Download - Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
1/16
TUGAS
MATAKULIAH KOROSI
Judul:
PENGARUH LINGKUNGAN KOROSIF TERHADAP KOROSI
PADA TANGKI BAJA PENAMPUNG BAHAN BAKAR
Di susun ole:
NAMA : ADE SUR!AN !ULIANTO
NPM : G"#$"%$$&
DOSEN : A' SOF(AN' FA') P'D
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNI*ERSITAS BENGKULU
%$"+
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
2/16
BAB I
PENDAHULUAN
"'" L,-,. Bel,/,n0
Penggunaan material teknik dan industri sebagai bahan tangki
penampungan bahan bakar membuat kontak antara bahan bakar tersebut dengan
materialnya. Hal ini akan menimbulkan masalah korosi pada material tersebut.
Korosi ini disebabkan oleh elemen-elemen agresif/korosif dalam bahan bakar itu
sendiri, dan korosi yang disebabkan oleh organisme hidup. Korosi tipe-tipe
tersebut ini akan membuat suatu degradasi fungsional material tersebut, yang
akhirnya dapat menimbulkan perforasi yang cukup berbahaya. Bahaya tersebut
akan lebih fatal lagi, jika kejadian ini dialami oleh mesin-mesin konversi energi,
seperti pada kapal, pesaat, instalasi pembangkit daya tenaga nuklir, dan industri-
industri vital lainnya.
!ktivitas bakteri yang memengaruhi performans suatu material telah
ditemukan dalam berbagai situasi di "ntario Hydro. #tudi kasus yang ditemukan
pada batangan metal yang ditanahkan untuk stasiun transformator, system baja
pendingin struktur di $ake Huron dan korosi pada komponen baja dalam stasiun
pembangkit tenaga nuklir bangunan vakum. Beberapa kemungkinan yang terjadi
oleh pengaruh aktivitas mikro-organisme yang memengaruhi sifat-sifat kontainer
untuk pembuangan limbah nuklir%&'.
Komposisi kimia bahan bakar memegang peranan penting sebagai urutan
pertama. Kandungan oksigen yang terlarut dan gas karbonik akan membuat
formasi oksida dan karbonat. #elanjutnya, oksigen membuat pertumbuhan mikro-
organisme aerobik, dan juga gas karbonik berfungsi sebagai sumber karbon padabakter-bakteri autotrophe. Keberadaan ion-ion mineral, seperti nitrogen, fosfor,
sulfur, besi, manganes, kalsium, dan sebagainya, dalam bentuk nitrat, fosfat, atau
sulfat akan memenuhi kebutuhan makanan yang perlu pada pertumbuhan bakteri-
bakteri tersebut.
Bakteri ini akan menggunakannya untuk keperluan transformasi energi yang
diperlukan pada metabolismenya. #edangkan kandungan-kandungan organiknya
akan digunakan untuk bakteri kimio-organotrophe. (alam kenyataannya, dalam
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
3/16
bahan bakar minyak dan pelumas, terdapat kandungan sel-sel mineral dan mater-
materi organik yang memungkinkan pertumbuhan bakteri%)'.
"'% Tu1u,n
!dapun tujuan dari penulisan ini yaitu sebagai berikut*
&. +ntuk mengetahui apakah tangki penampung bahan bakar dapat
mengalami korosi.
). +ntuk mengetahui apakah guncangan/gerakan pada tangki penampung
bahan bakar mempengaruhi korosi.
. +ntuk mengetahui jenis korosi yang terjadi pada tangki.
. +ntuk mengetahui apakah ada bakteri yang mempengaruhi proses
terjadinya korosi.
"'& M,n2,,-
!dapun manfaat dari penulisan ini yaitu sebagai berikut*
&. emperoleh informasi tentang korosi pada tangki baja penampung
bahan bakar.
