Teknik Korosi_nomor Urut 3_korosi Galvanik.docx

MAKALAH TEKNIK KOROSI “ KOROSI GALVANIK ”

Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Aisyah Endah Palupi, M.Pd.

Disusun Oleh Arifani Catri Mutia

(16050524045)

Eko Setiyo Budi

(16050524005)

Bima Galang Kusuma

(16050524004)

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA 2019

KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur yang tiada hentinya bagi TUHAN yang maha esa, yang telah menolong hamba-Nya menyelesaikan makalah ini dengan penuh kemudahan. Tanpa pertolongan, rahmat dan karunia-Nya, kami tidak akan sanggup menyelesaikan makalah ini dengan baik. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi nilai tugas Mata Kuliah Teknik Korosi, dan lebih lanjut semoga makalah ini bermanfaat untuk menambah pengetahuan seputar Korosi Galvanik.. Dalam penyusunan makalah ini, kami sebagai penyusun telah berusaha semaksimal mungkin sesuai kemampuan kami. Namun sebagai manusia biasa, kami tidak luput dari kesalahan dan kekhilafan baik dari segi teknik penulisan maupun tata bahasa. Tetapi walaupun demikian kami berusaha sebisa mungkin menyelesaikan makalah ini meskipun tersusun sangat sederhana. Kami menyadari tanpa kerja sama antara dosen pembimbing dan pihak lain yang memberi berbagai masukan yang bermanfaat bagi kami demi tersusunnya makalah ini. Untuk itu kami mengucapkan terima kasih kepada pihak tersebut di atas yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan arahan dan saran demi kelancaran makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca . Seperti pribahasa “tiada gading yang tak retak”, makalah ini juga tidak sempurna, memiliki kelebihan dan kekurangan. Oleh sebab itu kami mohon untuk saran dan kritiknya yang membangun. Atas kesediaan waktunya untuk membaca makalah ini, kami ucapkan terima kasih. Ingatlah pepatah “ Tuntutlah ilmu walau sampai ke negeri Cina ”, artinya teruslah berlatih dan belajar. Jangan mudah menyerah.

Surabaya, 14 Februari 2019

Penyusun

ii

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii DAFTAR ISI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii BAB I PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 A. Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 B. Rumusan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 C. Maksud dan Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 D. Metode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 BAB II PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 A. Pengertian Korosi Galvanik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 B. Mekanisme Korosi Galvanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 C. Jenis-Jenis Korosi Galvanik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 D. Faktor-Faktor yang mempengaruhi Korosi Galvanik . . . . . . . . . . . . 6 E. Kerugian akibat Korosi Galvanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 7 F. Cara Pengendalian Korosi Galvanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 BAB III PENUTUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 A. Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 B. Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

iii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Korosi merupakan proses kerusakan suatu material karena pengaruh lingkungan yang korosif. Lingkungan yang korosif merupakan bagian dari alam. Korosi tidak bisa dicegah keberadaannya, akan tetapi korosi dapat dikendalikan keberadaannya sehingga kita dapat menunda datangnya korosi yang membuat material jadi tahan lebih lama terhadap korosi. Material secara umum digunakan dalam berbagai keperluan yang ditujukan untuk memenuhi kebutuhan manusia akan upaya meningkatkan taraf hidupnya. Hal ini merupakan suatu keadaan yang tidak bisa dibantah, dan oleh karena itu teknologi material telah berkembang pesat di dunia ini dan Indonesia sebagai suatu negara yang sedang berkembang harus turut serta dalam penggunaan teknologi material ini secara optimal dan juga mengembangkan teknologi material secara aktif. Tanpa mengusai teknologi material, maka kelangsungan usaha manusia untuk memenuhi kebutuhan akan peralatan akan sia-sia saja, dan Indonesia bila tidak cepat tanggap akan selalu tertinggal dari negara-negara lain yang telah mengembangkan industrinya berbasiskan pada pengetahuan mengenai material yang telah dimilikinya. Korosi merupakan suatu perusakan atau degradasi material yang terjadi secara alamiah. Material diambil dari bumi dan akan kembali secara alamiah pula dengan proses korosi. Dalam perjalanan penggunaan material khususnya logam berbagai masalah akan dapat timbul yang disebabkan antara lain oleh : 1. Pemilihan material yang salah 2. Kondisi operasi yang tidak sesuai dengan desain kondisi operasinya 3. Perawatan yang kurang baik 4. Proses manufaktur yang kurang baik Bentuk-bentuk korosi dapat berupa korosi merata, korosi galvanik, korosi sumuran, korosi celah, korosi retak tegang (stress corrosion cracking), korosi retak fatik (corrosion fatique cracking) dan korosi akibat pengaruh hidogen (corrosion induced hydrogen), korosi intergranular, selective leaching, dan korosi erosi. Namun, kali ini yang akan diulas secara detail adalah Korosi Galvanik. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah di bawah ini : 1. Apa Pengertian Korosi Galvanik? 2. Bagaimana Mekanisme Korosi Galvanik?

