Upload
lestaripujaningtyas
View
238
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
1/14
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
II.1.1 Pengertian Korosi
Korosi didefnisikan sebagai penghancuran atau kerusakan bahankarena reaksi dengan lingkungannya. Beberapa mengatakan bahwa defnisi
ini hanya berlaku untuk logam, tetapi juga harus mempertimbangkan baik
logam dan non logam untuk solusi dari masalah yang diberikan. Juga
termasuk keramik, plastik, karet, dan bahan nonmetali lainnya. Misalnya,
kerusakan cat dan karet oleh sinar matahari atau bahan kimia, peremaja dari
lapisan tungku pembuatan baja, dan serangan dari logam padat dengan
logam cair lain (korosi logam cair) semua dianggap korosinya (Fontana, 1987).
Banyak orang yang salah menyebut bahwa korosi sama dengan karat,
tetapi keduanya memiliki pengertian yang berbeda. Korosi adalah suatuperistiwa teroksidasinyua suatu logam oleh gas oksigen di udara atau reaksi
redoks antara suatu logam dengan berbagbai at di lingkungannya yang
menghasilkan senyawa!senyawa yang tidak dikehendaki. "esuatu yang
dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu oksida!oksida logam dengan biloks
yang tinggi itu disebut karat .
Gambar 2.1 #eristiwa Korosi
$aktor yang berpengaruh terhadap korosi, yaitu %aktor dari bahan itu
sendiri dan lingkungan. $aktor dari bahan itu sendiri meliputi kemurnian
bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur!unsur kelumit yang ada dalam
bahan, teknik pencampuran bahan, dan sebagainya. $aktor dari lingkungan
meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan at!at
kimia yang bersi%at korosi% (asam, basa serta garam, baik dalam senyawa
organik maupun anorganik), dan sebagainya (Jiwind, 2011).
#ada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen
(udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida
atau karbonat. &umus kimia karat besi adalah $e'.n*', suatu at padat
yang berwarna coklat!merah.
++!
https://id.wikipedia.org/wiki/Redokshttps://id.wikipedia.org/wiki/Redokshttps://id.wikipedia.org/wiki/Redokshttps://id.wikipedia.org/wiki/Redoks
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
2/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
Korosi merupakan proses elektrokimia. #ada korosi besi, bagian
tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami
oksidasi.
4lektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu
yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.
atau
+on besi(++) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi
membentuk ion besi(+++) yang kemudian membentuk senyawa oksida
terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang
bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode,
bergantung pada berbagai %aktor, misalnya at pengotor, atau perbedaan
rapatan logam itu.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam
karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan.
/da defnisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses
ekstraksi logam dari bijih mineralnya. 5ontohnya, bijih mineral logam besi di
alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfda, setelah
diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk
pembuatan baja atau baja paduan. "elama pemakaian, baja tersebut akan
bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi
senyawa besi oksida).
2eret 6olta dan hukum 3ernst akan membantu untuk dapat
mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat
tergantung pada banyak %aktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida,
karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektrodelainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
Korosi merupakan proses atau reaksi elektrokimia yang bersi%at
alamiah yang berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi tidak
dapt dikendalikan atau lajunya diperlambat sehingga memperlambat proses
perusakannya. 5ontoh korosi yang paling laim adalah perkaratan besi.
&umus kimia dari karat besi adalah $e'.7*'. Kondisi alam +ndonesia yang
beriklim tropis, dengan tingkat humanitas dan dekat dengan laut adalah
%aktor yang dapat mempercepat proses korosi. 2alam kehidupan sehari!hari,
korosi sering dijumpai pada bangunan atau peralatan yang menggunakankomponen logam seperti seng, tembaga, baja dan sebagainya. 2ampak dari
peristiwa korosi bersi%at sangat merugikan. 5ontohnya adalah keroposnya
II - 2
$e(s) 8!!9 $e':(aq) : 'e
'(g) : ;*:(aq) : ;e 8!!9
'* l
'(g) : '*'(l) : ;e 8!!9
;*!(aq)
https://id.wikipedia.org/wiki/Elektrokimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Anodehttps://id.wikipedia.org/wiki/Katodehttps://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektrokimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Ekstraksihttps://id.wikipedia.org/wiki/Mineralhttps://id.wikipedia.org/wiki/Besihttps://id.wikipedia.org/wiki/Senyawahttps://id.wikipedia.org/wiki/Besi_oksidahttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Besi_sulfida&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Bajahttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baja_paduan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Deret_voltahttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hukum_Nernst&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Potensial&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Elektrodehttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektrokimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Anodehttps://id.wikipedia.org/wiki/Katodehttps://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Elektrokimiahttps://id.wikipedia.org/wiki/Ekstraksihttps://id.wikipedia.org/wiki/Mineralhttps://id.wikipedia.org/wiki/Besihttps://id.wikipedia.org/wiki/Senyawahttps://id.wikipedia.org/wiki/Besi_oksidahttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Besi_sulfida&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Bajahttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baja_paduan&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Deret_voltahttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hukum_Nernst&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Potensial&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Elektrode
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
3/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
jembatan, bodi mobil atau berbagai konstruksi dan peralatan dari besi
(Amalia, 2012).
