amaliaafw: Korosi Galvanik

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Korosi

Korosi adalah suatu reaksi redoks antara logam dengan berbagai zat yang ada di lingkungannya sehingga menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam kehidupan sehari-hari korosi kita kenal dengan sebutan perkaratan. Jika dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan beroksigen. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Rumus kimia karat besi adalah Fe₂O₃. XH₂O suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Korosi dapat dikatakan sebagai suatu proses perusakan atau degradasi material logam yang terjadi secara alamiah(Oediyani.S,1999). Atau menurut definisinya korosi adalah kerusakan material padat karena lingkungannya.Lingkungan yang dapat menimbulkan proses korosi pada material padat memiliki ruang lingkup yang sangat luas. Beberapa contoh lingkungan yang biasa terjadi korosi adalah lingkungan laut, lingkungan bawah tanah, lingkungan suhu tinggi, lingkungan mekanik dan lain sebagainya.

Material logam yang diambil dari bumi akan kembali kebumi secara alamiah pula melalui proses korosi .Maka korosi adalah suatu gejala alam yang tidak dapat dihindari atau dicegah. Karenanya setiap material logam tidak akan lepas dari proses korosi, kecuali golongan logam mulia.

2.2 Korosi Galvanik

Prinsip korosi galvanik sama dengan prinsip elektrokimia yaitu proses yang melibatkan perpindahan elektron dari anoda ke katoda melalui suatu media penghantar ionic sehingga terdapat elektroda (katoda dan anoda), elektrolit dan arus listrik. Logam yang berfungsi sebagai anoda adalah logam yang sebelum dihubungkan bersifat lebih aktif atau mempunyai potensial korosi lebih negatif.

Pada anoda akan terjadi reaksi oksidasi atau reaksi pelarutan sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi logam atau tidak terjadi reaksi apa-apa. elektron yang dilepaskan oleh anoda dapat mengalir ke katoda jika ada perbedaan tegangan antara anoda dan katoda. Untuk dapat menentukan suatu logam terkorosi atau tidak, bukanlah suatu perkara yang mudah. Seperti suatu mesin, korosi juga memiliki suatu cara kerja atau mekanisme terjadinya korosi. Maka untuk menentukannya kita harus melihat mekanisme korosi itu sendiri. (Susilowati, Endang.2007)

$Description: C:\Users\Andres\Documents\FFOutput\nprpbbtw httpwww.kaskus.usshowthread.phpt=2132740.jpg$

Gambar 2.1 Skematik korosi galvanik

Terjadinya perbedaan tegangan antara anoda dan katoda kemungkinan di sebabkan oleh :

1. Perbedaan jenis logam.

2. Perbedaan struktur logam baik arena proses kristalisasinya ataupun pengerjaan mekanis terhadap logam tersebut.

3. Perbedaan kadar logam

4. Perbedaan kadar elektrolit dan kandungan O₂dalam elektrolit

5. Perbedaan temperature

Korosi galvanik terjadi apabila berada dalam lingkungan lembab dan ada cairan elektrolt. Jika tembaga dan besi diletakkan pada daerah lembab dan ada elektrolit, maka akan terjadi aliran arus dari besi ke tembaga. Dalam hal ini korosi galvanik telah berlangsung, logam yang kurang mulia akan menjadi anoda korban. Adapun cara penanggulangan korosi galvanik yaitu:

1. Menghindari kontak logam yang berbeda (logamnya harus sama).

2. Mencegah kontak listrik antara 2 komponen logam.

3. Penggunaan pengaruh luas permukaan.

4. Menghindari daerah yang basah pada logam.

5. Menghindarkan terjadinya hubungan galvanic logam, hal ini dapat dilakukan dengan cara memilih material yang memiliki potensial yang tidak jauh berbeda (berdekatan pada galvanik series) pada saat perencanaan.

6. Mengontrol anoda, apabila hubungan galvanik tidak dapat dihindarkan maka logam yang menjadi daerah anoda hendaknya diperluas/dibuat lebih tebal. Secara ekonomi akan lebih baik lagi melakukan dengan membuat anoda menjadi bagian yang mudah diganti.

7. Menghindarkan terjadinya cacat lapisan, padape lapisan logam hubungan galvanik akan terjadi apabila lapisannya pecah, oleh karena itu pada saat proses pelapisan dilakukan harus dihindarkan terjadinya cacat pelapisan yang dapatmenjadianoda yang sangatkecil.