1

3. 4. 5. 6.

Apa saja jenis – jenis Korosi Galvanik? Apa saja faktor – faktor yang mempengaruhi Korosi Galvanik? Apa saja kerugian akibat Korosi Galvanik? Bagaimana cara pengendalian Korosi Galvanik?

C. Maksud dan Tujuan Berdasarkan Rumusan Masalah di atas, dapat diambil beberapa tujuan di bawah ini : 1. Mengetahui Pengertian Korosi Galvanik 2. Mengetahui Mekanisme Korosi Galvanik 3. Mengetahui Jenis – jenis Korosi Galvanik 4. Mengetahui Faktor – faktor yang mempengaruhi Korosi Galvanik 5. Mengetahui Kerugian akibat Korosi Galvanik 6. Mengetahui Cara Pengendalian Korosi Galvanik D. Metode Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah penulis menggunakan studi pustaka, dimana penulis mencari sumber-sumber dari internet yang bertalian dengan judul yang telah di angkat oleh desen mata kuliah pengantar pendidikan.

2

BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Korosi Galvanik Korosi galvanik adalah jenis korosi yang terjadi ketika dua buah logam atau paduan yang berbeda, saling kontak atau bersentuhan dalam suatu larutan elektrolit. Elektrolit dapat berupa larutan air garam, asam atau basa. Proses korosi ini melibatkan reaksi elektrokimia oksidasi-reduksi (redoks). Kedua logam yang berada dalam larutan elektrolit akan membentuk sebuah sel galvanik. Logam yang memiliki nilai potensial elektroda yang lebih rendah yaitu logam dengan posisi lebih tinggi dalam daftar seri Elektrokimia akan menghasilkan reaksi anodik atau oksidasi, sedangkan logam yang memiliki nilai potensial elektroda lebih tinggi atau lebih mulia akan menghasilkan reaksi katodik atau reduksi pada permukaannya. Perbedaan potensial elektroda antara kedua logam yang membentuk sel gavanik merupakan penentu daya dorong untuk terjadinya korosi. Gambar 2.1 menunjukkan mekanisme reaksi yang terjadi pada korosi galvanik yang terbentuk oleh adanya hubungan antara dua logam yang memiliki potensial berbeda. Kedua logam membentuk sel galvanik, dan logam yang memiliki potensial lebih rendah akan menjadi anoda dan terkorosi, sedangkan logam yang memiliki potensial lebih tinggi akan berlaku sebagai katoda dan tidak terkorosi.

Gambar 2.1 Skematik Mekanisme Korosi Galvanik Masalah korosi galvanik di mulai pada saat perencanaan. Kadang-kadang penggabungan dua logam yang berbeda terpaksa tidak dapat di hindari. Untuk mendapatkan gambaran logam-logam atau paduan-paduan yang dapat di gabungkan untuk meminimumkan terjadinya serangan korosi galvanik, sebagai langkah awal biasanya di perhatikan deret galvanik. Deret galvanik adalah daftar potensial korosi dari berbagai logam dan paduan yang terekspose ke dalam lingkungan yang spesifik. Potensial korosi dapat di ukur ddengan bantuan elektroda standar (acuan). Deret tersebut adalah sebagai berikut: Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, (H), Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au Deret volta di atas dari kiri ke kanan makin mudah mengalami reduksi atau sifat oksidator makin kuat, sedangkan dari kanan ke kiri mudah mengalami 3

oksidasi atau sifat reduktor makin kuat. Logam-logam yang berada di sebelah kiri atom H mempunyai harga Eº negatif, sedangkan yang di sebelah kanan mempunyai harga Eº positif. (Yustanti,2011). B. Mekanisme Korosi Galvanik Mekanisme korosi galvanik : korosi ini terjadi karena proses elektro kimiawi dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit sama. Dimana electron mengalir dari metal kurang mulia (Anodik) menuju metal yang lebih mulia (Katodik), akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ion – ion positif karena kehilangan electron. Ionion positif metal bereaksi dengan ion negatif yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa tersebut, permukaan anoda kehilangan metal sehingga terbentuklah sumur - sumur karat (Surface Attack) atau serangan karat permukaan.

