d. korosi.docx

Korosi

BAGIAN DKOROSI

ASISTEN: MUHAMMAD IQBAL WIRA FEBRIAN L.

LEMBAR ASISTENSI

BAGIAN DBAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangDalam dunia kerja kita akan berhadapan dengan masalah-masalah terutama dengan material yang di gunakan dalam kegiatan indutri. Material sangat mendukung hasil kerja nantinya. Sebagai contoh, apabila material kita mangalami kerusakan maka hal ini dapat mengakibatkan terganggunya kerja kita nantinya. Secara umum kerusakan material di dalam dunia indutri disebabkan oleh adanya peristiwa korosi pada material tersebut. Korosi merupakan suatu masalah besar yang tidak dapat di hilangkan. Tetapi korosi hanya dapat diperlambat timbulnya dari korosi tersebut. Untuk itu sebagai mahasiswa Teknik Mesin kita harus bisa mengetahui apa-apa saja yang mengakibatkan terjadinya korosi, jenis-jenis korosi yang terjadi pada material tersebut serta cara mencegah dan menimalisir terjadinya korosi tersebut.

1.2 Tujuan Memahami prinsip dasar korosi Mengetahui fonomena fenomena yang terjadi pada korosi galvanik dua sel Memahami pengaruh lingkungan terhadap logam

1.3 ManfaatDengan adanya praktikum korosi ini, diharapkan kita dapat mengetahui fenomena-fenomena yang terjadi pada peristiwa korosi. Selain itu juga diharapkan kita dapat mengetahui jenis-jenis korosi dan cara mengatasinya.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Defenisi KorosiSecara umum defenisi dari korosi adalah perusakan material secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Selain itu korosi juga didefinisikan sebagai degradasi material (logam dan paduannya) akibat reaksi kimia dengan lingkungan. Contoh perusakan kimia adalah pengkaratan yang terjadi akibat gas pada temperatur tinggi, sedangkan reaksi elektrokimia dapat di lihat pada sel galvani.Adapun syarat terjadinya korosi adalah : Adanya katoda Adanya anoda Adanya lingkunganTanpa adanya salah satu syarat di atas maka korosi tidak akan terjadi. Korosi tidak dapat dihilangkan tetapi hanya dapat diminimalisir pertumbuhannya.Pada proses korosi ada dua reaksi yang menyebabakan terjadinya korosi yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi. Pada reaksi oksidasi akan terjadi pelepasan elektron oleh material yang lebih bersifat anodik. Sedangkan reaksi reduksi adalah pemakaian elektron oleh material yang lebih bersifat katodik.Proses korosi secara galvanis dapat kita lihat pada gambar berikut :

Gambar D.2.1 Skema proses korosi2.2 Deret VoltaPada reaksi di atas dapat kita lihat dimana Cu bertindak sebagai katoda mengalami pertambahan massa dengan melekatnya electron pada Cu. Sedangkan Zn bertindak sebagai anoda, dimana terjadinya pengurangan massa Zn yang di tandai dengan lepasnya elektron dari Zn. Peristiwa pelepasan dan penerimaan elektron ini harus mempunyai lingkungan, dimana yang menjadi lingkungan adalah Asam Sulfat. Jika ada dua buah unsur yang dicelupkan dalam larutan elektrolit yang di hubungkan dengan sumber arus maka yang akan mengalami korosi adalah material yang lebih anodik.Untuk mengetahui unsur yang lebih anodik dan lebih katodik dapat kita lihat pada deret Volta. Berikut deret Volta :K Ca Na Mn Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt AuAnodikKatodik

Selain contoh reaksi sebelumnya kita juga dapat lihat peristiwa korosi lainnya yaitu pada peristiwa perkaratan (korosi) logam Fe mengalami oksidasi dan oksigen (udara) mengalami reduksi. Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3 . xH2O dan berwarna coklat-merah. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anoda, dimana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) -----> Fe2+(aq) +2e .............. E=+0,44VO2(g) + 2H2O(l) +4e --------> 4OH- ................ E=+0,40V

Ion besi (II) yang terbentuk pada anoda selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi Fe2O3 . xH2O.Berdasarkan sifatnya korosi terbagi atas :

1. Korosi Aktif Ciri-ciri dari korosi aktif ini antara lain : Mudah melepaskan ion Mudah menempel di tanganContoh : Paku yang berkarat

2. Korosi PasifCiri-ciri dari korosi pasif ini antara lain : Sulit melepaskan ion Sulit menempel di tanganContoh : Korosi pada Al

