• Memisahkan logam dari lingkungannya

• Mengubah lingkungan menjadi tidak agresif

• Cara elektrokimia

pengecatan, penerapan lapis lindung, dengan pelapisan logam, dll.

menambahkan suatu zat kimia (inhibitor) dalam jumlah yang sedikit

proteksi katodik

I = arus , E = Beda potensial R = Tahanan

Mengendalikan korosi berarti membuat I sekecil mungkin, atau menjadikan I 0 ; ini berarti : Membuat E = 0 atau membuat R = tak terhingga, atau kombinasinya.

PASIF

KOROSI

IMUN

DIAGRAM KOROSI (POURBAIX)

Proteksi katodik

E

pH

DEFINISI PROTEKSI KATODIK

NACE RP 0169-92

Teknik pengendalian korosi dengan jalan memperlakukan struktur yang diproteksi sebagai katoda dalam suatu sel elektrokimia.

BS 7361 (dh CP 1021)

Teknik menjadikan logam imun dari serangan korosi dengan jalan mengalirkan arus listrik searah dalam elektrolit ke arah seluruh permukaan logam.

SULAIMAN (INDOCOR)

Teknik pengendalian korosi dengan jalan membanjiri struktur dalam elektrolit dengan elektron

Tidak terkorosi

Terkorosi

K

A

Logam Yang Terkorosi

Bila suatu logam/paduan terkorosi ada bagian-bagian yang bersifat sebagai anoda di mana korosi terjadi, dan ada bagian-bagian yang bersifat sebagai katoda di mana korosi tidak terjadi. Korosi terjadi di mana arus listrik meninggalkan logam menuju elektrolit, dan sebaliknya korosi tidak terjadi di mana arus listrik masuk ke dalam logam

Prinsip Proteksi Katodik

Anoda

eeeee

e

Katoda

Dalam keadaan terproteksi katodik, logam yang diproteksi dialiri arus listrik melalui anoda dan lingkungan menuju logam, atau logam dibanjiri dengan elektron.

Proteksi katodik dengan reaksi galvanik disebut metoda galvanik atau

metoda anoda korban (sacrificial anode method). Pada metoda ini,

logam yang lebih aktif akan bersifat sebagai anoda dan terkorosi, dan elektron yang ditinggalkan pada

logam akan mengalir melalui konduktor ke logam yang diproteksi

atau katoda.

Prinsip kerja sistem proteksi Sacrificial Anode

PIPA

ANODA MG

TEST BOXKONEKTOR

ARUS LISTRIK

ELEKTROLIT

Prinsip kerja Sistem Sacrificial Anode

Deret EMF

Jenis logam Potensial, V(SHE)

Au/Au3+

Pt/Pt++

Hg/Hg++

Cu/Cu++

H/H+

Pb/Pb++

Ni/Ni++

Fe/Fe++

Zn/Zn++

Al/Al3+

Mg/Mg++

1,50 1,20 Mulia 0,85 0,337 0,00-0,126-0,25-0,44-0,76-1,66-2,37 Aktif

Seri emf (electromotive force) adalah nilai-nilai termodinamik, atau teoritis yang dalam praktek di lapangan tidak kita jumpai. Manfaatnya tentu ada, yaitu untuk meramalkan saja

Seri Galvanik dalam Air Laut

Mulia Baja tahan karat 304 pasif Titanium Nikel pasif Tembaga Kuningan Aluminium bronze Nikel aktif Timah Baja tahan karat 304 aktif Besi tuang (cor) Baja giling Baja lunak Aluminium Seng Paduan magnesium Magnesium Aktif

Deret galvanik adalah urutan potensial dari logam atau paduan dalam lingkungan tertentu, misalnya air laut.

Deret Volta dan Potensial Reduksi

K – Ba – Ca – Na – K – Ba – Ca – Na – MgMg – – AlAl – Mn – (H – Mn – (H22O) – O) – ZnZn – Cr – – Cr – FeFe – Cd – Co – Ni – Sn – Pb – (H) – Cd – Co – Ni – Sn – Pb – (H)

– Cu – Hg – Ag – Pt - Au– Cu – Hg – Ag – Pt - Au

Makin ke kiri letak suatu logam dalam deret volta sifat reduktornya makin kuat. Oleh karena itu suatu logam dalam deret volta mampu mereduksi ion-ion disebelah kanannya tetapi tidak mampu mereduksi ion-ion disebelah kirinya.

Makin mudah suatu ion logam mengalami reduksi, makin besar potensial reduksi (E) yang ditimbulkan. Dengan demikian unsur-unsur dalam deret volta dari kiri ke kanan memiliki harga potensial reduksi yang makin besar.

Jenis-Jenis Anoda Korban

(1). Anoda Mg. : - Ada dua kelompok : 1) 1,5%Mn dan 2) 6%Al-3%Zn-0,15%Mn

- Mn untuk mempertinggi tegangan dorong. - Unsur2 pengotor harus seminim mungkin.(2). Anoda Zn : - Zn murni jarang digunakan - Unsur pemadu tipikal : 0,5%Al; 0,1%Si (Cd). - Tidak digunakan pada suhu di atas 400C(3). Anoda Al : - Al murni tidak digunakan, karena membentuk lapisan

pasif. - Tipikal : 3-5%Zn; 0,01-0,03%In - Unsur pemadu merkuri tidak boleh lagi digunakan.

