Nama: Widya PiqraKelas: 3BNIM: 121411061Prodi: D3 Teknik Kimia

KOROSI DI BERBAGAI LINGKUNGAN1. Korosi Logam di Air LautAir laut merupakan lingkungan yang mengandung kadar klorida yang cukup tinggi. Lingkungan yang seperti ini merupakan lingkungan yang sangat korosif terhadap baja dan baja paduan. Air laut umumnya mengandung 3,5 % garam-garam, sedangkan garam utamanya adalah klorida (55%), natrium (31%), sulfat (8%), magnesium (4%), kalsium (1%), potasium (1%) dan sisanya (kurang dari 1%) terdiri dari bikarbonat, bromida, asam borak, strontium dan florida. Ion klorida termasuk ion agresif yang dapat menyerang lapisan pasif baja dan meningkatkan laju korosi. Salah satu jenis korosi yang sering terjadi ketika baja berada di lingkungan air laut adalah korosi sumuran. Penelitian menyatakan bahwa salah satu penyebab terjadinya korosi sumuran adalah ion-ion Cl-. Ketahanan baja tahan karat austenitik terhadap korosi sumuran (pitting) akibat keberadaan ion klorida (Cl), dapat ditingkatkan melalui penambahan unsur-usnsur seperti krom (Cr), Molybdenum (Mo) dan Nitrogen (N).Untuk mengetahui ukuran ketahanan baja tahan karat terhadap korosi sumuran (pitting) dipakai persamaan PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) yang rumusnya : PREN = %Cr + (3,3 x %Mo) + (16 x %N)Menurut Aisyah (2007), laju korosi air laut tinggi, hal ini terjadi karena air laut mengandung ion agresif Cl- yang bergerak leluasa menuju Fe+ atau ion ion logam yang terbentuk akibat reaksi oksidasi dan akhirnya membentuk karat. Semakin banyak ion ion logam yang terbentuk maka akan semakin banyak karat yang terbentuk yang mengakibatkan bahan wadah gelas limbah terkikis sedikit demi sedikit. Reaksi yang terjadi adalah sebgai berikut:Fe+ + 2Cl- FeCl2FeCl2 + 2H2O Fe(OH)2 + 2HClAir laut merupakan system kimia kompleks yang karakteristiknya dipengaruhi oleh konsentrasi biologis dan berbagai kontaminan. Salah satu kontaminan yang terkandung dalam air laut adalah sulfide. Komponen komponen tersebut sangat potensial untuk mempercepat laju korosi baja dalam air laut. Pengendalian korosi baja air laut yang paling efektif adalah dengan penambahan inhibitor.

2. Korosi Logam di Atmosfer 2.1Pengertian dan Mekanisme Reaksi Korosi logam di atmosfer terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat khususnya metal besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan dengan udara terbuka. Mekanisme terjadinya korosi logam di atmosfer : Reaksi anodic Fe Fe+++ 2e- (Reaksi Oksidasi) Air banyak terdapat ion hidroksil bermuatan negatif H2O (OH)- + H+atau 4e-+ O2+ 2H2O 4(OH)- H++ 2e- H2(Reaksi Reduksi) Dalam air terjadi reaksi ion besi dengan ion hidroksil Fe+++ 2(OH)- Fe(OH)2(Fero Hidroksida) 4Fe + 6H2O +3O2 4Fe(OH)32Fe(OH)3 Fe2O3+ 3H2O (I) Feri Oksida Fe(OH)2+ 2Fe+3+2H2O Fe3O4+ 6H+(II) Magnetik Fe(OH)2+ (OH)- FeO(OH) + H2O 2.2Penyebab Korosi Atmosfer Faktor yang menentukan tingkat korosi di atmosfer, antara lain adalah sebagai berikut. : 1.Jumlah zat pencemar di udara (debu, gas), butir-butir arang, oksida metal. Bahan pencemar ini dapat merusak logam karena partikel ini bergerak di udara sehingga dapat mengenai logam dan dapat menyebabkan logam tergores dan luka sehingga dapat terjadi kontak dengan udara luar.2.H2SO4, NaCl, (NH4)2SO4. bahan kimia ini bersifat sangat korosi dan dapat menyebabkan logam akan mengalami korosi dengan cepat lebih-lebih pada kondisi udara sangat lembab.3.Suhu akan mempengaruhi reaksi korosi logam, sebab pada kondisi tertentu suhu lingkungan tidak stabil dan dipengaruhi oleh cuaca atau kondisi lingkungan sehingga perubahan suhu ini akan mempengaruhi proses korosi logam.4.Kelembaban kritis artinya tingkat kelembaban tertentu akan berpengaruh terhadap korosi logam misalnya logam besi sudah melai terkorosi pada kelembaban relatif 6)%, sedangkan logam nikel korosi terjadi setelah tingkat kelembaban mencapai 80%.5.Arah dan kecepatan angin akan mempengaruhi laju korosi, arah angin yang semaakin cepat akan mempercepat laju korosi.6.Radiasi matahari, jumlah radiasi matahaei ke bumi sangat mempengaruhi korosi logam.7.Jumlah curah hujan yang banyak akan mempercepat laju korosi lgam karena dengan jumlah curah hujan menyebabkan kelembaban naik dan banyak uap air yang mengenbun di permukaan logam yang akan mempercepat kerusakan coating atau lapisan pelindung.Berikut adalah suatu contoh logam yang mengalami korosi di atmosfer.