). emperoleh informasi tentang pengaruh korosi terhadap tangki
penampung bahan bakar.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
4/16
"'" Pen0e.-i,n Ko.osi
Korosi di definisikan sebagai penurunan mutu logam akibat reaksi
elektrokimia dengan lingkungannya 0retheey, &11&2. Beberapa hal penting
menyangkut definisi ini adalah *
&. Korosi berkaitan dengan logam, seperti persamaan berikut *
3 simbol untuk atom logam
n 3 jumlah ion suatu unsur
). elalui penggunaan istilah degradasi atau penurunan mutu, korosi
adalah proses yang tidak dikehendaki. $ogam yang terkorosi
akannmengalami penipisan permukaan, perusakan atau perubahan
bentuk.
. Penurunan mutu logam tidak hanya melibatkan reaksi kimia,
namunmjuga reaksi elektrokimia yakni antara logam yang bersangkutan
terjadimperpindahan elektron. 4lektron adalah suatu yang bermuatan
negatif,mmaka pengangkutannya menimbulkan arus listrik, karena
reaksi tersebut dipengaruhi oleh potensial listrik.. $ingkungan adalah semua unsur disekitar logam terkorosi pada saat
reaksi berlangsung.%5'
"'% Me/,nis3e Ko.osi
Korosi secara elektrokimia dapat diilustrasikan dengan reaksi antar ion
logam dengan molekul air. ula-mula akan terjadi hidrolisis yang akan
mengakibatkan keasaman meningkat 0retheey, &11&2. Hal ini dapat diterangkan
dengan persamaan berikut *
Persamaan ini menggambarkan reaksi hidrolisis yang umum, dimana pada
elektrolit yang sebenarnya akan terdapat peran klorida yang penting tetapi akan
menjadi rumit untuk diuraikan. Kecenderungan yang rendah dari klorida 5 untuk
bergabung dengan ion-ion hidrogen dalam air mendorong menurunnya pH larutan
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
5/16
elektrolit 0retheey, &11&2. Persamaan reaksi jika reaksi di atas adalah ion besi
dan molekul air 0retheey, &11&2, adalah sebagai berikut *
Kemudian reaksi ini dapat berlanjut dengan terjadinya reaksi oksidasi oleh
kehadiran oksigen terhadap besi 662, sehingga akan terbentuk ion-ion besi 6662
0retheey, &11&2. Persamaan reaksi tersebut dapat diuraikan sebagai berikut*
7eaksi-reaksi hidrolisis selanjutnya dimungkinkan, yang menyebabkanlarutan semakin asam *
+ntuk selanjutnya dapat diuraikan reaksi dari ion-ion kompleks sehingga
terbentuk hasil korosi utama yaitu magnetit dan karat, berturut-turutdinyatakan
dengan rumus 8e" dan 8e""H2 %0retheey, &11&'. Persamaan reaksi-reaksi
tersebut adalah *
$aju korosi secara elektrokimia merupakan kecepatan rata-rata perubahan
ketebalan atau berat dari logam yang mengalami korosi terhadap aktu melalui
proses elektrokimia %0retheey, &11&'.%9'
"'& Me-,l Fe..o
Keberadaan metal ferro merupakan faktor yang memicu terjadinya proses
korosi. (alam prakteknya metal sebagai bagian utama sistem distribusi bahan
bakar dan minyak pelumas. Besi merupakan metal dasar, dan hal itu
menjadikannya subyek terhadap kebanyakan korosi. :ariasi komposisi pada
permukaan, ketak-teraturan struktur kristal, dan banyak factor lainnya dapat
menyebabkan permukaan menjadi terpisah dalam daerah anodik dan katodik.