2.3 Jenis-Jenis Korosi Dan Pengendaliannya1. Uniform or general attack corrosion (korosi seragam)Korosi seragam adalah korosi yang terjadi pada permukaan material akibat bereaksi dengan oksigen. Biasanya korosi seragam ini terjadi pada material yang memiliki ukuran butir yang halus dan homogenitas yang tinggi

Gambar D.2.2 Korosi Seragam

Cara pengendalian dari korosi seragam adalah : Dengan melakukan pelapisan dengan cat atau dengan material yang lebih anodik Melakukan inhibitas dan cathodic protection

2. Rithing Corossion (Korosi Sumuran atau kawah)Korosi sumuran adalah korosi yang terjadi akibat cacat pada permukaan material seperti celah atau lubang kecil Pada daerah cacat ini akan lebih anodik dibandingkan permukaan material sehingga korosi akan menuju bagian dalam material

Gambar D.2.3 Korosi Sumuran

Cara pengendalian korosi sumuran adalah : Hindari permukaan logam dari cacat goresan Perhalus permukaan material Hindari variasi yang sedikit pada komposisi material

3. Crevice Corrosion (korosi celah)Korosi celah adalah korosi yang ditemukan pada daerah berkonsentrasi rendah atau korosi yang terjadi pada celah yang terbentuk akibat pendempetan material. Pada celah, kadar oksigen lebih rendah dari lingkungannya sehingga elektron akan berpindah pada kadar oksigen yang tinggi sehingga terjadi korosi. Korosi celah sering terjadi pada sambungan paku.

Gambar D.2.4 Korosi celah

Cara pengendalian korosi celah : Hindari pemakaian sambungan paku keling atau baut, gunakan sambungan las Gunakan gasket non absorbing Usahakan menghindari daerah dengan aliran udara

4. Intergranular Corrosion (korosi batas butir)Korosi batas butir adalah korosi yang terjadi pada atau disepanjang batas butir dan batas butir bersifat anodik dan bagian tegah butir bersifat katodik. Korosi ini terjadi akibat presipitasi dari pengotor seperti kromium di batas butir, yang menyebabkan batas butir menjadi rentan terhadap serangan korosi. Dimana presipitat krom carbida terbentuk karena karbon meningkat yang ada di sekitarnya,sehingga krom disekitarnya akan berkurang dan terjadi korosi. Proses terbentuknya presipitat karbon karbida disebut sentisiasi.

Gambar D.2.5 Korosi batas butir

Cara pengendalian korosi batas butir adalah : Turunkan kadar karbon dibawah 0,03% Tambahkan paduan yang dapat mengikat karbon Pendinginan cepat dari temperatur tinggi Pelarutan karbida melalui pemanasan Hindari Pengelasan

5. Stress Corossion (korosi tegangan)Korosi tegangan adalah korosi yang di sebabkan adanya tegangan tarik yang mengakibatkan terjadinya retak. Tegangan ini di sebabkan pada temperatur dan deformasi yang berbeda.Berikut retak serta bentuk penjalarannya yang di akibatkan oleh korosi tegangan :

Gambar D.2.6 Korosi tegangan

Cara pengendalian korosi tegangan adalah : Turunkan besarnya tegangan Turunkan tegangan sisa termal Kurangi beban luar atau perbesar area potongan

6. Errosion Corrosion (korosi erosi)Korosi erosi adalah korosi yang disebabkan oleh erosi yang mengikis lapisan pelindung material , zat erosi itu dapat berupa fluida yang mengandung material abrasive. Korosi tipe ini sering di temui pada pipa-pipa minyak.Faktor-faktor yang mempengaruhi korosi ini antara lain :

Jenis logam Perlakuan panas dan arah pergerakan butir Persentase ketidaksamaan, material yang lebih anodik Area permukaan Anodik dan Katodik Temperatur Persentase larutan elektrolit Ketersediaan oksigen

Gambar D.2.7 Korosi erosi

Cara pengendalian korosi erosi : Menghindari partikel abrasive pada fluida Mengurangi kecepatan aliran fluida

7. Selectif Corrosion Selectif corrosion adalah korosi yang menyerang unsur di dalam logam akibat perbedaan potensial unsur utamanya. Korosi ini di sebabkan karena komposisi yang tidak merata pada material. Korosi ini biasa terjadi pada pipa-pipa besi cor.