Gambar 2.2 Korosi Logam di atmosferKorosi titik embun ini disebabkan oleh factor kelembaban yang menyebabkan titik embun (dew point) atau kondensasi. Tanpa adanya unsure kelembaban relative, segala macam kontaminan (zat pencemar) tidak akan atau sedikit sekali menyebabkan pengkaratan. Titik embun ini sangat korosif terutama di daerah dekat pantai dimana banyak partikel air asin yang terhembus dan mengenai permukaan metal, atau di daerah kawasan industry yang kaya dengan zat pencemar udara. Saat jarang jatuh hujan, maka zat pencemar di permukaan metal tidak terganggu, sehingga sewaktu terjadi kondensasi di permukaan dengan factor cuaca yang relative dingin dan factor kelembaban relative cukup tinggi ( di atas 80%), maka air embun tersebut tercampur dengan zat pencemar yang ada menjadi larutan elektrolit yang sangat baik, sehingga mempercepat proses pengkaratan atmosfer. Tingkat pengkaratan akan sangat ganas apabila di sampingkeberadaan zat penyebab korosi (corrodent) yang tinggi, kelembaban yang tinggi juga suhu yang bersifat cyclic (baik turun secara teratur). Salah satu reaksi pembentukan asam yang diperkirakan oleh kandungan SO2 di dalam gas bekas adalah sebagai berikut 2H2O +2SO2 + O2 2H2SO4(Asam Belerang) Dengan suhu yang relatif hangat dan terlarut di dalam embun yang cukup banyak maka akan tercipta larutan asam belerang yang sangat reaktif dan korosif.Contoh, pada puncak cerobong suhu udara cukup rendah sehingga berada di bawah suhu kondensasi (titik embun). Karenanya di daerah tersebut terjadi kondensasi dari gas bekas yang banyak mengandung uap air, panas akibat pembakaran di puncak cerobong telah mendingin karena diserap oleh metal dinding cerobong yang bersuhu lebih rendah sepanjang cerobong, akibatnya terjadilah karat titik embun di daerah tersebut, yang sanggup melubangi didinding cerobong (perforasi). Karena di dalam gas bekas (Flue gas) banyak mengandung CO, CO2, COx dan SO2, yang memiliki butir-butir kondensat yang tercemar dan bersifat asamLingkungan udara atau komposisi udara juga mempengaruhi sifat korodivitas lingkungan sehingga akan mempengaruhi laju korosi logam. Berikut adalah suatu contoh sifat lingkungan:1. Rural ; daerah tidak begitu korosif karena hanya mengandung sedikit polutan dan lebih banyak dipengaruhi embun, oksigen, dan CO22. Urban: bahan korosif daerah ini adalah SOx dan NOx yang berasal dari emisi kendaraan bermotor dan sedikit aktivitas industri3. Industri: berkaitan dengan polutan dari aktivitas industri seperti SO2, klorida, fospat, dan nitrat4. Pantai /laut merupakan daerah paling korosif karena atmosfernya mengandung partikel klorida yang bersifat agresif dan mempercepat laju korosi logam2.3Pengendalian Korosi Logam di AtmosferPengendalian korosi logam di atmosferik prinsipnya ada 2 metoda yang efektif untuk mencegah dan mengendalikan korosi atmosferik, yaitu coating dan pemilihan material yang sesuai, atau gabungan keduanya. Dari hasil penentuan karakteristik atmosfer dan pengukuran laju korosi di tempat peralatan industri minyak bumi berada atau akan dibangun, dapat ditentukan jenis material dan coating yang sesuai untuk membangun konstruksi peralatan yang tahan terhadap korosi atmosferik. Penentuan ini tentunya juga mempertimbangkan faktor biaya dan keekonomian. Dari hasil analisis, seringkali terjadi penggunaan logam yang tidak terlalu tahan korosi atmosfer (misalnya baja karbon) namun dilindungi sistem coating lebih ekonomis daripada baja paduan yang tahan korosi namun tidak dilindungi sistem coating. Berikut merupakan contoh pengendalian korosi dengan coating

