Corrosion

Beberapa Definisi mengenai Korosi: • Korosi adalah kemunduran (kemerosotan) dan kehilangan bahan oleh agresi kimiawi • Kerusakan yang disebabkan oleh selain gaya mekanik • Peristiwa kebalikan dari permurnian logam dari bjihnya Pembagian Korosi Berdasarkan mekanismenya, korosi dapat dibedakan menjadi: • korosi larutan • korosi oksidasi • korosi galvanik 1. Korosi Larutan Contoh : - gula / garam dalam air - karet dalam hidrokarbon Dalam korosi larutan berlaku aturan sbb: • molekul kecil lebih mudah larut dalam molekul besar. Hal ini disebabkan karena luas permukaan tiap satuan berat molekul kecil lebih besar daripada molekul-molekul yang besar • makin tinggi suhu, korosi larutan makin cepat sebab vibrasi thermal makin tinggi sehingga difusi makin cepat • larutan mudah terjadi bila struktur dari solute dan solven mirip (khusus untuk logam harus ada kemiripan dari solute dan solvent dalam ukuran atom dan struktur elektron). Misalnya: zat organik lebih mudah larut dalam pelarut organik

2. Korosi Oksidasi Terjadinya korosi oleh karena logam teroksidasi Misalnya : Fe à Fe++ + 2e.........(1) ++ +++ Fe à Fe + e .........(2) Reaksi ini dikenal dengan reaksi pembentukan karat 4 Fe + 3 O2 + 6 H2O à 4 Fe(OH)3 .......(3) Di sini besi terkorosi menjadi karat

`3. crevice corrosion • Korosi yang intensive sering terjadi pada celah-celah suatu permukaan yang ditutup rapat dan dalam suatu media yang korosive. Misalnya: celah pada baut dan mur head. Korosi jenis ini sering disebut Crevice Corrosion / Gasket Corrosion atau Deposit Corosion. • Deposit, misalnya : pasir, kotoran, hasil korosi, zat padat lain. • Pada coil pemanas dari Ag, biasanya ada endapan suspensi dari yang dipanasi, yang menyebabkan korosi. Contoh: paku keling di air laut Sama dengan sel konsentrasi, karena adanya beda konsentrasi antara logam dan daerah yang ditutupi oleh lingkungan. Oksidasi: M à M+ + e Reduksi:O2 + 2 H2O + 4e à 4OHMula-mula reaksi ini terjadi pada seluruh permukaan, termasuk interior dari celah-celah. Tiap elektron yang dihasilkan akan ditangkap oleh O2 di daerah reduksi. Satu ion metal ≈ 1 OH-. •

O2 makin lama makin habis, sedangkan M+ terus terjadi. Ion logam M+ bereaksi dengan Cl- : M+ + Cl- à M+ ClDengan adanya molekul air akan tejadi reaksi: M+ Cl- + H2O à MOH + H+ClMOH tidak larut dalam air, H + Cl- menjadi asam bebas.

•

Adanya ion H+ & Cl- ini menyebabkan kecepatan pelarutan logam bertambah

Pencegahan : • Pakailah sambungan las, jangan paku keling, Karena las akan mengurangi terjadinya pori-pori • Tutuplah adanya crevice pada permukaan dengan solder, las. • Design bejana yang dapat / mudah dikeringkan 100% (jangan ada sudut tajam), sehingga tidak ada deposit padatan pada dasar bejana. • Inspeksi harus sering diakukan, sehingga adanya endapan padatan dapat dikurangi • Buang bila ada suspensi pada tempat tertentu secepat mungkin. • Hindari adanya lingkungan yang tidak uniform. 4. Pitting Corrosion • Korosi ini disebabkan oleh adanya lubang-lubang kecil, lubang-lubang ini sering terlihat sebagai permukaan yang kasar. • Adanya pit tidak dapat diramalkan, sebab sering terjadi setelah lama dipakai.

• •

Penyebab utama pitting corrosion adalah adanya ion Cl- atau Cl2 dalam air atau larutan, karena terbukti dari kerusakan serupa yang ditunjukkan oleh alat-alat yang berada dalam media air laut atau dalam media hipochloride. Fenomena yang sama ditunjukkan bila larutan mengandung ion halida lainnya (bromida, fluorida, dan iodida)