Gambar D.2.8 Korosi selektifCara pengendalian selective korosi : Menghindari komposisi yang berbeda dari material penyusun

8. Korosi GalvanikKorosi galvanik adalah korosi yang terjadi pada dua logam yang berbeda jenis jika di hubungkan. Korosi ini juga terjadi karena pasangan elektrikal pada dua logam atau paduan logam yang memiliki perbedaan komposisi. Logam yang lebih anodik akan terkorosi sementara logam lainnya yang lebih katodik akan terlindungi. Posisi logam pada deret volta akan menentukan apakan suatu logam lebih anodik atau katodik

Gambar D.2.9 Korosi galvanik

Pengendalian korosi galvanik adalah : Hindari pemakaian 2 jenis logam yang berbeda Pergunakan logam yang lebih anodik dengan rasio yang lebih besar dibanding logam katodik Lapisi pada pertemuan dua logam yang berbeda jenis Gunakan logam ketiga yang lebih anodik 2.4 Metoda Pengendalian KorosiMetoda-metoda yang di lakukan dalam pengendalian korosi adalah :1. Menekan terjadinya reaksi kimia atau elektrokimianya seperti reaksi anoda dan katoda2. Mengisolasi logam dari lingkungannya3. Mengurangi ion hidrogen di dalam lingkungan yang di kenal dengan mineralisasi4. Mengurangi oksigen yang larut dalam air5. Mencegah kontak dari dua material yang tidak sejenis6. Memilih logam-logam yang memiliki unsur-unsur yang berdekatan7. Mencegah celah atau menutup celah8. Mengadakan proteksi katodik,dengan menempelkan anoda umpan.

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 Prosedur Percobaan1. Timbang berat awal specimen2. Masukan larutan kimia ke dalam gelas reaksi3. Susun spesimen dan variasikan voltasenya dan catat waktunya4. Amati apa yang terjadi5. Bersihkan spesimen dan timbang kembali6. Ukur berat selisih spesimen

3.2 Alat-Alat yang Digunakan1. Timbangan2. Gelas Reaksi3. Stopwatch4. Larutan Kimia

3.3 Skema Alat

Gambar D.3.1 Skema AlatBAB IVDATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data PercobaanBerat awal spesimen :Fe : 68,84 gramAl : 37,25 gramData berdasarkan variasi waktu dengan voltase 10 Volt :TAbel D.4.1 Data percobaanWaktuMoMa

10 MenitFe = 68,84 grFe = 66,56 gr

Al = 37,25 grAl = 37,28 gr

20 MenitFe = 66,56 grFe = 66,47 gr

Al = 37,17 grAl = 37,31 gr

Data berdasarkan variasi Voltase dengan waktu 10 menit :Tabel D.4.2 PercobaanVoltaseMoMa

5 MenitFe = 69,34 grFe = 66,81 gr

Al = 37,14 grAl = 37,25 gr

10 MenitFe = 68,81 grFe = 66,56 gr

Al = 37,25Al = 37,28 gr

4.2 Perhitungan 1. Perhitungan selisih massaa. Variasi waktu dengan voltase 5 volt t = 10 menit * FeM = Ma Mo = (66,56-68,81) gr = -2,25 gr * AlM = Ma Mo = (37,28-37,25) gr = 0,03 gr

t = 20 menit* FeM = Ma Mo = (66,47-66,56) gr = 0,09 gr* AlM = Ma Mo = (37,31-37,17) gr = 0,14 gr b. Variasi Voltase dengan waktu 10 menit 5 Volt* FeM = Ma Mo = (66,81-69,34) gr = -2,53 gr

* AlM = Ma Mo = (37,25-37,14) gr = 0,11 gr 10 Volt* FeM = Ma Mo = (66,56-68,81) gr = -2,25 gr* AlM = Ma Mo = (37,25-37,29) gr = -0,03 gr2. Perhitungan laju korosi a. Variasi waktu* t = 10 menit

Lk Fe = = 0,225 gr/min

Lk Al = = 0,003 gr/min* t = 20 menit

Lk Fe = = 0,0045 gr/min

Lk Al = = 0,007 gr/min

b. Variasi tegangan* v = 5 volt


Lk Al = = 0,011 gr/min* v = 10 volt



4.3 Tabel Hasil Perhitungan a. Variasi wakuTabel D.4.3Tabel perhitunganWaktumassa awalmassa akhir perubahan massa

AlFeAlFeAlFe

1037,2568,8137,2866,560,032,25

2037,1766,5637,3166,470,140,09

a. Variasi teganganTabel D.4.4 Tabel perhitunganteganganmassa awalmassa akhir perubahan massa