Gambar 2.3 Pengendalian Korosi Menggunakan Coating

3. Korosi Logam di Rawa RawaUnsur-unsur kimia yang mempunyai sifat korosif diantaranya sulfat, khlorida dan nitrat. Banyak lahan di wilayah Indonesia berupa rawa. Air rawa umumnya mempunyai kadar asam tinggi, dan mengandung unsur sulfat, khlorida dan nitrat yang melebihi kondisi normal air tanah.Dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya terlihat bahwa air rawa dan lumpur rawa memiliki kandungan yang menyebabkan terjadinya korosi pada tulangan beton. Air dan lumpur rawa mengandung zat organik, humus yang tinggi sehingga pH-nya rendah yang mengakibatkan air rawa bersifat asam. Dengan adanya elektrolit maka akan terjadi perpindahan elektron dari anoda menuju katoda akibat perbedaan potensial antara keduanya. Korosi secara umum mempunyai pengertian sebagai kerusakan yang terjadi pada material yang terjadi akibatnya adanya reaksi kimia. Proses korosi yang terjadi pada material yang terbuat dari bahan logam disebabkan karena adanya proses pelepasan elektron pada logam (anoda) yang kemudian electron tersebut diterima oleh logam lain (katoda). Proses tersebut terjadi apabila adanya zat yang bersifat sebagai elektrolit yang berfungsi sebagai penghantar listrik. Korosi adalah suatu fenomena yang komplek yang terjadi tidak hanya pada material yang terbuat dari metal namun korosi secara umum diketahui terjadi pada permukaan metal yang disebut general corrosion. Seiring dengan perkembangan jaman dan pengetahuan maka para ahli metalurgi telah mempunyai cara bagaimana membuat suatu unsur yang mempunyai ketahanan diri terhadap serangan korosi berlangsung apabila semua komponen sel elektrokimia tersedia yaitu tersedianya katoda dan anoda serta elektrolit dalam kadar yang cukup. (Sulistyoweni, 2002)

4. Korosi Logam akibat Mikroba4.1PendahuluanKorosi adalah kerusakan material akibat interaksi dengan lingkungan, antara lain sebagai akibat aktivitas bakteri. Jenis-jenis bakteri yang korosif antara lain: desulfovibrio desulfuricans, desulhotoculum, desulfovibrio vulgaris, D.salexigens, D. africanus,D. giges, D. baculatus, D. sapovorans, D. baarsii, D. thermophilus, Pseudomonas, Flavobacteriu, Alcaligenes, Sphaerotilus, Gallionella, Thiobacillus. Salah satu bakteri yang paling sering menimbulkan korosi adalah bakteri pereduksi sulfat (SRB = Sulfate Reducing bacteria).SRB menyebabkan korosi karena dapat mereduksi ion SO42- menjadi ion S2- yang selanjutnya akan bereaksi denga ion Fe2+ membentuk FeS sebagai produk korosi. Korosi oleh SRB banyak terjadi pada dasar tangki penampung minyak bejana proses maupun system perpipaan.Proses korosi oleh bakteri biasanya dimulai oleh kolonisasi bakteri pada lengkungan lengkungan pipa atau alat dan di daerah-daerah lain yang alirannya lambat karena organism lain yang masuk ke dalam pipa dan membentuk endapan. Lama kelamaan endapan ini menjadi deposit yang keras sehingga menjadi tempat yang ideal untuk pertumbuhan bakteri SRB yang anaerob. Hal serupa akan terjadi pada dasar tangki proses maupun pada tangki penampungan. Bentuk kerusakan yang disebabkan oleh SRB pada umumnya korosi dibawah pengendapan (under Deposit Corrosion). Karena serangan mikroba terjadi di lingkungan industry yang sangat penting, maka perlu dipikirkan penanggulangannya. Metode penanggulangan yang mungkin adalah : proteksi katodik, penggunaan inhibitor, desinfektan (bioside), pengecatan dengan antifouling. Penanggulangan yang disebutkan akan dibahas pada bab yang lain dalan diktat ini.