#engendalian korosi baja dalam air kondensat terkontaminasi, biasanya
dilakukan dengan menambahkan inhibitor korosi dari jenis vapor phase
inhiitor yang terdiri dari senyawa organik. Karena senyawa organik
umumnya tidak tahan kondisi operasi boiler pada temperatur dan tekanantinggi maka diperlukan penelitian tentang kemampuan natrium %os%at
sebagai inhibitor korosi.
II.1.2 Faktor yang Memengar!"i Korosi
Besi atau logam yang berkarat bersi%at rapuh, Mudah larut, dan
bercampur dengan logam lain, serta bersi%al racun. *al ini tentu berbahaya
dan merugikan. Jika berkarat, besi yang digunakan sebagai pondasi atau
peyangga jembatan menjadi rapuh sehingga mudah ambruk (!"tresna, 2008).
/lat!alat produksi dalam industri makanan dan %armasi tidak boleh
menggunakan logam yang mudah berkarat. *al ini disebabkan karat yang
terbentuk mudah larut dalam makanan, obat!obatan, atau senyawa kimia
yang diprosukdi. leh karena itu, untuk kepentingan industri digunakan
peralatan stainless yang antikarat (!"tresna, 2008).
-erjadinya korosi dipengaruhi oleh beberapa %aktor, diantaranya
adalah<
• #engaruh temperatur terhadap laju korosi
1ambar dibawah ini memperlihatkan hubungan antara laju korosi
/lMg' sebagai %ungsi temperatur dan konsentrasi dan konsentrasi
oksigen. #ada gambar dibawah ini terlihat bahwa kenaikan temperatur
akan menaikkan laju korosi, demikian juga dengan laju di%usi pun
memberikan e%ek yang serupa
#enambahan temperatur umumnya menambah laju korosi walaupun
kenyataannya kelarutan oksigen berkurang dengan meningkatnya
temperatur. /pabila metal pada temperatur yang tidak uni%orm, maka
akan besar kemungkinan terbentuk korosi (Amalia, 2012).
Gambar 2.2 *ubungan/ntara aju Korosi /lMg' sebagai $ungsi -emperatur dan aju 2i%usi ksigen
II - 3
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
4/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
• #engaruh at padat terlarut terhadap laju korosi
Klorida (5l), klorida menyerang lapisan mild steel dan lapisan
stainless steel. #adatan ini menyebabkan terjadinya pitting, cre=ice
corrosion, dan juga menyebabkan pecahnya alloys. Klorida biasanyaditemukan pada campuran minyak!air dalam konsentrasi tinggi yang
akan menyebabkan proses korosi. #roses korosi juga dapat disebabkan
oleh kenaikan konduktiftas larutan garam, dimana larutan garam yang
lebih kondukti%, laju korosinya juga akan lebih tinggi.#engaruh at
padat terlarut terhadap laju korosi melibatkan %aktor konsentrasi dan
jenis ion (Amalia, 2012).
1ambar dibawah ini memperlihatkan hubungan antar laju korosi
suatu logam sebagai %uingsi konsentrasi at padat terlarut. "ebagai
contoh ion karbonat dan bikarbonat dapat mengurangi laju korosisuatu logam, sedangkan ion khlorida, ion sul%at, dan ion agresi% lain
dapat menaikkan laju korosi karena merintangi e%ek lapis lindung.