AlFeAlFeAlFe

537,1469,3437,2566,810,112,53

1037,2568,8137,2866,560,032,25

4.4 Grafik a. Variasi waktu

waktuPERUBAHANMASSA20

Gambar D.4.1 Grafik variasi waktu

a. Variasi tegangan

10PERUBAHANMASSA

tegangan

Gambar D.4.2 Grafik variasi tegangan4.5 AnalisaDari praktikum yang telah dilakukan maka kita dapat melihat dan ambil analisa tentang korosi. Dimana dalam praktikum korosi kali ini dapat dilihat adanya peristiwa reaksi oksidasi dan reaksi reduksi. Dimana reaksi oksidasi adalah peristiwa lepasnya elektron dari spesimen sedangkan reaksi reduksi adalah bertambahnya atau peristiwa penangkapan elektron oleh unsurnya dalam cairan Asam Sulfat.Pada praktikum kali ini kita menggunakan besi (Fe) dan aluminium (Al). Dimana besi berfungsi sebagai katoda, sedangkan alumunium berfungsi sebagai anoda.Pengkorosian pada percobaan kali ini melibatkan sel galvanik dan melibatkan variasi waktu dan variasi voltase atau tegangan. Pada percobaan dengan cara variasi waktu kita dapat lihat adanya beberapa fenomena yang terjadi. Dimana pada saat waktu pengujian dari waktu 10 menit hingga waktu 20 menit. Adanya perubahan massa Fe dan massa alumunium. Dimana massa besi (Fe) mengalami pengurangan. Dengan kata lain data yang kita dapatkan pada percobaan kali ini tidak sesuai dengan teori. Menurut teori, unsur yang ada pada bagian anoda akan mengalami reaksi oksidasi dengan kata lain massa Alumunium akan mengalami pengurangan massa. Karena reaksi oksidasi merupakan peristiwa pelepasan elektron dari unsurnya. Sedangkan pada besi (Fe) akan mengalami reaksi reduksi dengan kata lain massa besi (Fe) akan mengalami penambahan massa. Karena reduksi merupakan peristiwa penangkapan elektron oleh unsur.Pada praktikum korosi kali ini, hal yang terjadi sesuai dengan teori yang mana alumunium (Al) mengalami penambahan sedangkan massa besi (Fe) berkurang sesuai dengan yang dijelasakan di atas.Massa besi (Fe) yang berkurang menurut waktu yaitu selama 10 menit dan waktu 20 menit. Secara teori semakin lama waktu yang digunakan dalam proses galvanik , maka banyak elektron yang akan lepas dari besi (Fe) dan semakin banyak elektron yang menempel pada aluminium (Al). Dengan kata lain hal ini akan mengakibatkan terjadinya pengurangan massa besi (Fe) dan terjadinya penambahan massa aluminium(Al). Selain dari variasi waktu , percobaan galvanik ini juga di lakukan dengan cara memvariasikan voltase atau tegangan yang diberikan. Dimana voltase atau tegangan yang di berikan adalah berupa tegangan sebesar 5 volt dan 10 volt.Secara teori perbedaan massa antara kedua voltase atau tegangan tersebut akan berbeda. Karena secara teori semakin tinggi voltase atau tegangan yang di berikan maka semakin cepat elektron yang akan di lepaskan oleh besi (Fe) dan semakin cepat pula elektron yang akan di tangkap oleh aluminium (Al). Dengan demikian massa aluminium (Al) akan bertambah.Dari kedua variasi yang diberikan perubahan massa besi (Fe) berkurang sedangkan perubahan massa aluminium(Al) bertambah.

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KesimpulanDari praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan :1. Terjadinya korosi disebabkan oleh :a. Adanya anodab. Adanya katodac. Adanya lingkungan2. Fenomena yang terjadi pada korosi adalah berkurangnya massa dari spesimen dan ada yang bertambah.3. Cara pengendalian korosi :a. Dengan melapisi.b. Menghilangkan salah satu penyebab korosi.

5.2. SaranAgar praktikum selanjutnya berjalan dengan lancar, maka yang perlu diperhatikan adalah :1. Pahami prosedur percobaan.2. Teliti dalam memilih katoda dan anoda.