4fek yang sama jika permukaan terendam dalam larutan yang konsentrasinya
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
6/16
bervariasi dari satu titik ke titik lainnya terjadinya sel konsentrasi2, atau jika satu
daerah lebih teroksigenasi daripada daerah lainnya sel aerasi differensial, yang
katodanya merupakan daerah yang terokigenasi lebih2. #uatu sel aerasi
differensial adalah utamanya merupakan jenis yang amat umum dari sel
konsentrasi. etal-metal lain, termasuk sesuatu yang lebih nobel daripada besi,
merupakan subyek terhadap pengaruh-pengaruh ini pada permukaannya.
"'4 B,1, K,.5on
Baja banyak dipakai sebagai bahan industri karena sifat-sifat baja yang
bervariasi, yaitu bahan tersebut mempunyai berbagai sifat dari yang paling lunak
dan mudah dibentuk sampai yang paling keras dan sukar dibentuk. Baja karbon
merupakan paduan antara besi dan karbon dengan sedikit #i, n, P, # dan ;u.
#ifat baja karbon tergantung pada besarnya kandungan kadar karbon. Kekuatan
dan kekerasan suatu baja bertambah tinggi bila kadar karbon naik, tetapi
perpanjangan/keuletannya menurun.
Baja merupakan campuran besi dan karbon, dimana unsur karbon ;2 adalah
unsur utama disamping unsur-unsur lain seperti disebutkan di atas yang
jumlahnya dibatasi dikontrol2. Kadar kandungan karbon sekitar unsur lain dibatasi persentasenya. +nsur paduan yang
tercampur di dalam lapisan baja, dimaksudkan untuk membuat baja bereaksi
terhadap pengerjaan panas atau menghasilkan sifat-sifat khusus.
"'+ Ko.osi Pe.3u/,,,n
Korosi jenis ini merupakan perusak atau penyebab kehilangan logam yang
paling besar. Proses terjadinya korosi ini adalah secara kimia atau elektrokimiasecara teratur dengan laju konstan dan terjadi secara merata pada permukaan. Hal
ini mengakibatkan logam makin lama makin menipis. (alam medium cairan ,
korosi uniform menyebabkan pelarutan logam, sedangkan dalam medium gas
terjadi oksidasi.
$aju korosi berdasarkan kehilangan berat dihitung berdasarkan
persamaan%'*
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
7/16
i 3
( )
( )AxTxD
KxW
mpy
dimana *
i 3 $aju korosi mils/year2
K 3 Konstanta korosi 3 ,= @ &
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
8/16
terjadi akumulasi dan produk-produk korosi di tempat itu, tidak homogennya
jenis logam yang digunakan dalam konstruksi seperti tersebarnya partikel logam-
logam asing yang melekat pada logam murni yang dapat terjadi pada proses
pembuatan logam serta larutan yang mengandung ion halida dan klorida,
bromida dan hipoklorit. 6on-ion logam beroksidasi dengan klorida seperti ;u;l)
dan 8e;lyang sangat agresif serangan korosinya.
G,35,. %'%' Pen,36,n0 su3u. un-u/ 6en0u/u.,n /ed,l,3,n%'
$aju korosi berdasarkan kedalaman sumur dihitung berdasarkan
persamaan%'*
i 3 kedalaman sumur mil2 @
2/
,A=)-
jamwaktu
x
mpy
"'8 Ko.osi B,/-e.iolo0i/
Korosi bakteri, atau korosi yang dipengaruhi oleh mikro atau makro-
organisme dapat didefinisikan sebagai degradasi sifat-sifat material karena
keberadaan fisik dan aktifitas metabolik organisme ini pada permukaan metal,
menurut mekanisme peranannya, baik berupa reaksi elektrokimia pada antar-
muka metal dan larutan, berupa kimia produk metabolis2. 6nteraksi yang dapat
terjadi antara baja dan mikro-organisme menimbulkan bersama mikrobiologi dan
psiko-kimia antara material dan lingkungan. Perusakan metal disertai,
selanjutnya, dengan penampkan biofilm dan depot yang mengandung produk
korosi * adanya karat oleh bakteri fero2, depot kehitaman besi-sulfur oleh bakteri
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
9/16
pereduksi sulfat. 8aktor-faktor utama yang memengaruhi terjadinya korosi bakteri
ini adalah keadaan material, lingkungan, dan aksi mikro-organisme.