4.2Korosi oleh Bakteri Pereduksi SulfatDalam beberapa kasus korosi ditemukan adanya pengaruh bakteri tertentu terhadap proses korosi. Korosi yang disebabkan oleh aktivitas metabolism dari mikroorganisme disebut microbiological corrosion. Jastrzobski menggolongkan beberapa mikroorganisme yang penting dan banyak berperan pada peristiwa korosi Yaitu:1. Bakteri pereduksi sulfat2. Bakteri Sulfur3. Bakteri besi dan mangan4. Mikroorganisme yang dapat membentuk film mikrobiologis.Spesies terpenting dari SRB adalah desulfovibrio desulfuricans. Bakteri ini dapat menimbulkan korosi anaerobic pada besi dan baja Desulfovibrio desulfuricans adalah bakteri pereduksi sulfat obligat anaerob (masih bisa hidup dengan sedikit O2 asal nutrient cukup tersedia).Jadi bakteri pereduksi sulfat bukan strict anaerob ( tidak bisa hidup dengan adanya O2 sedikitpun).Klasifikasi bakteri pereduksi sulfat secara matematis SRB termasuk dalam gugus desulfovibrio.Pada umumnya bakteri Janis ini berbentuk tongkat lurus tetapi kadang-kadang juga berbentuk sigmoid atau spirlloid, dengan ukuran 0,5 - 1,5 m x 2,5 - 10 m.Morfologi ini dipengaruhi oleh umur dan lingkungannya. Desulfovibrio tergolong bakteri gram negative, tidak membentuk endospora dan mempunyai alat gerak berupa single polar flagella. Bakteri ini termasuk jenis anaerobic obligat, yang mempunyai metabolism tipe respirasi yang memanfaatkan sulfat atau senyawa belerang yang lain sebagai akseptor elektron dan mereduksinya menjadi H2S.Metabolisme semua organisme yang hidup terdiri dari sejumlah hubungan reaksi kimia, dimana energy dibebaskan dan bahan sel baru disintesa dari reaksi reaksi yang dikatalisa oleh enzim. Dua golongan yang terpenting adalah enzim pecernaan yang disebut hidrolase dan enzim respirasi yang disebut cytochrome.Pada organisme yang melakukan respirasi secara aerobic, seperti Pseudomonas dan ferrobacter, electron ditransfer dari bahan nutrisi menuju oksigen dengan perantaraan dua cychrome yang masing-masing mengandung sebuah atom besi yang dioksidasi secara reversible. Reaksinya adalah sebagai berikut:Cytochrome oxidase bereaksi dengan memindahkan electron dari onfero menghasilkan ion oksida.4Fe2+ + O2 = 4Fe3+ + 2O2- Enzim yang teroksidasi kemudian direduksi oleh atom hydrogen dengan bantuan cytochrome hidrogenas.4Fe3+ + 4H = 4Fe2+ + 4H+Ion hydrogen kemudian bergabung dengan ion oksida membentuk air.4H+ + 2O2- = 2H2O4.3Mekanisme Korosi oleh SRBSharpley berpendapat bahwa jika terdapat bakteri SRB, maka pada anoda akan terjadi reaksi: Fe Fe2+ + 2e-. Reaksi tersebut diikuti dengan reaksi yang merupakan aktivitas bakteri SRB2H+ + SO4 2- + 4H2 H2S + 4H2OFe2+ + H2S FeS + 2H+Permukaan yang tidak mengalami kontak dengan SRB akan berfungsi sebagai katoda. Pada katoda tersebut akan terjadi reaksi2H2O = 2H+ + 2OH- 2H+ + 2e- H2 Elektron pada reaksi katodik di atas didapat dari reaksi di anoda. Ion hydrogen bebas (H+) mempunyai 3 kemungkinan fungsi:1. Bereaksi dengan elektron membentuk H2 (katoda)2. Bereaksi dengan gugus hidroksil membentuk air3. Bereaksi dengan ion sulfat dan molekul hydrogen membentuk hydrogen sulfideIon besi bebas akan bereaksi sebab tidak dapat tinggal dalam bentuk bebas. Ada 2 kemungkinan reaksi ion besi bebas :1. Bereaksi dengan H2S membentuk FeS2. Bereaksi dengan OH- membentuk Fe(OH)2Jika lingkungan mengandung asam karbonat, maka FeS mungkin bereaksi dengan H2CO3 menghasilkan FeCO3FeS + H2CO3 = FeCO3 + H2SAda kemungkinan juga ferosulfida bereaksi dengan ion hydrogen menghasilkan Fe(OH)2FeS + OH- + H2O Fe(OH)2 + HS-