LAMPIRAN D

1. TUGAS SEBELUM PRATIKUM 1.Jelaskan prinsip dasar dari korosiPrinsipnya adalah dua reaksi berpasangan terjadi selama proses korosi berlangsung yaitu reaksi oksidasi dan reduksi. Reaksi oksidasi terjadi pada bagian logam yang anodik, ditandai dengan proses pelepasan elektron ke lingkungan/ larutan. Sebagian/semua elektron tersebut akan dikonsumsi atau direduksi dari larutan pada bagian logam yang lebih katodik.2.Jelaskan pembagian korosi a.Uniform or general attack corrosion (korosi seragam)Korosi seragam adalah korosi yang terjadi pada permukaan material akibat bereaksi dengan oksigen Biasanya korosi seragam ini terjadi pada material yang memiliki ukuran butir yang halus dan homogenitas yang tinggi b. Rithing Corossion (Korosi Sumuran atau kawah) Korosi sumuran adalah korosi yang terjadi akibat cacat pada permukaan material seperti celah atau lubang kecil Pada daerah cacat ini akan lebih anodik dibandingkan permukaan material sehingga korosi akan menuju bagian dalam material. c. Crevice Corrosion (korosi celah)Korosi celah adalah korosi yang di temukan pada daerah berkonsentrasi rendah atau korosi yang terjadi pada celah yan terbentuk akibat pendempetan material. Pada celah, kadar oksigen lebih rendah dari lingkungannya sehingga elektron akan berpindah pada kadar oksigen yang tinggi sehingga terjadi korosi. Korosi celah sering terjadi pada sambungan paku. d.. Intergranular Corrosion (korosi batas butir)Korosi batas butir adalah korosi yang terjadi pada atau di sepanjang batas butir dan batas butir bersifat anodik dan bagian tegah butir bersifat katodik. Korosi ini terjadi akibat presipitasi dari pengotor seperti khromium di batas butir, yang menyebabkan batas butir menjadi rentan terhadap serangan korosi. Dimana presipitat crom carbida terbentuk karena karbon meningkat yang ada di sekitarnya, sehingga krom disekitarnya akan berkurang dan terjadi korosi. e. Stress Corossion (korosi tegangan)Korosi tegangan adalah korosi yang disebabkan adanya tegangan tarik yang mengakibatkan terjadinya retak. Tegangan ini di sebabkan pada temperatur dan deformasi yang berbeda. f. Errosion Corrosion (korosi erosi)Korosi erosi adalah korosi yang di sebabkan oleh erosi yang mengikis lapisan pelindung material , zat erosi itu dapat berupa fluida yang mengandung material abrasive. Korosi tipe ini sering ditemui pada pipa-pipa minyak. g. Selectif CorrosionSelectif corrosion adalah korosi yang menyerang unsur di dalam logam akibat perbedaan potensial unsur utamanya. Korosi ini di sebabkan karena komposisi yang tidak merata pada material. Korosi ini biasa terjadi pada pipa-pipa besi cor. h. Korosi GalvanikKorosi galvanik adalah korosi yang terjadi pada dua logam yang berbeda jenis jika di hubungkan. Korosi ini juga terjadi karena pasangan elektrikal pada dua logam atau paduan logam yang memiliki perbedaan komposisi. Logam yang lebih anodik akan terkorosi sementara logam lainnya yang lebih katodik akan terlindungi. Posisi logam pada deret volta akan menentukan apakan suatu logam lebih anodik atau katodik.3.Bisakah emas terkorosi dalam air murni,jelaskan!Tidak,karena emas mempunyai sifat paling katodik4.bisakah aluminium terkorosi dalam air murni,jelaskan!Bisa, soalnya aluminium mempunyai sifat anodik paling rendah daripada hidrogen.5.bagaimana cara mengevaluasi,korosi pada logam?Dengan proses secara galvanis yaitu dengan memasang katoda dan anoda,logam yang paling anodik akan terkorosi sedangkan logam yang katodik akan terlindungi.

2.TUGAS SETELAH PRATIKUM1. Analisa kurva berat yang hilang (losses mass) terhadap teganganJika tegangan yang diberikan besar maka laju korosi yang di dapat juga lebih cepat dan pada data semakin besar tegangan maka berat yang hilang akan lebih besar sebaliknya,kecil tegangan maka beban yang hilang juga kecil.2. Analisa kurva berat yang hilang terhadap fungsi waktuJika waktu akan diberikan maka berat yang hilang akan lebih besar dan sebaliknya jika waktu sebentar maka berat yang hilang sedikit.

Laporan akhir praktikum metalurgi fisik kelompok 20 92

d. korosi.docx

Documents