Gambar 2.# *ubungan /ntara aju
Korosi sebagai $ungsi Konsentrasi >at #adat -erlarut
• #engaruh kecepatan alir
Jika kecepatan alir air cukup tinggi, ?produk korosi yang
terbentuk pada anoda akan terusir dari permukaan logam sebelum
membentuk lapisan yang menempel secara kuat dan ber%ungsi
sebagai pasi=ator. #ada umumnya laju korosi akan bertambah dengan
adanya kenaikan kecepatan aliran air, sedangkan bentuk korosi yang
terjadi biasanya merata. aju korosi pada logam aluminium dan
paduannnya menurun akibat terjadinya interaksi antara permukaan
logam dan oksigen dengan membentuk lapisan oksida. apisan oksida
tersebut bertindak sebagai inhiitor untuk proses korosi berikutnya.
#enambahan kecepatan aliran air akan menaikkan kadar oksigen yang
tersedia pada keduduklan katoda, sehingga dapat menaikkanterjadinya inhibitor korosi pada permukaan yang lebih merata.
II - 4
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
5/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
• #engaruh p* dengan peristiwa korosi
p* netral adalah @, sedangkan p*8@ bersi%at asam dan korosi%,
sedangkan untuk p*9@ bersi%at basa juga korosi%. -etapi untuk besi,
laju korosi rendah pada #h antara @ sampai . aju korosi akanmeningkat pada p*8@ dan pada p*9 (Amalia, 2012).
1ambar dibawah ini memperlihatkan hubungan antar laju korosi
aluminium dan paduannya antar laju korosi aluminium dan
panduannya sebagai %ungsi p*. #ada gambar dibawah ini, terlihat
bahwa laju korosi aluminium dan paduannya tinggi pada p* 8 ; dan
p* 9 A, sedangkan pada p* ;!A terjadi pasi=asi.
Gambar 2.$ *ubungan
/ntar aju Korosi /luminium dan #aduannya sebagai %ungsi p*
II.1.# Per"it!ngan %a&! Korosi
#ada dasarnya 0ji korosi dapat dilakukan baik secara simulati% di dalam
laboratorium ataupun secara langsung di lapangan. 0ji korosi di laboratorium
biasanya dilakukan terhadap benda uji yang berupa potongan sampel yang
diambil dari logamCpaduan yang akan dipakai seutuhnya. ama
pengujiannya mungkin hanya membutuhkan beberapa menit saja, atau
dapat juga selama beberapa bulan, tergantung pada metoda yang
digunakan.
a. Meto'e ke"i(angan berat
Metode kehilangan berat adalah perhitungan laju korosi dengan
mengukur kekurangan berat akibat korosi yang terjadi. Metode ini
menggunakan jangka waktu penelitian hingga mendapatkan jumlahkehilangan akibat korosi yang terjadi. 0ntuk mendapatkan jumlah kehilangan
II - 5
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
6/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
berat akibat korosi digunakan rumus sebagai berikut<
Metode ini adalah mengukur kembali berat awal dari benda uji (objek
yang ingin diketahui laju korosi yang terjadi padanya), kekurangan berat daripada berat awal merupakan nilai kehilangan berat. Kekurangan berat
dikembalikan kedalam rumus untuk mendapatkan laju kehilangan beratnya.
Metode ini bila dijalankan dengan waktu yang lama dan suistinable
dapat dijadikan acuan terhadap kondisi tempat objek diletakkan (dapat
diketahui seberapa korosi% daerah tersebut) juga dapat dijadikan re%erensi
untuk treatment yang harus diterapkan pada daerah dan kondisi tempat
objek tersebut.