Gambar 2.2 Mekanisme Korosi Galvanis C. Jenis-Jenis Korosi Galvanik a. Korosi Galvanik Sistem Besi-Seng. Potensial elektroda standar dari logam seng adalah: E0Zn = 0,763 V, dan potensial logam besi adalah E0Fe = -0,44 V. Sehingga perbedaan potensial keduanya adalah E0Fe – E0Zn = 0,323 V. Diketahui bahwa potensial Zn lebih rendah daripada potensial Fe, oleh karena itu, Zn larut dalam elektrolit menurut reaksi anodik sebagai berikut: Zn  Zn2+ + 2eSistem galvanik ini menyebabkan seng terkorosi dengan melepaskan elektron. Elektron mengalir dari daerah anoda seng ke katoda besi. Kemudian dipermukaan katoda besi, elektron ini habis digunakan dalam reaksi katodik seperti berikut: H+ + e-  H

4

b. Korosi Galvanik Sistem Besi-Tembaga Potensial elektroda standar logam besi adalah E0Fe= 0.44 V, dan potensial logam tembaga adalah E0Cu = 0,337 V. Sehingga perbedaan potensial kedua logam tersebut adalah E0Cu – E0 = 0,777 V. Diketahui Fe bahwa Potensial besi Fe lebih rendah dari pada potensial tembaga, oleh karena itu pada permukaan logam besi terjadi reaksi anodic, Fe larut dalam sistem berikut : Fe  Fe2+ + 2eSel gavanik ini menyebabkan logam besi, Fe terkorosi. Pada permukaan tembaga terjadi reaksi katodik antara elektron dengan ion hidrogen sesuai reaksi berikut: H+ + e-  H Katoda akan terpolarisasi oleh kehadiran ion-ion hidrogen yang menghasilkan lapisan film dan menutupi permukaan katoda. Lapisan film yang terbentuk ini mempengaruhi kinetika atau kecepatan korosi berikutnya. Reaksi katodik menjadi lambat. Reaksi antara elektron dengan ion hidrogen yang terlarutpun menjadi lebih lambat. Melambatnya reaksi katodik menyebabkan melambatnya reaksi. Pada larutan elektrolit yang memiliki konsentrasi ion hidrogen tinggi seperti larutan asam, maka ion hidrogen akan teradsorpsi pada permukaan katoda dan membentuk gas hidrogen yang meninggalkan permukaan katoda, sesuai dengan reaksi berikut: 2H  H2. Reaksi ini mampu menyebabkan terjadinya korosi yang berkelanjutan. Reaksi pembentukan gas hidrogen, H 2 di katodik berjalan terus akan diikuti dengan reaksi pelepasan ion logam di daerah anoda. Sehingga jika reaksi pembentukan gas hidrogen terjadi, maka korosi terjadi. Pada umumnya Larutan air adalah teraerasi atau mengandung oksigen terlarut, oleh karenanya, ion hidrogen yang terbentuk pada permukaan katoda bereaksi dengan oksigen sesuai reaksi berikut: 1/2O2 + 2H  H2O. Kinetika untuk reaksi ini sangat ditentukan oleh laju difusi oksigen ke permukaan katodik. Selama katoda menghasilkan reaksi ini, maka reaksi pelarutan logan di anoda juga terjadi. (Yustanti,2011).

