenggunakanpersamaan 2.9

dapatdihitunglajukorosi:

19

Laju korosi )(mpyTAD

WK

..

.

720.00,305.85,7

51,0.1045,3 6x

mpy01,1

dimana : 𝐾 = konstanta konversisatuanlajukorosi (Tabel2.2)

𝑊= kehilangan massa, gram

𝐴 = luas permukaan, cm2

𝑇 = waktu eksposur, jam

𝐷= massa jenis, g/cm3

Pengukurankehilanganmassadalam interval waktutertentu (per hari,

mingguataubulan, bergantungkepadalajukorosinyasecara visual) dilakukan,

danlajukorosiatmosferikpadalokasitersebut, untukbahanlogam yang diuji,

dapatditentukandandirepresentasikandalamsatuanpenetrasi per tahun (seperti mils

per tahunataumilimeter per tahun),(ASTM G 50). [9].

Tabel 2.3. Nilai K untuk persamaan (2.9)

No Satuan laju korosi Nilai K

1 Mils per tahun (mpy) 3.45 X 106

2 Milimeter per tahun (mm/y) 8.76 X 104

3 Gram per meter kuadrat per jam (g/m2.h) 1.00 X 104 x D

Sumber : ASM International Tahun 2014

Standaruntukmetodeiniadalah ASTM G 50.Metodeinidinamakan

pengujian eksposur (exposure test).Gambar 2.3 menunjukkan contoh pelaksanaan

pengujian ekspos.

20

Karena itu persiapan pengujian metode pertama lebih praktis daripada

metode kedua, dimana jumlah pengukuran yang harus dilakukan lebih banyak

dengan jenis peralatan yang lebih banyak pula (pengukuran kadar polutan seperti

SO2 dan ion klorida, dan pengukuran kelembaban/TOW, jika diperlukan

dilakukan pengukuran faktor- faktor lainnya seperti kecepatan dan arah angin,

radiasi matahari dan sebagainya). Hasil dari pengukuran kedua juga tidak

menghasilkan laju penetrasi per tahun, melainkan klasifikasi udara berdasarkan

faktor- faktor penyebab korosi atmosferik. Meskipun klasifikasi ini dapat

dikonversi menjadi penetrasi per tahun, metode kedua lebih tepat jika ingin

melihat gambaran tingkatan parameter-parameter korosi atmosferik di suatu

daerah [5].

Gambar 2.3.Spesimen yang

dieksposdiatasrakuji(Sumber):www.corrosion-doctors.org 2014

21

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 WaktudanTempat Penelitian

Penelitianini di lakukan di Desa Peunaga Pasi Kecamatan Meureubo

Kabupaten Aceh Barat, dan Desa Kubang Gajah lokasi gedungBMKG

Kecamatan Kuala Kabupaten Nagan Raya. Adapun waktu pelaksanaan penelitian

dan penyusunan Tugas Akhir ini dilaksanakan mulai dari bulan Januari 2014

sampai dengan bulan Juni 2014. Lokasi penelitian dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1.Petalokasipenempatan spesimen uji di wilayah BMKG

Sumber : Gogle Earth 2014

22

3.2. Bahan – bahan yang digunakan

Material uji yang digunakan dalam penelitian ini berupa baja kontruksi

dengan lima bentuk yang berbeda. Kelima bentuk baja tersebut adalah sebagai

berikut:

3.2.1.Baja plat

Baja plat merupakan baja yang dicetak tipis panjang dan biasanya

berbentuk lembaran, baja plat banyak digunakan untuk keperluan bak

mobil, lambung kapal dan sebagainya.Mempunyai panjang 150 mm, lebar

100 mm dan tebal 1 mm. Spesimen baja plat yang digunakan dalam

penelitian ini berdasarkan standar ASTM G – 50

Gambar 3.2. bajaplat

23

3.2.2.Baja strep

Baja srtrep yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai panjang 150

mm, lebar 36 mm dan ketebalan 2 mm. Spesimen baja srtep yang

digunakan dalam penelitian ini berdasarkan standar ASTM G – 50

3.2.3.Baja Siku

Baja siku yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan standar ASTM

G – 50, mempunyai panjang 150 mm, lebar 32 mm dan ketebalan 2 mm.

Baja siku banyak digunakan pada kontruksi pagar rumah, perkantoran dan

sebagainya.

Gambar 3.3. Baja Strep

Gambar 3.4. Baja siku

24

3.2.4.Baja Segi Empat

Baja segi empat yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan standar

ASTM G – 50, mempunyai panjang 150 mm, lebar 11 mm dan ketebalan

11 mm. Baja segi empat biasanya digunakan sebagai jeruji besi yang

digunakan untuk kebutuhan teralis seperti jendela, pintu dan lain- lain.