b. Meto'e )(ektrokimia
Metode elektrokimia adalah metode mengukur laju korosi dengan
mengukur beda potensial objek hingga didapat laju korosi yang terjadi,
metode ini mengukur laju korosi pada saat diukur saja dimana
memperkirakan laju tersebut dengan waktu yang panjang (memperkirakan
walaupun hasil yang terjadi antara satu waktu dengan eaktu lainnya
berbeda). Kelemahan metode ini adalah tidak dapat menggambarkan secara
pasti laju korosi yang terjadi secara akurat karena hanya dapat mengukur
laju korosi hanya pada waktu tertentu saja, hingga secara umur pemakaian
maupun kondisi untuk dapat ditreatmen tidak dapat diketahui. Kelebihan
metode ini adalah kita langsung dapat mengetahui laju korosi pada saat di
ukur, hingga waktu pengukuran tidak memakan waktu yang lama.Metode elektrokimia ini meggunakan rumus yang didasari pada *ukum
$araday yaitu menggunakan rumus sebagai berikut <
II - 6
http://1.bp.blogspot.com/-cbDPF-8vZ4U/UoTAEuhtscI/AAAAAAAAAHI/pCobla6VQUk/s1600/electrochemical+CR.pnghttp://1.bp.blogspot.com/-cbDPF-8vZ4U/UoTAEuhtscI/AAAAAAAAAHI/pCobla6VQUk/s1600/electrochemical+CR.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-brLaOiB8Bkk/UoS8Yl5iKEI/AAAAAAAAAG0/QTzfwoUtdaU/s1600/formula+wieght+loss.pnghttp://2.bp.blogspot.com/-brLaOiB8Bkk/UoS8Yl5iKEI/AAAAAAAAAG0/QTzfwoUtdaU/s1600/formula+wieght+loss.png
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
7/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
Metode ini menggunakan pembanding dengan meletakkan salah satu
material dengan si%at korosi% yang sangat baik dengan bahan yang akan diuji
hingga beda potensial yang terjadi dapat diperhatikan dengan adanya
pembanding tersebut. Berikut merupakan gambar metode yang dilakukan
untuk mendapatkan hasil pada penelitian laju korosi dengan metodeelektrokimia yang diuraikan diatas.
aju korosi juga dapat dihitung dengan menggunakan persamaan laju
korosi <
2imana <
Dloss kehilangan berat ( mg )2 kerapatan benda uji ( gCcm )
/ luas permukaan terkorosi ( in' )
- waktu eksposure ( jam )
II.1.$ Pen*ega"an Korosi
Kerugian yang cukup besar akibat proses pengaratan, mengahruskan
adanya upaya!upaya pencegahan terjadinya karat. #rinsip pencegahannya
dengan cara melindungi besi dari penyebab terjadinya karat. 2ilihat dari
%aktor!%aktor yang memengaruhi proses pengaratan besi, banyak cara
pencegahan yang dapat dilakukan, seperti modifkasi lingkungan, modifkasi
besi, proteksi katodik, dan pelapisan (!"tresna, 2008).
1. +ara Mo'i,kasi %ingk!ngan
Karena oksigen (') dan kelembapan udara merupakan %aktor penting
dalam proses pengaratan, mengurangi kadar oksigen atau menurunkan
kelembapan udara dapat memperlambat proses pengaratan. "ebagai contoh
kelembapan di dalam gedung dapat dikurangi dengan mendinginkan gudang
menggunakan /5 (!"tresna, 2008).
2. +ara Mo'i,kasi Besi
Ketika besi membentuk aloi dengan unsur!unsur tertentu, besi akan lebihtahan terhadap pengaratan. Baja (aloi dari besi) mengandung !' E
kromium dan sedikit mengandung karbon, disebut stainless steel. Baja ini
tahan karat dan sering digunakan di industri untuk bahan kimia dan di
rumah tangga (!"tresna, 2008).
#. +ara Proteksi Kato'ik
#roteksi katodik adalah metode yang sering diterapkan untuk
mengendalikan korosi besi yang dipendam dalam tanah, seperti pipa ledeng,
pipa pertmania, dan tanki penyimpan BBM. ogam reakti% seperti
magnesium dihubungkan dengan pipa besi. leh karena logam Mgmerupakan reduktor yang lebih rekati% dari besi, Mg akan teroksidasi terlebih
dahulu. Jika semua logam Mg sudah menjadi oksida maka besi akan
II - 7
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
8/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
terkorosi. #roteksi katodik ditunjukkan oleh gambar dibawah ini (!"nar#a,
2007).
Gambar 2.- #roteksi Katodik
leh karena itu, logam magnesium harus selalu diganti dengan yang bary
dan selalu diperiksa agar jangan sampai habis karena berubah menjadi
hidroksidanya (!"nar#a, 2007).
Jika logam bisa dihubungkan dengan besi terse but akan sukar mengalami
korosi. *al ini disebabkan seng lebih mudah teroksidasi dibandingkan besi
(potensial reduksi seng $o >n':l>n!F,@G6 ) lebih negati% daripada potensial
reduksi besi ($o $e':l$e!F,@G6 ) (!"tresna, 2008).
