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

%$"+


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


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


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


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


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%'*


7/16

i 3

( )

( )AxTxD

KxW

mpy

dimana *

i 3 $aju korosi mils/year2

K 3 Konstanta korosi 3 ,= @ &


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


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.


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


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


12/16

terjadi dilakukan dan dilengkapi dengan perhitungan persentase luasan defek

korosi, berdasarkan (ot ;hart !#0 B =9-9< 5


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, &


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.


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


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

pengaruh lingkungan korosif terhadap korosi

Documents