3.2.5.Baja Tulangan (poros)

Baja tulangan (poros) yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan

standar ASTM G – 50, mempunyai panjang 150 mm dan diameter 12 mm.

Baja tulangan (poros) ini biasanya digunakan kontruksi.

Gambar 3.5. Baja Segi Empat

Gambar 3.6. Baja Tulangan

25

Ukuranspecimendipotongsesuaidengan ASTM G - 50 danbentukbahanbaja

yang tersediadipasaran.Variasibentuk,

jumlahdandimensispecimendapatdilihatpadaTabel 3.1.

Tabel 3.1. KeteranganSpesimen

No VariasiSpesimenUji Ukuran (mm)

Jumlah Panjang Lebar Ketebalan Diameter

1 Baja Plat 150 100 1 - 6

2 Baja Strip 150 36 2 - 6

3 Baja Siku 150 32 2 6

4 Baja Segi Empat 150 11 11 6

5 Baja Tulangan 150 12 6

Total 30

3.3 PeralatanYang Digunakan

Peralatan dan bahan yang digunakan pada penelitian ini

adalahsebagaiberikut :

3.3.1. Rak Pengujian

Untuk melaksakan pemaparan (exspos) spesimen uji, digunakan rak uji

Spesifikasi rak uji merujuk kepada ASTM G-50, dan untuk mencegah terjadinya

kontak langsung antara spesimen uji dengan rak uji digunakan pemegang dari

plastik [10]. Terjadinya kontak langsung antara spesimen uji dengan rak uji akan

menyebabkan terjadinya korosi galvanis.

26

3.3.2. Timbangan digital

Timbangan digital digunakan untukpengambilan data

beratspecimenujibaiksebelummaupunsesudahpengujian,digunakantimbangan

digital

Gambar 3.7. Rak pengujian spesimen

Gambar 3.8. Timbangan digital

27

28

Spesifikasi :

Dimensi : 13 cm x 8,5 cm x 2 cm

Kapasitas : 1000 gram

Ketelitian (g) : 0,01 gram

Temperature : temperature operasionalantara 50dan 400

Kontrol : Tombol on/off telahmenyatudenganreferencenya

Power : Rechargeable

3.4 Prosedurpenelitian

Penelitianinidimulaidenganmelakukanstudiliteraturmengenaikorosiatmosfe

rik, mempersiapkantahapanpenelitian, mempelajarifaktor-faktor yang

mempengaruhinya,Kemudianmelakukan survey lapangan, untuk penentuan lokasi

penelitian yang tepat untuk pengujian ekpos.Pembuatanspecimenuji,

pembuatanrakuji.Sebelumdilakukanekspos (pemaparan),

terlebihdahulusetiapspecimen dibersihkan dari karatan dan

ditimbanguntukmendapatkan data beratawal spesimen uji.Pengambilan data

dilakukansebulan sekaliselama6 bulan.Pembersihan spesimen dilakukan dengan

cara penyikatan dengan menggunakan bros. Penyikatan dilakukan secara pelan

dan kontinu untuk menghindari tergores spesimen uji. Sebelum dilakukan

penimbangan terlebih dahulu spesimen dibersihkan dengan kapas dan alkohol

guna untuk membersihkan sisa produk korosi atau debu pada permukaan logam

(benda uji).

Setiap spesimen dilakukan pengujian kehilangan berat (weight loss).

Mula-mula spesimen dibersihkan dari produk korosi, kemudian berat spesimen

29

pada saat itu ditimbang menggunakan timbangan digital untuk menjamin

keakuratan data. Data yang diambil dicatat kedalam tabel pengambilan data

lapangan. Tahap akhir merekapitulasi semua data yang telah didapat untuk

melakukan pengolahan data.

Tabel 3.2. Contoh tabel Pengambilan Data Lapangan

Nama lokasi :

Bulan :

Spesimen Awal Akhir Kehilangan Berat Rata –

Rata

A1

Baja Plat A2

A3

A1

Baja Strep A2

A3

A1

Baja siku A2

A3

A1

Baja Segi Empat A2

A3

A1

Baja Tulangan A2

30

Mulai

Studi literatur

Llliteratur

- Pembuatan rak

- Pembuatan Spesimen

- Lokasi Penempatan Rak

- Pembersihan spesimen Sebelum di Ekspose

Spesimen diletakkan di rak pengujian

A3

3.3.3. Diagram Alir Penelitian

Diagram alirpenelitian yang

menggambarkansetiaptahapanmulaidaripersiapanspesimen hinggapengolahandata

ditunjukkanpadaGambar 3.7.Sebagaiberikut:

Penimbangan spesimen setelah dibersihkan

Pembersihan spesimen setelah di ekspose

Pengangkatan Spesimen Dari rak setiap sebulan

sekali

Ekspose selesai untuk setiap bulan

pengambilan data

Rekapitulasi data, pengolahan data dan analisis

Selesai

Ya Tidak

Gambar 3.9. diagram alir penelitian

30

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

Data klimatologi atau data cuaca diperoleh dari Badan Meteorologi

Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Stasiun Meteorologi Meulaboh. Data

klimatologi yang digunakan merupakan data global untuk wilayah Aceh

Barat, . Data klimatologi yang diperoleh dalam rata-rata perbulan dapat

dilihat pada Lampiran 1

4.1.1. Perhitungan Laju Korosi

Dari penelitian yang dilakukan akan didapatkan data awal berupa

data kehilangan berat. Untuk mendapat data kehilangan berat pengukuran

dilakukan pada setiap spesimen. Data kehilangan berat tersebut diolah dengan

menggunakan (persamaan 2.9) . Nilai laju korosi yang dihasilkan kemudian

ditampilkan pada grafik dalam bentuk nilai laju per satu bulan pengambilan

data. Untuk melihat perbandingan standar tingkat laju korosi pada baja dan

nikel paduan bagus atau dapat dilihat pada Tabe 2.3.

31

4. 2. Pembahasan

4.2.1. Pengaruh Temperatur Terhadap laju Korosi Atmosferik Pada

Lokasi Peunaga Pasi

Gambar 4.1. Menunjukkan Grafik pengaruh temperatur terhadap laju

korosi atmosferik pada lokasi Peunaga Pasi. Untuk tingkat laju korosi pada

baja plat mencapai 0,52 mpy –1,20mpy. Untuk tingkat laju korosi pada

baja strip mencapai 0,80 mpy –1,57 mpy. Untuk tingkat laju korosi pada

baja siku mencapai 0,44 mpy –1,09 mpy. Untuk tingkat laju korosi pada baja

segi empat mencapai 1,10 mpy –2,29 mpy. Untuk tingkat laju korosi pada

baja tulangan mencapai 1,04 mpy -2,36 mpy.

Berdasarkan dari tabel 2.3. tingkat laju koros i pada baja plat

untuk lokasi Peunaga Pasi masih tergolong baik hanya berkisar antara

0,52mpy – 2,36 mpy.

Gambar 4.1. Grafik pengaruh temperatur terhadap laju korosi atmosferik

pada lokasi Peunaga Pasi

32

4.2.2. Pengaruh Kelembaban Udara Relatif Terhadap laju Korosi

Atmosferik Pada Lokasi Peunaga Pasi

Pada Gambar 4.2. menunjukkan Grafik pengaruh kelembaban udara

relatif terhadap laju korosi atmosferik. Untuk tingkat laju korosi pada baja

plat mencapai 0,52 mpy –1,20 mpy. Untuk tingkat laju korosi pada baja strip

mencapai 0,80 mpy –1,57 mpy. Untuk tingkat laju korosi pada baja siku

mencapai 0,44 mpy –1,09 mpy. Untuk tingkat laju korosi pada baja segi

empat mencapai 1,10 mpy –2,29 mpy. Untuk tingkat laju korosi pada baja

tulangan mencapai 1,04 mpy -2,36 mpy.

Berdasarkan dari table 2.3. tingkat laju korosi pada baja plat untuk

lokasi Peunaga Pasi masih tergolong baik hanya berkisar antara 0,52mpy –

2,36 mpy.

Gambar 4.2. Grafik pengaruh kelembaban udara relatif terhadap laju korosi

atmosferik pada lokasi Peunaga Pasi

33

4.2.3. Pengaruh Temperatur Terhadap laju Korosi Atmosferik Pada

Lokasi Kubang Kajah (BMKG)

Gambar 4..3. menunjukkan grafik pengaruh temperatur terhadap laju

korosi atmosferik pada lokasi Kubang Gajah (BMKG) . Untuk tingkat laju

korosi pada baja plat mencapai 0,73 mpy –1,12 mpy. Untuk tingkat laju

korosi pada baja strip mencapai 0,72 mpy –2,92 mpy. Untuk tingkat laju

korosi pada baja siku mencapai 0,48 mpy –1,07 mpy. Untuk tingkat laju

korosi pada baja segi empat mencapai 0,84 mpy –1,65 mpy. Untuk tingkat

laju korosi pada baja tulangan mencapai 0,85 mpy –1,92 mpy.