"eng akan bereaksi dengan oksigen dan air dalam lingkungan yang
mengandung karbon dioksida dan membentuk senyawa seng karbonat. "eng
karbonat yang terbentuk ber%ungsi melindungi seng itu sendiri dari korosi.
5ara perlindungan logam seperti ini disebut cara prote%si %atodi% (katode
pelindungi). "elain seng (>n), logam magnesium (Mg) yang alkali tanah
banyak digunakan untuk keperluan ini (!"tresna, 2008).
Gambar 2. 5ara #roteksi Katodik ogam Magnesium dan "eng
II - 8
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
9/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
$. Penamba"an In"ibitor
+nhibitor adalah at kimia yang ditambahkan ke dalam suatu lingkungan
korosi% denga kadar sangat kecil (ukuran ppm) guna mengendalikan korosi.
+nhibitor korosi dapat dikelompokkan berdasarkan mekanisme
pengendaliannya, yaitu inhibitor anodik, inhibitor katodik, inhibitorcampuran, dan inhibitor teradsorpsi(!"nar#a, 2007).
. +nhibitor anodik
+nhibitor anodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi
dengan cara menghambat trans%er ion!ion logam ke dalam air. 5ontoh
inhibitor anodik yang banyak digunakan adalah senyawa kromat dan
senyawa molibdat(!"nar#a, 2007).
'. +nhibitor katodik
+nhibitor katodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi
dengan cara menghambat salah satu tehap dari proses katodik,misalnya pengangkapan gas oksigen (ogen s'avenger ) atau
pengikatan ion!ion hidrogen. 5ontoh inhibitor katodik adalah hidrain,
tannin, dan garam sul%at(!"nar#a, 2007).
. +nhibitor campuran
+nhibitor campuran mengendalikan korosi dengan cara
menghambat proses di katodik dan anodik. 5ontoh inhibitor jenis ini
adalah senyawa silikat, molbidat, dan %os%at(!"nar#a, 2007).
;. +nhibitor teradsorpsi
+nhibitor teradsorpsi umumnya senyawa organik yang dapat
mengisolasi permukaan logam dari lingkungan korosi% dengan cara
membentuk flm tipis yang teradsorpsi pada permukaan logam. 5ontoh
jenis inhibitor ini adalah merkaptobenotianol dan ,,H,@!tetraaa!
adamantane(!"nar#a, 2007).
-. +ara Pe(aisan
Metode pelapisan adalah suatu upaya mengendalikan korosi dengan
menerapkan suatu lapisan pada permukaan logam besi. Misalnya, dengan
pengecatan atau penyepuhan logam(!"nar#a, 2007).
#enyepuhan besi biasanya menggunakan logam krom atau timah. Kedualogam ini dapat membentuk lapisan oksida yang tahan terhadap karat
(pasi=asi) sehingga besu terlindung dari korosi. #asi=asi adalah
pembentukan lapisan flm permukaan dari oksida logam hasil oksidasi yang
tahan terhadap korosi sehingga dapat mencegah korosi lebih lanjut.
(!"nar#a, 2007).
ogam seng juga digunakan untuk melapisi besi (gal=anisir), tetapi seng
tidak membentuk lapisan oksida seperti pada krom atau timah, melainkan
berkorban demi besi. "eng adalah logam yang lebih reakti% dari besi, seperti
dapat dilihat dari potensial setengan reaksi oksidasinya<
II - 9
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
10/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
leh karena itu, seng akan terkorosi terlebih dahulu daripada besi. Jika
pelapis seng habis maka besi akan terkorosi bahkan lebih cepat dari keadaan
normal (tanpa seng) (!"nar#a, 2007).
Jika logam besi dilapisi tembaga atau timah, besi akan terlindungi dari
korosi. *al ini disebabkan 5u dan "n memiliki potensial reduksi yang lebihpositi% ($5u':l5u:F,; 6 dan $
"n':l"n!F,; 6) daripada potensial reduksi
besi $$e':l$e!F,;; 6). 3amun jika lapisan ini bocor sehingga lapisan atau
timah terbuka, besi akan mengalami korosi dengan cepat. "elain dengan
tembaga dan timah, besi juga dapat dilapisi dengan logam lain yang sukar
teroksidasi. ogam yang daopat digunakan adalah logam yang memiliki
potensial reduksi lebih positi% dibandingkan besi, seperti perak, emas, nikel,
tembaga, dan platina(!"tresna, 2008).
