material teknik - korosi
TRANSCRIPT
DEFINISI
Definisi korosi adalah proses degradasi/deteorisasi/perusakan material yang terjadi disebabkan oleh lingkungan sekelilingnya.Adapun definisi korosi dari pakar lain :Perusakan material tanpa perusakan mekanis.Kebalikan dari metalurgi ekstraktif.Proses elektrokimia dalam mencapai kesetimbangan termodinamika
suatu sistem.
JENIS KOROSI
Korosi kimia (chemical corrosion), yaitu korosi yang terjadi dengan reaksi kimia secara murni. Biasanya terjadi pada temperatur tinggi atau dalam keadaan kering.Contoh: katup motor bakar
Korosi elektrokimia (electrochemical corrosion), yaitu korosi yang terjadi bila reaksinya berlangsung dengan suatu elektrolit, yaitu cairan yang mengandung ion-ion. Reaksi berlangsung dengan adanya air/ uap air. Reaksi semacam inilah yang paling banyak terjadi pada reaksi korosi.
REAKSI TERJADINYA KOROSIPada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3. xH2O, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KOROSI
1. Kontak Langsung logam dengan H2O dan O22. Keberadaan Zat Pengotor3. Kontak dengan Elektrolit4. Temperatur5. Ph6. Metalurgi7. Mikroba
Kontak Langsung logam denganH2O dan O2
Korosi besi terjadi apabila ada oksigen (O2) dan air (H2O). Logam besi tidaklah murni, melainkan mengandung campuran karbon yang menyebar secara tidak merata dalam logam tersebut. Akibatnya menimbulkan perbedaan potensial listrik antara atom logam dengan atom karbon (C). Atom logam besi (Fe) bertindak sebagai anode dan atom C sebagai katode. Oksigen dari udara yang larut dalam air akan tereduksi, sedangkan air sendiri berfungsi sebagai media tempat berlangsungnya reaksi redoks pada peristiwa korosi. Semakin banyak jumlah O2 dan H2O yang mengalami kontak denan permukaan logam, maka semakin cepat berlangsungnya korosi pada permukaan logam tersebut.
Keberadaan Zat Pengotor
Zat Pengotor di permukaan logam dapat menyebabkan terjadinya reaksi reduksi tambahan sehingga lebih banyak atom logam yang teroksidasi. Sebagai contoh, adanya tumpukan debu karbon dari hasil pembakaran BBM pada permukaan logam mampu mempercepat reaksi reduksi gas oksigen pada permukaan logam. Dengan demikian peristiwa korosi semakin dipercepat.
Kontak dengan Elektrolit
Keberadaan elektrolit, seperti garam dalam air laut dapat mempercepat laju korosi dengan menambah terjadinya reaksi tambahan. Sedangkan konsentrasi elektrolit yang besar dapat melakukan laju aliran elektron sehingga korosi meningkat.
TEMPERATURTemperatur mempengaruhi kecepatan reaksi redoks pada peristiwa korosi. Secara umum, semakin tinggi temperatur maka semakin cepat terjadinya korosi. Hal ini disebabkan dengan meningkatnya temperatur maka meningkat pula energi kinetik partikel sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan efektif pada reaksi redoks semakin besar. Dengan demikian laju korosi pada logam semakin meningkat. Efek korosi yang disebabkan oleh pengaruh temperatur dapat dilihat pada perkakas-perkakas atau mesin-mesin yang dalam pemakaiannya menimbulkan panas akibat gesekan (seperti cutting tools ) atau dikenai panas secara langsung (seperti mesin kendaraan bermotor).
Ph
Peristiwa korosi pada kondisi asam, yakni pada kondisi pH < 7 semakin besar, karena adanya reaksi reduksi tambahan yang berlangsung pada katode yaitu:
2H+(aq) + 2e- → H2Adanya reaksi reduksi tambahan pada
katode menyebabkan lebih banyak atom logam yang teroksidasi sehingga laju korosi pada permukaan logam semakin besar.