Menurut Stephenson dan Strickland, tahap pertama depolarisasi katodik adalah oksidasi hydrogen menjadi air oleh bakteri misalnya hidrogenomonas facilis. Enzim yang terlibat dalam reaksi ini adalah enzim hydrogenase 2H2 + O2 2H2O + energyMekanisme lain yang berhubungan dengan pemanfaatan hirogen oleh bakteri adalah Desulfovibrio desulfuricans4H2 + SO42- S2- + 4H2O + energy

Gas hydrogen yang terbentuk di katoda berkumpul di dekat permukaan logam membentuk lapisan setebal satu molekul. Lapisan ini menghambat listrik sehingga terjadi polarisasi. Akibatnya reaksi korosi terhenti. Namun bila ada mekanisme yang menarik H2 katodik, maka akan terjadi depolarisasi system dan korosi akan berlanjut. Dalam hal ini bakteri SRB bertindak menarik H2 katodik tersebut sehingga proses korosi berlangsung.Proses korosi ini akan menghasilkan Fe(II), oleh O2 dalam air, senyawa ini akan diubah menjadi Fe(III) yang terlihat sebagai karat.Selain mekanisme yang sudah disebutkan di atas terdapat mekanisme lain yang dikemukakan oleh S.C Dexter yaitu melibatkan bakteri lain Ferrobacteria atau lebih dikenal sebagai mekanisme pembentukan kantong lender (gelatinous).Langkah-langkah pembentukan kantong lender:1.Reaksi katodik dalam lingkungan asam2H+ + 2e 2HAkan dipercepat jika atom H bereaksi dengan atom O hasil reduksi sulfat oleh SRB menurut reaksiSO42- S2- + 4O2.Percepatan reaksi katodik akan mempercepat oksidasi Fe menjadi Fe2+ . Ion Fe2+ hasil oksidasi sebagian bergabung dengan OH- membentuk lapisan Fe(OH)2, dan sebagian lagi tetap dalam larutan. Ion Fe2+ yang tetap dalam larutan akan teroksidasi oleh ferobakteria menjadi Fe3+ yang kemudian bereaksi dengan OH- membentuk Fe(OH)3.3.Lapisan Fe(OH)3 ini tidak tembus O2, sehingga ruangan dibawahnya bersifat anaerobic dan baik bagi pertumbuhan SRB.4. Sebagian Fe(OH)3 yang terbentuk bereaksi dengan H2S menghasilkan senyawa-senyawa sulfida dan belerang.2Fe(OH)3 + 3H2S 2FeS + S + 6H2OVolume senyawa senyawa sulfida dan sulfur lebih kecil dari pada Fe(OH)3 sehingga akan terbentuk rongga rongga pada lapisan Fe(OH)2 yang berisi cairan kehitaman yang berbau H2S

4.4Pembentukan SO42- dari Siklus Sulfur.Sulfur tersedia di alam dalam jumlah banyak dalm bentuk Sulfat (batu-batuan) atau gas SO2 di udara.Tanaman dan mikroflora dapat langsung mengasimilasikan senyawa sulfat dan mereduksinya menjadi senyawa- senyawa lain. Sulfur organik dari tanaman akan dikembalikan ke dalam tanah melalui senyawa protein yang proses dekomposisinya oleh mikroflora akan menghasilkan H2S . Dalam keadaan yang aerob , H2S akan siap dioksidasikan oleh bakteri sulfur secara kemosintesa (missal Thiobacillus) menjadi sulfat. Dalam keadaan yanh anaerob, maka bakteri pereduksi sulfat (desulfovibrio) mereduksi senyawa sulfat menjdi H2S, dan ini terjadi sangat sering pada tanah dalam keadaan tergenang air.

PUSTAKAAisyah, 2007. Pengaruh Intrusi Air Laut Terhadap Ketahanan Korosi Wadah Gelas Limbah Dalam Penyimpanan Lestari. Tanggerang: Pusat Teknik Limbah Radioaktif BATANW, Sulistyoweni; W, Hengki; dkk. 2002. Pengaruh Unsur Unsur Kimia Korosif Terhadap Laju Korosi Tulangan Beton : I. Di Dalam Air Rawa. Depok: Universitas Indonesia