"elain menggunakan logam!logam tersebut pelapisan besi dapat pula
menggunkan senyawa!senyawa nonlogam. #roses pelapisan logam besi inidapat dilakukan dengan cara membersihkan besi lebih dahulu, kemudian
melapisinya dengan suatu at yang sukar ditembus oleh oksigen, misalnya
cat, gelas, plastik, atau =aselin (gemuk) (!"tresna, 2008).
#erlu diperhatikan permukaan besi harus sempurna untuk menghindari
kontak dengan oksigen. #roses pelapisan yang tidak sempurna dapat lebih
berbahaya dibandingkan besi tanpa pelapisan. *al ini karena pengaratan
dapat terjadi pada bagian yang tertutup srhingga tidak terdeteksi(!"tresna,
2008).
#aduan logam juga merupakan metode untuk mengendalikan korosi. Baja
stainless steel terdiri atas baja karbon yang mengandung sejumlah kecil
krom dan nikel. Kedua logam tersebut membentuk lapisan oksida yang
mengubah potensial reduksi baja menyerupai si%at logam mulia sehingga
tidak terkorosi.
II.1.- /aat Ar!s
&apat arus adalah harga yang menyatakan jumlah arus listrik yang
mengalir persatuan luas permukaan elektroda.-erbagi dalam dua macam
rapat arus anoda dan rapat arus katoda. #ada proses lapis listrik rapat arus
yangdiperhitungkan adalahrapat arus katoda, yaitu banyaknya arus listrikyang diperlukan untuk mendapatkan atom!atom logam pada tiap satuan luas
permukaan benda kerja yang akan dilapis. 0ntuk proses elektroplating ini
%aktor rapat arus memegang peranan sangat penting, karena akan
mempengaruhi efsiensi pelapisan, reaksi reduksi oksidasi dan di%usi dari
hasil pelapisan pada permukaan benda yang dilapisi (!"gi#arta, 2012).
/rus 2ensitas merupakan aliran yang disebabkan densitas atau aliran
non!homogen adalah gerakan Iuida didalam medan gra=itasi yang
dibangkitkan oleh =ariasi!=ariasi densitas yang disebabkan =ariasi!=ariasi
dari <• "alinitas
• "edimen
II - 10
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
11/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
• -emperature
/rus densitas biasanya terjadi di estuari dimana terdapat gradient
salinitas yang cukup besar akibat adanya pertemuan air tawar dari sungai
dan air asin yang berasal dari laut, sehingga =ariasi ini akan mengakibatkan
terbentuknya gradient tekanan horiontal yang berperan sebagai %aktor
pembentuknya arus densitas. 1radient tekanan yang terbentuk akibat=ariasi salinitas di estuary menimbulkan sirkulasi estuary dimana air tawar
bergerak di lapisan permukaan ke arah laut dan air asin bergerak kea rah
hulu dilapisan dalam.
Berikut ini beberapa jenis arus densitas <
• 2ensity dri=en current due to ri=er discharge
• 2ensity dri=en current due to Buoyancy supply %rom the open ocean
• 2ensity dri=en current due to bouyancy +nput %rom ri=er and open
ocean
•
2ensity dri=en current due to -opographic heat accumulation eect• 2ensity dri=en current due to *oriontal distribution o% =erti=al
diusity
1. K(asi,kasi )st!ari
Klasifkasi estuary berdasarkan distri"si densitas nera'a horiontal dan
verti'al adalah <
• 4stuari terstratifkasi dengan baik (saltwedge est"ar# )
/danya garam di bagian bawah yang berasal dari laut lapisan air tawar
dibagian atas sungai. #ercampuran secara =ertical lemah, karena
kecepatan pasut lemah.
• 4stuari bercampur sebagian ( partiall# mi&ed est"ar# )
-erdapat percampuran (turbulensi) yang diakibatkan pasut diantara air
tawar dan air asin.
• 4stuari becampur sempurna.
-erdapat pencampuran yang sempurna antara air tawar dengan air
asin yang menghasilkan densitas Iuida yang konstan secara =ertical
(sepanjang suatu, kedalaman) sehingga terdapat =ariasi densitas
dalam arah longitudinal dari air laut ke air tawar.