5

D. Faktor-Faktor yang mempengaruhi Korosi Galvanik Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi korosi galvanik yaitu diantaranya : (Suriyadi,2007) 1. Lingkungan Tingkatan korosi galvanik tergantung pada keagresifan dari lingkungannya. Pada umumnya logam dengan ketahanan korosi yang lebih rendah dalam suatu lingkungan berfungsi sebagai anoda. Biasanya baja dan seng keduanya akan terkorosi akan tetapi jika keduanya dihubungkan maka Zn akan terkorosi sedangkan baja akan terlindungi. Pada kondisi khusus, sebagai contoh dalam lingkungan air dengan temperature 180oF, terjadi hal sebaliknya yaitu baja mengalami korosi sedangkan Zn terlindungi. Rupanya dalam kasus ini produk korosi pada Zn bertindak sebagai permukaan yang lebih mulia terhadap baja. Menurut Haney, Zn menjadi kurang aktif dan potensialnya menjadi kebalikannya jika ada ion-ion penghalang seperti nitrat, bikarbonat atau karbonat dalam air. Berdasarkan dibeberapa macam kondisi lingkungan, dapat ditarik kesimpulan bahwa : 1. Zn bersifat anodik terhadap baja pada semua kondisi 2. Al sifatnya bervariasi 3. Sn selalu bersifat sebagai katodik 4. Ni selalu bersifat sebagai katodik Korosi galvanik tidak terjadi jika kedua logam benar-benar kering karena tidak ada elektrolit yang memindahkan arus dintara anoda dan katoda. 2. Jarak Laju korosi pada umumnya paling besar pada daerah dekat pertemuan kedua logam. Laju korosi berkurang dengan makin bertambahnya jarak dari pertemuan kedua logam tersebut. Pengaruh jarak ini tergantung pada konduktivitas larutan dan korosi galvanik dapat diketahui dengan adanya serangan korosi lokal pada daerah dekat pertemuan logam. 3. Luas penampang Yang dimaksud dengan luas penampang elektroda terhadap korosi galvanik adalah pengaruh perbandingan luas penampang katodik terhadap anodik. Jika luas penampang katodik jauh lebih besar dari pada katoda. Makin besar rapat arus pada daerah anoda mengakibatkan laju korosi makin cepat pula. Korosi di daerah anodik akan menjadi 100-1000 kali lebih besar jika dibandingkan dengan keseimbangan luas penampang anodik dan katodik. Contoh lain luas penampang elektroda adalah ratusan tangki penyimpanan

6

yang besar dipasang pada bagian utama pabrik yang mengalami program ekspansi. Tangki-tangki yang pertama digunakan adalah terbuat dari baja karbon dan permukaan dalamnya dilapisi atau dilindungi oleh cat phenolik. Tangki-tangki ini dapat digunakan dengan baik untuk beberapa tahun. Akan tetapi lama kelamaan lapisan cat bagian bawah rusak dan menyebabkan terjadinya kontaminasi. Oleh karena itu tangki-tangki yang baru, bagian bawahnya dilengkapi dengan stainless steel yang melindungi baja karbon ( stainless steel- clad carbon steel ) untuk pemakaian yang lebih baik dan mengurangi biaya perawatan. Kemudian cat pelapis pheonik juga diberikan di seluruh permukaan - permukaan dinding tangki sedangkan bagian bawah tangki yang dilapisi stainless steel tidak diberi lapisan cat karena mempunyai sifat ketahanan korosi yang baik. Namun setelah beberapa bulan dioperasikan, mulai terlihat adanya kebocoran di dinding tangki yaitu di atas penyambung logam/las-lasnya. E. Kerugian akibat Korosi Galvanik Ditinjau dari segi kerugian akibat korosi dapat digolongkan menjadi tiga jenis yaitu kerugian dari segi biaya korosi itu sangat tinggi atau mahal, kerugain dari segi pemborosan sumber daya mineral yang sangat tinggi dan kerugian dari segi keselamatan jiwa manusia juga sangat membahayakan. a. Kerugian Ekonomi Akibat Korosi Menurut sumber dari biro Klasifikasi indonesia pada tahun 1997 mengatakan bahwa pada umumnya biaya pengendalian korosi di Indonesia berkisar antara 2 hingga 3,5 % dari GNP ( Growth National Produk ). Biaya pengendalian korosi adalah semua biaya yang timbul untuk menanggulangi korosi mulai dari desain sampai dengan proses pemeliharaan. b. Pemborosan Sumber Daya Alam Pada dasarnya proses korosi dapat juga didefinisikan sebagai proses kembalinya logam teknis ke bentuk asalnya di alam. Bentuk asalnya logam di alam adalah senyawa-senyawa mineral yang abadi di perut bumi. Pada umumnya senyawa-senyawa mineral logam tersebut merupakan ikatan kimia antara unsur logam dengan unsur logam dengan unsur halogen misalnya oksigen dan belerang. Dengan adanya proses korosi pada struktur bangunan di tempat-tempat yang tersebar di seluruh dunia, mengakibatkan sumber daya mineral yang semula berbentuk logam teknis telah berubah menjadi produk korosi yang tersebar tanpa bisa didaur ulang untuk dijadikan logam teknis kembali. c. Korosi Dapat Membahayakan Jiwa Manusia Pada dasarnya korosi mengakibatkan penurunan mutu, kekuatan juga kelayakan dari suatu logam sehingga korosi dapat menimbulkan kecelakaan