Korosi galvanik disebut juga sebagai korosi logam tak sejenis atau korosi dwilogam. Korosi ini terjadi jika 2 buah logam atau logam paduan yang berbeda dalam suatu lingkungan yang sama dan saling berhubungan. Hal ini terjadi karena dihasilkan suatu beda potensial diantara logam tesebut. Korosi galvanik terjadi apabila dua logam yang tidak sama dihubungkan dan berada di lingkungan korosif. Salah satu dari logam tersebut akan mengalami korosi, sementara logam lainnya akan terlindung dari serangan korosi. Logam yang mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial yang lebih rendah dan logam yang tidak mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial yang lebih tinggi. Prinsip korosi galvanic sama dengan prinsip elektrokimia yaitu terdapat elektroda (katoda dan anoda), elektrolit dan arus listrik. Logam yang berfungsi sebagai anoda adalah ogam yang sebelum dihubungkan bersifat lebih aktif atau mempunyai potensial korosi lebih negatif. Pada anoda akan terjadi reaksi oksidasi atau reaksi pelarutan sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi logam atau tidak terjadi reaksi apa-apa dengan cara proteksi katodik.

Untuk kinetika korosi, korosi terjadi karena adanya 8 tahapan reaksi pada permukaan logam. Delapan tahapan tersebut adalah :

Terjadinya reaksi anodik pada permukaan logam (logam terlepas membentuk ion-ion logam).
Terjadinya reaksi katodik (perpindahan elektron).
Laju difusi oksigen kepermukaan logam dan berikatan dengan logam.
Laju difusi ion logam menjauhi loogam induk.
Terbentuknya lapisan tipis presipitat yang terdiri dari oksida logam, hidroksida logam, dan garam dari logam tersebut.
Difusi ion logam yang menembus lapisan endapan yang porous sehingga menambah ketebalan dari lapisan tersebut.
Difusi ion logam atau oksigen kepermukaan kontak yang berada diantara oksdida dengan logam dan oksida dengan larutan.
terdapat konduktifitas listrik pada daerah permukaan anoda dan katoda.

9. Dari delapan tahapan tersebut maka akan membentuk suatu rate determining steps. Dari sini terjadilah suatu aktivasi kontrol atau reaksi yang mengontrol laju korosi tersebut. Pada proses korosi yang melakukan aktivasi kontrol adalah laju difusi. Hal ini karena laju dari reaksi elektrokimia yang sudah cepat sehingga energi aktivasi akan dikontrol oleh laju difusi.

2.3 Pengendalian Korosi

Setelah kita mengetahui bagaimana korosi dapat terjadi maka dapat dipilih salah satu teknik pengendalian korosi yang akan dilakukan, tentunya dengan perhitungan-perhitungan teknis dari konsumen logam tersebut. Terdapat beberapa cara untuk dapat mengendalikan korosi, yaitu dengan cara :

1. Alloying

Memilih dan menggunakan teknik memadukan logam agar tercipta suatu material logam yang tahan terhadap karat (logam bersifat netral) serta ekonomis.

2. Desain

Membuat desain benda kerja yang umumnya tidak membentuk sudut tajam serta benjolan atau gundukkan yang akan mengakibatkan terjadinya aliran turbulen, terbentuknya celah pada desain benda kerja, dan hindari adanya genangan air pada permukaan logam.

3. Alterasi lingkungan

Menurunkan temperatur benda kerja, menurunkan kecepatan aliran, menghilangkan kandungan oksigen, menguangi konsentrasi ion-ion agresif.

4. Penambahan inhibitor

Saat ini penggunaan inhibitor sudah dibatasi oleh pemerintah karena akan menimbulkan kerusakan pada lingkungan serta berbahaya bagi makhluk hidup didalamnya.

5. Melakukan proteksi katodik

Mengubah potensial antarmuka logam dengan ionnya kedaerah imun. Macam-macam dari proteksi katodik adalah anoda korban (sacrificial anode) dan arus dipaksakan (impress current)

6. Coating

Dengan memperindah penampakkan permukaan logam. Macam-macamnya yaitu, pelapisan logam (cladding, hot dipping, electroplating, flame spraying), pelapisan organik (pengecatan), pelapisan anorganik (konversi kimia, vitreous enamel, pelapisan portland cement).

Dari beberapa teknik pengendalian logam tersebut semuanya memiliki keunggulan dan kekurangan masing-masing, maka seorang metallurgist harus dapat menentukan cara apa yang paling tepat untuk digunakan. [ D.L. Graver.1985]

2.4 Kerugian Akibat Korosi

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 dan juga dapat menyebabkan berkurangnya keindahan pada material.

METODE PENELITIAN

3.1 Diagram Alir Percobaan