Berikut ini beberapa parameter stratifkasi untuk menentukan jenis
stratifkasi <
1. Bi(angan ratio 0o(!me
2imana<
=olume air sungai yang memasuki estuary dalam suatu siklus pasut
dibagi dengan =olume pasut ketika pasang.r 2ebit air
- durasi siklus pasut
II - 11
3rT40r
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
12/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
6r =olume air laut yang memasuki mulut estuary ketika air pasang
2. Bi(angan est!ary
+ntrusi garam di netralkan oleh percampuran =ertikal yang disebabkan
oleh gerakan turbulen di Iuida (khususnya dipermukaan). "tratifkasi yang
stabil mempunyai e%ek yang memperkecilC menahan terhadap percampuran
=etrikal, karena partikel Iuida yang lebih berat ikut bergerak ke atas
melawan aksi gra=itasi.
II.1. Pengar!" Ar!s Densitas Ter"a'a Korosi
Korosi dapat dicegah dengan cara < melapisi permukaan logam dengancat, melapisi permukaan logam dengan proses pelapisan atau 4lectroplating,
membuat lapisan yang tahan terhadap korosi seperti anodiing plant,
membuat sistem perlindungan dengan anoda korban, dan membuat logam
paduan yang tahan terhadap korosi(Jiwind, 2011).
4lectroplating atau lapis listrik atau penyepuhan merupakan salah satu
proses pelapisan bahan padat dengan lapisan logam menggunakan bantuan
arus listrik melalui suatu elektrolit. Benda yang dilakukan pelapisan harus
merupakan konduktor atau dapat menghantarkan arus listrik (Jiwind, 2011).
#enelitian mengenai pengaruh rapat arus terhadap ketebalan lapisan
pernah dilakukan oleh "ukma ('FFA) yang menyimpulkan bahwa semakin
besar rapat arus yang digunakan, maka semakin tebal lapisan oksida yang
dihasilkan.#utra ('FFA) meneliti pengaruh densitas arus terhadap ketebalan
dan kekerasan lapisan oksida pada permukaan alumunium GFG, yang
menyimpulkan bahwa semakin tinggi densitas arus akan meningkatkan
ketebalan oksida pada permukaan aluminium sehingga meningkatkan
kekerasan permukaan aluminium.
"elanjutnya "etiawan ('FF) meneliti tentang pengaruh waktu
anodisasi pada proses continuous anodiing asam oksalat (5'*'') terhadap
laju korosi alumunium GFG, yang menyimpulkan bahwa penambahan waktuanodiing dapat meningkatkan ketebalan dan massa lapisan oksida dan
dapat meningkatkan (metal loss) dan peluruhan yang terjadi pada spesimen.
ama waktu anodiing sebanding dengan ketebalan lapisan oksida yang
dihasilkan. "ementara itu, Muaki ('FF) yang meneliti pengaruh rapat arus
proses continuous hard anodiing terhadap laju korosi alumunium GFG,
yang menarik kesimpulan bahwa dengan peningkatan arus dari /Cdm'
sampai /Cdm ' akan diikuti penurunan laju korosi, namun pada rapat arus
diatas /Cdm' laju korosi akan kembali meningkat akibat besarnya reaksi
peluruhan.
II - 12
) 50rF6782943rT
F 782
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
13/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
II.2 A(ikasi In'!stri
#4&+/K0 M/-4&+/ /M&$ 14/" M4-/+K B+34& 2/3 -4&"+4& B4&B/"+"
>+&K3+0M -4&*/2/# /J0 K&"+
"aat ini, salah satu penelitian yang banyak dilakukan adalah mengenai
bahan!bahan baru dari logam yang berstruktur aor%, misalnya gelas metalik
berbasis irkonium yang memiliki kegetasan (rittle) tinggi. Melalui rekayasamaterial, diharapkan paduan irkonium akan mempunyai si%at keuletan
(d"'tilit# ) yang tinggi dan ketahanan terhadap oksidasi yang lebih tinggi.
Berkaitan dengan hal tersebut di atas, maka perlu dilakukan penelitian
terhadap perilaku korosi material amor% gelas metalik berbasis irkonium.
"ehingga dapat diketahui %aktor!%aktor yang berpengaruh agar supaya
dihasilkan material amor% gelas metalik berbasis irkonium yang mempunyai
daya tahan yang unggul terhadap korosi (residen terhadap korosi).
-ujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari perilaku korosi material
amor% gelas metalik berbasis irkonium dalam lingkungan *3, menentukan
nilai laju korosi material amor% gelas metalik berbasis irkonium, dan
mempelajari pengaruh jenis elemen pemadu terhadap nilai laju korosi
material amor% gelas metalik berbasis irkonium.