METALURGI
Permukaan logam yang lebih kasar akan menimbulkan beda potensial dan memiliki kecenderungan untuk menjadi anode yang terkorosi.
MIKROBA PENYEBAB KOROSIKorosi mikroba disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya. Mikroba yang mampu menyebabkan korosi, antara lain: protozoa, bakteri besi mangan oksida, bakteri reduksi sulfat, dan bakteri oksidasi sulfur-sulfida. Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus ferroxidans.
PENGGOLONGAN KOROSI
1. Uniform/general attack (korosi umum)2. Galvanic corrosion (korosi galvanis)3. Crevice corrosion (korosi celah)4. Pitting corrosion (korosi sumur)5. Intergranular corrosion (korosi batas butir)6. Selective leaching (korosi selectif)7. Erosion corrosion (korosi erosi)8. Stress corrosion (korosi tegangan)
1. UNIFORM/GENERAL ATTACK (KOROSI UMUM)
Korosi yang umum terjadi pada baja. Akibat adanya reaksi kimia atau elektro kimia yang merata pada permukaan logam.Pencegahannya : Penggunaan material yang tepat dan pelapisan (coating), Melakukan inhibitas dan cathodic protection. Inhibitor (suatu zat
yang ditambahkan dalam konsentrasi yang kecil ke lingkungan untuk menurunkan laju korosi),
Proteksi katodik Dengan melakukan pelapisan dengan cat atau dengan material
yang lebih anodik.
1. UNIFORM/GENERAL ATTACK (KOROSI UMUM)
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.
2. GALVANIC CORROSION(KOROSI GALVANIS)
Terjadi akibat adanya beda potensial antara dua benda yang terhubung secara elektrolit. Logam yang ketahanan korosinya kurang : anodik Logam yang ketahanan korosinya tinggi : katodikPengendalian korosi galvanic 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 anodic
2. GALVANIC CORROSION(KOROSI GALVANIS)
3. CREVICE CORROSION(KOROSI CELAH)
Korosi lokal yang sering terjadi pada celah atau daerah yang dilindungi. PenyebabnyaAdanya larutan yang terjebak pada lubang dari permukaan gasket, lap joint, atau kotoran yang terjebak dibawah baut atau pada kepala rivet.
3. CREVICE CORROSION(KOROSI CELAH)
Pencegahannya Mengkondisikan benda dalam
kelembaban yang rendah (low humidity)
Hindari pemakaian sambungan paku keling atau baut, gunakan sambungan las.
Gunakan gasket non absorbing. Usahakan menghindari daerah
dengan aliran udara.
4. PITTING/RITHING CORROSION(KOROSI SUMUR)
Korosi ini mengakibatkan terjadinya lubang-lubang pada logam. Jenis korosi yang sangat berbahaya karena sulit untuk mendeteksi dan mengukurnya secara kuantitatif. 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.
4. PITTING/RITHING CORROSION(KOROSI SUMUR)
Pencegahannya Dengan memilih material
yang tahan terhadap korosi sumur.
Hindari permukaan logam dari cacat goresan.
Memperhalus permukaan material.
Menghindari variasi yang sedikit pada komposisi material.
5. INTERGRANULAR CORROSION(KOROSI BATAS BUTIR)
Korosi batas butir adalah korosi yang terjadi pada 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 krom karbida terbentuk karena karbon meningkat yang ada di sekitarnya, sehingga krom disekitarnya akan berkurang dan terjadi korosi. Korosi yang terjadi akibat adanya : ketidakmurnian di batas butir. bertambahnya salah satu dari elemen paduan di batas butir. pengurangan salah satu elemen paduan di batas butir.Contoh peristiwa sensitasi (proses terbentuknya presipitat karbon karbida).