5. Intergranular Corrosion Yaitu korosi yang disebabkan oleh precipitasi dari Chromium Carbide pada batas butir, sehingga menyebabkan: • Kekurangan kadar Cr pada batas butir • Terjadinya sel Galvanik Misal: • Suatu St18-8 membentuk austenit yang tidak stabil pada suhu kamar. Jika tidak dimaksudkan untuk mendapatkan kekerasan yang tinggi, maka kadar carbon harus dibatasi seminimum mungkin. Bila baja dengan kadar 1 % C didinginkan pada suhu 1800oFà tidak ada pemisahan carbide, jadi tidak ada sel galvanik. Tetapi bila pendinginannya pada suhu 1200oF maka à akan terbentuk presipitasi dari chromium carbide, terjadi sel galvanik • Suatu St18-8 membentuk austenit yang tidak stabil pada suhu kamar. Jika tidak dimaksudkan untuk mendapatkan kekerasan yang tinggi, maka kadar carbon harus dibatasi seminimum mungkin. Bila baja dengan kadar 1 % C didinginkan pada suhu 1800oFà tidak ada pemisahan carbide, jadi tidak ada sel galvanik. Tetapi bila pendinginannya pada suhu 1200oF maka à akan terbentuk presipitasi dari chromium carbide, terjadi sel galvanik Pencegahan 1. Quencing, untuk menghindari precipitasi. Cara ini dapat dipakai, kecuali: • Kondisi pemakaian membutuhkan suhu terbentuknya precipitasi • Pengelesan, pembentukan, yang tidak dapat dilakukan bersama quencing 2. Annealing yang cukup lama pada daerah suhu dimana terjadi precipitasi. Cara ini mempunyai keuntungan: • Pengelompokan carbide • Menghomogenkan kadar Chromium Carbide, sehingga tidak ada kekurangan Chrom pada batas butir. Cara ini jarang dipakai, sebab tidak banyak memperbaiki ketahanan terhadap korosi. 3. pemilihan baja yang mengandung Carbon kurang dari 0,030%. Cara ini tidak banyak dipakai karena operasi untuk mengurangi kadar Carbon sampai 0,30% sangat mahal. 4. Pemilihan baja yang mengandung kadar Carbon tinggi. 5. Pemilihan baja yang mengandung pembentuk carbide yang kuat, seperti Tantalum dan Titanium 6. Selective Leaching • Adanya larutan logam dalam alloy oleh proses korosi. Misalnya larutnya logam Zn dalam brass; larutnya Fe, Co, Cr, dll dalam alloy lain. Dalam metalurgi disebut

parting. Contoh dari selective leaching adalah dealuminiumification, decobaltification, dll. • •

Mekanismenya ada dua teori, yaitu: Teori 1: logam larut dan meninggalkan daerah / tempat kosong. Teori ini dibantah, karena larutnya logam sampe meninggalkan tempat yang dalam, sulit; sebab difusinya sukar (difusi di dalam saluran berbentuk labyrinth, sukar). • Teori 2 : ada tiga langkah: • Brass yang terdiri atas Cu dan Zn, mula-mula brass larut, kemudian langkah kedua Zn tetap dalam larutan, dan langkah ketiga Cu kembali ke logamnya. Di sini Zn lebih reaktif, sedangkan Cu lebih nobel. Zn misalnya dalam H2O terkorosi menurut reaksi: Zn + H2O à Zn (OH)2 + H2 Pencegahan • Mengurangi keaktifan lingkungan, misalnya menghilangkan O2 • Mengurangi % logam reaktif, missal Zn-nya 15% saja (pada red brass), biasanya brass mengandung Zn 35% • Menambah Sn, P, Sb, As sebagai inhibitor 7. Erosion Corrosion • Adalah kenaikan laju korosi oleh adanya gerakan relative antara logam dengan cairan korosive. Biasanya gerakan ini cepat, termasuk aerasi. Logam larut dalam cairan berupa ion logam. • Korosi ini ditandai / disebabkan oleh adanya grooves, gullies, waves, rounded holes, and valleys; biasanya mengikuti pola yang directional. • Banyak type media yang korosive, misalnya gas, larutan dalam air, zat organic, dan logam cair. • Semua (hampir semua) logam dapat terkorosi oleh corrosion ini. Semua type peralatan dapat mengalami korosi ini, misalnya pipa-pipa, bengkokan, elbow, valves, impeler, agitator, pompa, blower, propeller, H.E., kondensor, penggaruk, cutter, dll. Pencegahan : 1. memilih bahan yang lebih baik (lebih tahan terhadap korosi) 2. design lebih menyesuaikan 3. diberi lindungan katoda 4. lingkungan yang baik deaerasinya dan diberi inhibitor 5. diberi coating 8. Stress Corrosion • adalah retak-retak yang disebabkan oleh adanya tegangan tarik yang terusmenerus dan medium korosive. Selama terjadinya retak-retak, permukaan tidak terkorosi. Retak-retak ini dapat terjadi akibat adanya tegangan-tegangan dalam perencanaan / pemasangan. Pemakaian paku keling juga mengakibatkan terjadinya cold work antara permukaan paku dengan bendanya, sehingga hal ini juga menyebabkan terjadinya stress corrosion. Pencegahan:

• • • •

Menghilangkan stress yang terjadi, yaitu dengan proses annealing atau menghindarkan coldwork Mengubah lingkungan, misal degasifikasi Lindungan katoda Menggunakan inhibitor