Metode percobaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 0ntuk
mengetahui kualitas ketahanan terhadap serangan korosi pada material
amor% gelas metalik berbasis irkonium dalam penelitian ini didasarkan pada
nilai laju korosi dari masing!masing logam. /lat penelitian yang digunakan
yaitu < mikrometer, alat uji laju korosi #otensostat #1" 'F!- yang dirangkai
dengan komputer, jangka sorong dan larutan *3 sebagai lingkungan
pengkorosi. /wal mula menyiapkan bahan berupa potongan material amor%
gelas metalik yang ada (dibuat dengan menggunakan peralatan Melt!
"pinning di laboratorium Material "cience and 5orrosion, 0ni=ersity o%
2ortmund &eplubik $ederal Jerman). Kemudian potongan dari material amor%
gelas metalik dibentuk berupa silinder pipih dengan diameter mm dan
tebal ' mm. Masing!masing sample permukaannya dibuat halus dan rata.
Berikutnya seluruh sample akan diuji nilai korosinya dengan metode
penentuan inensitas arus korosi logam menggunakan #otensiostat #1"!
'F-. "etelah dilakukan uji laju korosi menggunakan metode penentuan arus
korosi logam penggunakan potensiostat #1"!'F- maka akan didapatkankur=a potensial lawan log intensitas arus. 2ari kur=a tersebut juga akan
diperoleh nilai!nilai L kat , L an, tahanan polarisasi (&p) yang selanjutnya
II - 13
8/19/2019 BAB 2 ARUS DENSITAS
14/14
Bab ++ -injauan #ustaka
/B&/-&+0M +M0 1/M 2/3 K&"+#&1&/M "-02+ 2+++ -4K3+K K+M+/$-+!+-"
dengan menggunakan persamaan ('.') akan diperoleh nilai arus korosi
(+kor). "etelah didapatkan nilai +kor, maka dengan menggunakan persamaan
('.) akan diperoleh nilai laju korosi sampel tersebut dalam satuan meter per
tahun (mpy). 3ilai laju korosi ini dapat menunjukkan ketahanan korosi relati%
(mampu korosi).
*asil percobaan menunjukkan dari beberapa uji karakteristik yangtelah dilakukan terhadap spesimen logam paduan material amor% gelas
metalik dua, tiga, dan empat komponen berbasis irkonium yaitu >r5u, >r3i,
>r5u/l, dan >r3i/l diketahui bahwa paduan logam >r3i lebih resistan
terhadap serangan korosi dengan dibuktikan adanya nilai intensitas arus
korosi dan laju korosi yang relati% lebih kecil jika dibandingkan dengan
paduan yang lain, seangkan paduan >r5u/l menempati urutan paling tidak
resistan terhadap serangan korosi dibuktikan dengan intenitas arus dan laju
korosinya yang relati% lebih besar dibandingkan dengan paduan yang lain.
"edangkan paduan yang mengandung unsur /l ternyata berpotensimenimbulkan %enomena pasi=asi daripada logam 5u meskipun keduanya
ternyata mampu memunculkan pasi=asi. *al ini dapat di lihat jika
membandingkan grafk hasil eksperimen pada paduan >r5u dan >r5u/l,
dimana potensi 5u lebih kecil dibandingkan potensi /l dalam membentuk
lapisan pasi=asi. #ada grafk yang lain tidak ditemukan adanya grafk yang
menunjukkan %enomebna pasi%asi dan nilai intensitas laju korosinya lebih
kecil, sehinggga %ungsi unsur 3i pada paduan tersebut menghambat pasi=asi
dan transpasi%asi.
Ketepatan penentuan harga intensitas arus korosi (+kor) penting
sekali diperhatikan karena +kor merupakan unsur pokok yang langsung
berpengaruh dalam perhitungan laju korosi suatu material. #ada tingkat
korosi dengan intensitas arus korosi yang tinggi, penentuan analisa -a%elnya
cenderung lebih mudah karena bentuk kur=a yang terjadi lebih curam dan
rentang potensial batas ruas perhitungan 5>N tidak begitu lebar. "ebaliknya
untuk tingkat korosi dengan intensitas arus korosi yang rendah, penentuan
5>Nnya cenderung lebih sulit karena bentuk kur=a yang terjadi lebih
landai.
II - 14