#ebagai contoh, bakteri pereduksi sulfat tak berkembang dengan sendirinya
dalam bahan bakar tersebut. ereka mampu berada dalam keadaan tidak aktif
tidur2 hingga kondisi yang cocok untuk bertumbuh terjadi. #ehingga bahan bakar
dapat merupakan sumber suplai dari bakteri pereduksi sulfat. Keberadaan bakteri
ini cukup dikenal di +nited Kingdom. 0angki-tangki penyimpanan bahan bakar
dan sistem perpipaannya sedikitnya delapan dari sebelas tangki yang diselidiki
telah diketahui mengalami efek dari bakteri ini. #elanjutnya, dapat dikatakan
baha keberadaan bakteri ini pada kesempatan yang lebih aal, maka dapat
dicegah kebocoran serta polusi lingkungan yang mengikutinya dan kebutuhan
perbaikan yang mahal%'. #ecara singkat, jika diasosiasikan dengan aktivitas
mikrobial, terdapat beberapa tipe efek yang merugikan. Pertama-tama, lama
pemakaian minyak lebih singkat, yang dapat menimbulkan kenaikan biaya dan
aktu penggantian oli. Kedua, permukaan mengalami kerusakan, dan ketiga, usia
peralatan menjadi lebih singkat.
Beberapa usaha saintifik telah dilakukan untuk menghilangkan mikro-
organisme dalam produk oli dan bahan bakar, namun studi lanjutan tetap
menunjukkan adanya beberapa jenis organisme masih tetap ada%='. Beberapa
penelitian telah menunjukkan pula, baha perkembang-biakan beberapa jenis
bakteri korosi, dapat dicegah dengan penggunaan bakterisida, seperti boraks yang
murah dan non toksik, dan hanya dapat larutdalam air, sehingga tak memberikan
masalah pada kualitas bahan bakar. Beberapa sukses telah dicapai dengan
menggunakan bioksid, tetapi bakteri merupakan organisme hidup dan mempunya
kemampuan untuk beradaptasi dengan lingkungan yang bervariasidan dapatmenjadi immun terhadap kandungan khusus.
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
10/16
BAB III
METODOLOGI
etodologi pada penelitian ini dilakukan melalui perendaman sampel baja
tangki penampungan bahan bakar. Bahan yang digunakan sebagai sampel material
tangki adalah baja karbon #t-9. Baja ini dibuat dalam bentuk specimen dengan
ukuran =< mm @ = mm @ & mm. #pesimen ini digantung dalam adah yang
berisi solar. adah & berisi solar yang diaduk sehingga medium jadi bergerak.
sementara dalam adah ), solar dibiarkan tenang. B,,n 5,/,. sol,. ini
di,35il d,.i De6o- Pe.-,3in, M,/,ss,.) Sul,9esi Sel,-,n' $ama
perendaman spesimen adalah 5 minggu, dengan interval aktu pengambilan data
adalah ) minggu gambar .&2. Percobaan untuk menentukan laju dan tipe korosi
yang terjadi dilakukan berdasarkan kehilangan berat, dan kedalaman sumuran.
,' (,d, " 3ediu3 5e.0e.,/ 5' (,d, % 3ediu3 di,3
G,35,. &'"' Pe.end,3,n s6ei3en d,l,3 3ediu3 sol,.
Percobaan korosi mikrobiologi dilakukan dengan menambahkan isolat
bakteri ke dalam solar. 6solat bakteri ini diperoleh melalui proses pembuatan dari
cairan yang diambil ketika keluar melalui kran saat tangki dibersihkan, tahap
prakultur, dan tahap kultur yang diinkubasi secara aerob gambar .2. aksud
dilakukan tahap-tahap ini adalah untuk memperoleh bakteri yang mampu hidup
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
11/16
dalam kondisi yang hampir sama dengan kondisi asalnya. (iperoleh = isolat
bakteri melalui tahapan poses ini.