Sifat Anoda Mg. Anoda Zn Anoda Al

Massa jenis,Kg/dm3

Potensial, (-V), CSE

Tegangan dorong, V

Kapasitas, AH/Kg

Efisiensi, %

1,7

1,5-1,7

0,6-0,8

1200

50

7,5

1,05

0,25

780

95

2,7

1.10

0,25

2700

50-95

SIFAT –SIFAT ANODA KORBAN

Resistivitas, Ohm-cm Klasifikasi Korosi

Sampai - 700700 - 20002000 - 50005000 - 10000lebih dari 10000

Sangat korosif Korosif Korosif Sedang Korosif Ringan Tidak Korosif

Klasifikasi Korosi Ditinjau Dari Resistivitas Tanah

Lingkungan/Resistivitas

(Ohm-cm)

Anoda Mg. Anoda Zn Anoda Al

Air laut

sampai 500

500 - 1500

1500 - 4000

4000-6000

--------

Mg(-1,5V)

Mg(-1,5V)

Mg(-1,5V) dengan backfill

Mg(-1,7V) dengan backfill

Zn

Zn

Zn dengan backfill

--------

---------

Al

--------

-------

-------

-------

Aplikasi anoda Mg,Zn,Al

Sacrificial Anode-Onshore

Anoda Magnesium dapat digunakan sampai resistivitas tanah sekitar 6000 ohm-cm, di atas nilai tersebut kurang efisien dan mahal. Arus proteksi dapat didistribusikan dengan mudah, dengan memasangnya sepanjang jalur pipa. Proteksi katodik dengan anoda Mg. selalu lebih mahal dari yang lain. Anoda menjadi lebih efisien kalau arus proteksi kecil, atau struktur yang diproteksi sedikit.

Penggunaan Anoda Magnesium

Karena tegangan dorongnya rendah, maka anoda Zn hanya digunakan untuk tanah dengan resistivitas rendah, sampai maksimum 1500 ohm-cm. Belakangan orang menerapkan sampai resistivitas 3000 ohm-cm (publikasi tahun 1998). Over-proteksi tidak terjadi seperti halnya anoda Mg.

Dengan anoda Zn dapat didisain umur proteksi 20 sampai 40 tahun, sedang dengan anoda Mg. umumnya kurang dari 20 tahun. Bila resistivitas tanah berubah, keluaran arus anoda Zn berubah sedikit saja, dan seolah-olah bertindak sebagai sistem proteksi potensial tetap. Anoda Zn dapat digunakan untuk lapis lindung jenis coaltar.

Penggunaan Anoda Zinc

Backfill

Pada sistem proteksi katodik, untuk meningkatkan kinerja anoda digunakan backfill.

Backfill untuk Sacrificial Anode terdiri dari campuran gypsum, betonit dan natrium sulfat yang berfungsi untuk menurunkan resistivitas lingkungan anoda dan untuk menjaga anoda selalu aktif dan terkorosi secara merata.

E , Volt

Korosi (ion logam stabil)

M+

Potensial korosi

M

Proteksi katodik (logam stabil)

Potensial Korosi dari Logam

setiap penurunan potensial dari potensial korosi berarti sudah suatu perlakukan proteksi katodik, di mana logam cenderung lebih stabil dan laju korosinya berkurang. Makin besar arus listrik dialirkan, makin besar penurunan potensialnya dan logam makin stabil atau tingkat laju korosinya makin rendah.

Elektroda Pembanding(Half Cell Cu/CuSO4)

Harga E dari suatu reaksi reduksi tidak dapat diukur langsung sebab tidak mungkin reaksi reduksi berjalan sendiri tanpa ditemani reaksi oksidasi. Oleh karena itu harga E yang kita pakai adalah E relatif (Er) yang dibandingkan dengan suatu standar

Saturated Cu/CuSO4

Excess Cu/CuSO4 crystals

Copper rod

Acrylic tube

Porous plug (wood or ceramic)

COPPER/COPPER SULFATE REFERENCE ELECTRODE

Saturated Cu/CuSO4

Excess Cu/CuSO4 crystals

Copper rod

Acrylic tube

Porous plug (wood or ceramic)

Saturated Cu/CuSO4

Excess Cu/CuSO4 crystals

Copper rod

Acrylic tube

Porous plug (wood or ceramic)

COPPER/COPPER SULFATE REFERENCE ELECTRODE

Elektroda Pembanding

Jenis elektroda Standar

Potensial terhadap potensial standar hidrogen, V

Cu/CuSO4 (CSE, Copper/Copper

sulfate Elect).(jenuh)Ag/AgCl (Siver/Silver Chloride)Hg/Hg 2 Cl 2 ( Calomel ,SCE), jenuh

Hidrogen (SHE)Zn

0,33 (untuk lingkungan tanah)

0,25 (untuk lingkungan laut 0,24 (untuk lingkungan klorida. lab) 0,00 (hanya untuk arbitrasi)- 0,76 (untuk lingkungan laut,bila untuk tanah dengan backfill).

UNTUNG 1. TAK PERLU LISTRIK

2. PEMASANGAN MUDAH

3. TAK ADA INTERAKSI

4. OVERPROTEKSI RINGAN

5. COCOK UNTUK ARUS KECIL (murah)

6. UNTUK DAERAH PADAT STRUKTUR

7. DISTRIBUSI ARUS MERATA

8. TAK PERLU PEMELIHARAAN

9. CUKUP INSPEKSI RUTIN

10.TAK PERLU BIAYA OPERASI

RUGI

1. KELUARAN ARUS TERBATAS

2. TAK EFEKTIF BILA RESISTIVITAS ELEKTROLIT TINGGI

3. TAK COCOK UNTUK STRUKTUR BESAR YANG PERLU ARUS PROTEKSI BESAR.