7

yang menelan puluhan korban bahkan ratusan korban jiwa atau mencederai manusia disebabkan karena kegagalan dari konstruksi bangunan akibat korosi. Di dunia pelayaran, korban manusia yang meninggal akibat kapal tenggalam jumlahnya sudah sangat banyak. d. Estetika Menurun Dilihat dari estetika, nilai seni dan nilai jual tentunya korosi dapat menurunkan nilai estetika, nilai seni dan nilai jual suatu material. Ini terjadi karena korosi dapat merusak lapisan luat suatu logam atau material sehingga terdapat bercak-bercak karat atau korosi. F. Cara pengendalian Korosi Galvanik Metode-metode yang dilakukan dalam pengendalian korosi galvanis adalah: 1. Menghindarkan terjadinya hubungan galvanik logam. Hal ini dapat dilakukan dengan cara memilih material yang memiliki potensial yang tidak jauh berbeda (berdekatan pada Galvanic Series) pada saat perencanaan. 2. Mengontrol Anoda. Apabila hubungan galvanik tidak dapat dihindarkan, maka logam yang menjadi daerah anoda hendaknya diperluas atau dibuat lebih tebal. Secara ekonomis, akan lebih baik lagi dilakukan dengan membuat anoda menjadi bagian yang mudah diganti. 3. Pemasangan sekat antara dua bagian logam yang berhubungan biasanya salah satu cara yang dilakukan untuk menghindari terjadinya hubungan galvanik. 4. Menghindarkan terjadinya cacat lapisan. Pada pelapisan logam hubungan galvanik akan terjadi apabila lapisannya pecah, oleh karena itu pada saat proses pelapisan dilakukan harus dihindarkan terjadinya cacat pelapisan yang dapat menjadi anoda yang sangat kecil sekalipun. Adapula pengendalian korosi dengan cara galvanisasi. Galvanisasi merupakan salah satu cara untuk mengurangi/ menghindari proses korosi dengan melapisi logam yang kita ingin lindungi dengan logam lain yang lebih mudah terkorosi. Ide galvanisasi sendiri berawal dari proses sel galvani dan korosi galvanic. Galvanisasi adalah proses pelapisan logam dengan logam lain yang lebih mudah terkorosi, hal tersebut dimaksudkan untuk melindungi logam bagian dalam dari korosi, baik terlindungi secara posisi juga secara kimia. Galvanisasi juga bermaksud untuk membentuk logam yang mudah terkorosi tersebut menjadi ‘anoda korban’, yaitu anoda yang sengaja dikorbankan terkorosi. Pada umumnya, pelapisan besi atau baja menggunakan zinc atau seng. Hal tersebut dikarenakan zinc lebih cepat terkorosi dibandingkan dengan besi atau baja, zinc juga lebih murah dan mudah ditemukan. Bahan lain yang biasa digunakan sebagai pelapis adalah alumunium.

8

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Korosi galvanik adalah korosi yang terjadi antara dua logam akibat adanya perbedaan potensial. Semakin besar perbedaan potensialnya, maka akan cepat terjadi korosi. Faktor yang mempengaruhi korosi galvanik yaitu, lingkungan, jarak, dan luas penaampang. B. Saran Korosi tidak dapat dicegah, tetapi dapat diperlambat umur datangnya. Beberapa cara untuk memperlambat umur terjadinya korosi yaitu dengan, menghindarkan terjadinya hubungan galvanik logam, mengontrol anoda, pemasangan sekat antara dua bagian logam yang berhubungan biasanya salah satu cara yang dilakukan untuk menghindari terjadinya hubungan galvanik, menghindarkan terjadinya cacat lapisan.

9

DAFTAR PUSTAKA [1] duniagalery. (2015, Juni). Korosi Galvanik. Diperoleh 11 Februari 2019, dari

http://duniagalery.blogspot.com/2015/06/galvanic-corrosion-korosi-

galvanik.html [2] brownharinto. (2009, 9 November). Korosi Galvanik. Diperoleh 11 Februari 2019, dari http://brownharinto.blogspot.com/2009/11/korosi-galvanik.html [3] budiberkarat. (2013, 28 Mei). Korosi Galvanik. Diperoleh 11 Februari 2019, dari https://mimanbud.wordpress.com/2013/05/28/korosi-galvanik/ [4] pariwarapasopati. (2013, 1 Juli). Korosi Galvanik. Diperoleh 11 Februari 2019,

dari

http://pariwarapasopati.blogspot.com/2013/07/korosi-

galvanik.html

10