G,35,. &'%' S,lu.,nn /e.,n -,n0/i 5,,n 5,/,.
,' -,,6 6.,/ul-u. 5' -,,6 /ul-u. ' in/u5,si
G,35,. &'&' P.oses 6e35u,-,n isol,- 5,/-e.i%A'
G,35,. &'4' Pen0u1i,n d,l,3 3ediu3 den0,n isol,- 5,/-e.i%A'
#elanjutnya, isolat-isolat bakteri ini dimasukkan ke dalam adah
pengujian selama 5 minggu. #atu medium pengujian dengan tanpa isolat bakteri
sebagai pembanding gambar .2. Pengamatan secara visual tipe korosi yang
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
12/16
terjadi dilakukan dan dilengkapi dengan perhitungan persentase luasan defek
korosi, berdasarkan (ot ;hart !#0 B =9-9< 5
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
13/16
0 2 4 6 8 10
0
1
2
3
4
5
6
7
Wadah I
Wadah II
lama perendaman (minggu)
laju korosi (mpy)
G,35,. 4'%' L,1u /o.osi su3u.,n -e.,d,6 9,/-u 6e.end,3,n
Persentase defek korosi dalam adah yang bergerak nilainya naik mulai
minggu ke ) dari ))? menjadi =? pada minggu ke 5. #ementara dalam adah
yang tenang, &
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
14/16
G,35,. 4'4' H,sil u1i 5io/o.osi den0,n isol,- 5,/-e.i d,l,3 /ondisi ,e.o5%A'
Keterangan *
6 * etal 6, diuji isolat bakteri !&
66 * etal 66, diuji isolat bakteri B&
6&l * etal 666, diuji isolat bakten B)
6: * etal 6:, diuji isolat bakteri ;&
: * etal :, diuji isolat bakteri ;)
K * etal :6, tanpa isolat bakteri uji
Perbedaan lapisan korosi yang terbentuk pada permukaan logam kontrol
dengan lapisan korosi pada sampel dengan isolat bakteri tak nampak lendir, serta
berarna kekuningan. #ampel ini cepat mengering ketika diangkat dari adah uji.
$apisan korosi pada sampel dengan isolat bakteri menampakkan lapisan berlendir
dan lebih lama mengering. +mumnya berarna coklat, dan coklat kemerah-
merahan. Pembentukan lapisan korosi pada permukaan sampel yang nampak
berlendir ini, disebabkan oleh faktor kemampuan bakteri dalam pembentukan
biofilm.
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
15/16
BAB *
KESIMPULAN
Berdasarkan data-data yang ada dari penelitian sebelumnya orang lain2
maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut*
&. 0angki bahan bakar khusunya solar ternyata juga mengalami korosi.
). Cenis korosi yang terjadi pada tangki bahan bakar solar adalah korosi
permukaan dan korosi sumuran.
. $ingkungan yang bergerak menyebabkan laju korosi semakin tinggi.
. Hasil uji isolat bakteri, menunjukkan permukaan spesimen yang berbeda-
beda, yaitu perubahan arna medium yang coklat, coklat kemerah-
merahan, dan berlendir. Hal ini menunjukkan kemampuan isolat bakteri
pada pembentukan biofilm.
DAFTAR PUSTAKA
-
7/25/2019 Pengaruh Lingkungan Korosif Terhadap Korosi
16/16
%&'. K.. $am, a,c. Headon, and d.p. (autovich, Dbacterial corrosion studies at
ontario hydroE, cim bulletin, vol. 99 no. 5A5, pp. 99-5), &15.
%)'. ;hantreau j., Ecorrosion bacterienneE, techniFue et documentation, paris,
&15