5. INTERGRANULAR CORROSION(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.
6. SELECTIVE LEACHING(KOROSI SELEKTIF)
Penghilangan satu elemen dari suatu paduan padat melalui proses korosi. Korosi ini di sebabkan karena komposisi yang tidak merata pada material. Korosi ini biasa terjadi pada pipa-pipa besi cor.Contoh: Penghilangan Zn pada paduan brass (kuningan) Penghilangan Al, atau Co atau Fe atau Cr dari paduannya.Pencegahannya: Mengurangi zat-zat yang agresif pada fluida kerja, Proteksi katodik, Mengurangi unsur yang mudah terkorosi, misalnya red brass (15%
Zn).
7. EROSION CORROSION(KOROSI EROSI)
Proses korosi yang dipercepat dengan adanya gesekan antara fluida korosif dengan permukaan logam.Pencegahannya: Pelapisan (coating) dengan permukaan yang keras. Proteksi katodik. Menghindari partikel abrasive pada fluida Mengurangi kecepatan aliran fluida
7. EROSION CORROSION(KOROSI EROSI)
Faktor-faktor yang mempengaruhi korosi ini antara lain : Persentase ketidaksamaan,
material yang lebih anodik Area permukaan Anodik dan
Katodik Temperatur Persentase larutan elektrolit Kesediaan oksigen
8. STRESS CORROSION(KOROSI TEGANGAN)
Korosi tegangan atau sering juga disebut stress corrosion cracking, yaitu retak (crack) yang disebabkan oleh tegangan tarik (tensile stress) dan korosi yang spesifik.Contoh : hydrogen embrittlementPencegahannya: Proteksi katodik, Menurunkan beban/tegangan yang bekerja, Menghilangkan zat-zat yang korosif, Pelapisan (coating), Shot-peening atau shot-blasting untuk menghasilkan tegangan sisa
tekan.
8. STRESS CORROSION(KOROSI TEGANGAN)
MENCEGAH KOROSIMetode-metode yang di lakukan dalam pengendalian korosi adalah : Menekan terjadinya reaksi kimia atau elektrokimianya seperti reaksi
anoda dan katoda Mengisolasi logam dari lingkungannya Mengurangi ion hydrogen di dalam lingkungan yang di kenal dengan
mineralisasi Mengurangi oksigen yang larut dalam air Mencegah kontak dari dua material yang tidak sejenis Memilih logam-logam yang memiliki unsure-unsur yang berdekatan Mencegah celah atau menutup celah Mengadakan proteksi katodik,dengan menempelkan anoda umpan.
MENCEGAH KOROSIMengecat
Cat dapat menghindarkan kontak langsung antara besi dan udara lembab sehingga dapat memperlambat korosi. Cara ini biasa dilakukan pada pintu, pagar, pipa besi, dan lain-lain.
Melumuri dengan oliMelumuri dengan oli dapat mencegah kontak langsung dengan air dan uadara lembab. Cara ini biasa dilakukan pada perkakas dan mesin.
Dibalut dengan plastikCara ini biasa digunakan misalnya pada rak piring dan keranjang sepeda.
Tin PlatingTin plating ialah pelapisan dengan timah. Cara ini dilakukan biasanya pada kaleng kemasan karena timah merupakan logam yang anti karat.
MENCEGAH KOROSIGalvanisai
Galvanisasi adalah pelapisan dengan zink. Cara ini dilakukan karena baja yang di lapisi zink akan mengurangi timbulnya karat pada baja. Contohnya pada : tiang listrik atau tiang telepon, papa air, dan pagar.
Cromium PlatingCromium Plating adalah pelapisan dengan menggunakan kromium. Sama seperti zink, kromium dapat memberikan perlindungan terhadap korosi meskipun lapisan kromium ada yang rusak. Cara ini biasa dilakukan pada sepeda dan bumper mobil.
Sacrificial Protection (pengorbanan anode)Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut.
KOROSI ALUMINIUM
Aluminium, zink, dan juga kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika demikian, mengapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu melekat kuat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut.
Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisis, proses yang disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih mudah dicat dan member warna yang lebih terang
SEKIAN DAN TERIMA KASIH