Berdasarkan dari table 2.3. tingkat laju korosi pada baja siku dan baja

strip masih tergolong sangat baik hanya berkisar antara 0,48mpy – 2,92mpy.

Untuk penggunaan baja siku dan strip masih baik untuk kebutuhan kontruksi pada

lokasi, Peunaga Pasi dan Kubanga Gajah (BMKG)

Gambar 4.3. Grafik pengaruh temperatur terhadap laju korosi atmosferik

pada lokasi Kubang Gajah (BMKG)

34

4.2.4. Pengaruh Kelembaban Udara Relatif Terhadap laju Korosi

Atmosferik Pada Lokasi Kubang Gajah (BMKG)

Gambar 4.4. menunjukkan grafik pengaruh kelembaban udara relatif

terhadap laju korosi atmosferik pada lokasi Kubang Gajah (BMKG) . Untuk

tingkat laju korosi pada baja plat mencapai 0,73 mpy –1,12 mpy. Untuk tingkat

laju korosi pada baja strip mencapai 0,72 mpy –2,92 mpy. Untuk tingkat laju

korosi pada baja siku mencapai 0,48 mpy –1,07 mpy. Untuk tingkat laju

korosi pada baja segi empat mencapai 0,84 mpy –1,65 mpy. Untuk tingkat

laju korosi pada baja tulangan mencapai 0,85 mpy –1,92 mpy.

Berdasarkan dari table 2.3. tingkat laju korosi pada baja segi empat

masih tergolong baik hanya berkisar antara 0,71mpy – 2,29mpy. Untuk

penggunaan baja segi empat masih baik untuk kebutuhan kontruksi pada

lokasi , Peunaga Pasi dan BMKG

Gambar 4.4. Grafik pengaruh kelembaban Udara Relatif terhadap laju korosi

atmosferik pada lokasi Kubang Gajah (BMKG)

36

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari dua lokasi penelitian, Laju korosi tertinggi terjadi pada baja strip

(2,92 mpy) pada bulan Januari dan terjadi pada lokasi Kubang Gajah (BMKG).

Sedangkan laju korosi terendah terjadi pada baja siku (0,44 mpy) pada bulan

Januari dan terjadi pada lokasi Peunaga Pasi. Secara keseluruhan tingkat

ketahanan korosi relatif untuk tiga lokasi penelitian yang dipilih berada dalam

kategori sangat baik .

5.2 Saran/Rekomendasi

Beberapa hal perlu dilakukan untuk penelitian lanjutan diantaranya:

1. Perlu penambahan lokasi penempatan specimen uji hingga dapat lebih

merepresentasikan pesisir pantai Barat Aceh.

2. Untuk mempelajari pengaruh jenis baja terhadap laju korosi, maka

dibutuhkan data sifat makanik dan komposisi untuk setiap jenis spesimen

3. Penelitian ini sebaiknya dilakukan minimal melebihi satu tahun untuk

mendapatkan gambaran laju korosi yang lebih yang meliputi pengaruh

cuaca dalam satu tahun.

4. Untuk penelitian lanjutan perlu untuk dilihat pengaruh jarak lokasi ekspos

yang lebih jauh dari garis pantai dan waktu ekspos yang lebih lama.

37

DAFTAR PUSTAKA

[1] http://www.aceheye.org/data_files/bahasa_format/aceh_disaster/aceh_disa

ster_reports/special_reports_env/special_reports_env_2005_02_00.pdf,

diakses 27 Februari 2012

[2]. Soedomo, Pencemaran Udara, 2000

[3] M.G. Fontana, dan N.D. Greene,1983, Corrosion Engineering”, 2nd.

Edition, McGraw-Hill International.

[4] Shreir, L.L, 1979, “Corrosion Control”, Newnes Butterworths. London

[5] R. Suratman, 1990, dasar-dasarkorosidanpenenggulangannya Lab.

TeknikProduksidanPembebtukan Material, ITB, Bandung.

[6] Anonym, http/:www.nasional.vivanews.com/news/read/195543-nasa (08

Juli 2012)

[7] Kadarsah,2007, Mengenal Iklim Indonesia, diakses tanggal 27 November

2011

[8] ASM International, 2003, ASM Handbook, Volume 13A, Corrosion:

Fundatmentals, Testing, and Protection, ASM international

[9] ASTM G 50 – 76 ASTM Standards,1997, Vol 03.02, Standard Practice for

Conducting Atmospheric Corrosion Tests on Metals1

[10] J. Supardi, 2012, Pemetaan Korosi Infrastruktur Di Pantai Barat Aceh, Tesis Magister Teknik Mesin, UNSYIAH, Banda Aceh.