LAPORAN PRAKTIKUM ILMU LOGAM DAN KOROSI IDENTIFIKASI KOROSI

LAPORAN PRAKTIKUM ILMU LOGAM DAN KOROSI

IDENTIFIKASI KOROSI Kelompok V-A Vindi Arifka Shinta Hilmy Izzati Zandhika Alfi Pratama Putri Dewi Fatwa

NRP. 2313 030 002 NRP. 2313 030 016 NRP. 2313 030 035 NRP. 2313 030 040

Tanggal Percobaan 8 Nopember 2014 Tanggal Selesai 20 Nopember 2014 Asisten Laboratorium Intan Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Danawati HP, M.Pd

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Korosi adalah degradasi (kerusakan atau penurunan kulaitas dari suatu logam yang di sebabkan oleh interaksi dengan lingkungan, terjadi akibat reaksi kimia atau elektrokimia. Lingkungan yang di maksud adalah larutan dalam air, logam, garam gas atau uap. Sehingga penyebab atau defenisi korosi tergantung kepada proses dan jenis lingkungan dimana terjadinya. Atau pembedaan korosi dapat juga dari bentuk produk korosi yang terjadi, seperti korosi pada struktur mikro dari logam. Korosi pada logam terjadi akibat reaksi elektrokimia, sedangkan korosi pada non logam di sebabkan karena degradasi atau pelapukan. Contoh pada non logam adalah kayu terjadi pelapukan, plastik atau polimer terjadinya degradasi ikatan kimia dan menjadikan getas. Salah satu faktor penyebab korosi adalah pH dimana pH dapat mempercepat laju korosi bila pH tinggi. Banyak sekali jenis-jenis korosi yang bisa diketahui dalam alat-alat industri, karena rata-rata menggunakan alat yang bahannya berasal dari besi. Penyebab korosi yang timbul dalam alat tersebut juga beragam. Sehingga jenis korosinya berbeda. Korosi yang terjadi pada alat industri yaitu Furnace Box PT Kalimantan Steel adalah korosi uniform atau lebih dikenal dengan korosi seragam. I- 1

Bab I Pendahuluan

Identifikasi korosi pada alat-alat industri sangat penting karena untuk meminimalisir dampak-dampak yang ditimbulkan dan kerugian akibat kerusakan pada alat tersebut. Cara untuk mengidentifikasi dengan melihat dan mengamati secara langsung kondisi alatnya kemudian melihat dari ciri-ciri yang ditimbulkan dari korosi tersebut. Sehingga bisa diketahui jenis korosi yang ditimbulkan. I.2 Tujuan Identifikasi Tujuan percobaan identifikasi korosi adalah untuk mengetahui dan mengenalisis bentuk-bentuk korosi dan penyebab terjadinya korosi pada tangki penyimpan air yang terdapat di PT Kalimantan Steel. I.3 Dasar Teori I.3.1 Korosi Korosi berasal dari bahasa latin “Corrodere” yang artinya perusakan logam atau berkarat. Definisi korosi adalah proses degradasi/deteorisasi/perusakan material yang terjadi disebabkan oleh lingkungan sekelilingnya. Beberapa pakar bersikeras definisi hanya berlaku pada logam saja, tetapi para insinyur korosi juga ada yang mendefinisikan istilah korosi berlaku juga untuk material non logam, seperti keramik, plastik, karet. Sebagai contoh rusaknya cat karet karena sinar matahari atau terkena bahan kimia, mencairnya lapisan tungku pembuatan baja,

LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-2

Bab I Pendahuluan

serangan logam yang solid oleh logam yang cair (liquid metal corrosion) (Anonim, 2013). Korosi dapat berjalan secara cepat ataupun lambat tergantung dari material bahan, lingkungan, temperatur dan lain sebagainya. Dalam dunia teknik, material korosi yang sering disinggung adalah korosi pada logam. Ilustrasi dari proses pengkorosian pada material logam pada dimana besi yang dibentuk sesuai kegunaannya dapat terkorosi akibat lingkungan yang dihadapi pada aplikasinya (Anonim, 2013).

Gambar I.1. Proses Pengkorosian Logam I.3.2 Jenis-Jenis Korosi Adapun beberapa jenis korosi yang umum terjadi pada logam menurut Anonim (2013), sebagai berikut: 1. Korosi merata Korosi merata adalah bentuk korosi yang pada umumnya sering terjadi. Hal ini biasanya ditandai dengan adanya reaksi kimia atau elektrokimia yang terjadi pada permukaan yang bereaksi. Logam menjadi tipis dan akhirnya terjadi kegagalan pada logam tersebut. Sebagai contoh, potongan baja atau seng dicelupkan pada asam sulfat encer, biasanya akan LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-3

Bab I Pendahuluan

terlarut secara seragam pada seluruh permukaannya. Contoh lain dari korosi merata adalah pada pelat baja atau profil, permukaannya bersih dan logamnya homogen, bila dibiarkan di udara biasa beberapa bulan maka akan terbentuk korosi merata pada seluruh permukaanya.

Gambar I.2. Korosi Merata pada Logam Korosi merata merupakan keadaan kerusakan yang sangat besar terhadap material. Namun demikian korosi ini kurang diperhatikan karena umur dari peralatan dapat diperkirakan secara akurat dengan pengujian lain yang lebih sederhana. Korosi merata dapat dilakukan pencegahan dengan cara pelapisan, inhibitor dan proteksi katodik. Usaha pengendaliannya: 1. Diberi lapisan pelindung yang mengandung inhibitor seperti minyak. 2. Bila sudah berbentuk barang jadi dilindungi dengan pengecatan. 3. Untuk dinding kapal laut yang luas diberi proteksi katodik. LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-4

Bab I Pendahuluan

4. Untuk jangka panjang pemakaian yang lebih panjang diberi logam berpaduan tembaga 0,4 %. 2. Korosi Dwi Logam (galvanic corrosion) Jenis korosi yang terjadi antara dua buah logam dengan nilai potensial berbeda saat dua buah logam bersatu dalam suatu elektrolit yang korosif. Contohnya bila besi kontak langsung dengan tembaga dimana tembaga lebih mulia, maka besi akan bersifat anodik dan akan mengorbankan diri sehingga akan terjadi korosi yang berat pada besi, sedangkan tembaganya tetap utuh.

Gambar I.3. Korosi Dwi Logam Usaha pengendaliannya dengan cara memberi isolator yang cukup tebal hingga tidak ada aliran elektron. 3. Korosi Celah (Crevice Corrosion) Korosi yang terjadi pada logam yang berdempetan dengan logam lain atau non logam dan diantaranya ada celah yang dapat menahan kotoran dan air yang menjadi sumber korosi. Konsentrasi O2 pada mulut lebih kaya dibandingkan pada bagian dalam, sehingga bagian dalam lebih anodik dan bagian mulut jadi katodik, maka akan timbul arah arus dari dalam ke mulut.

LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-5

Bab I Pendahuluan

Gambar I.4. Korosi Celah Usaha pengendaliannya adalah: 1. Memberi isolator pada celah. 2. Mengeringkan celah. 3. Bersihkan dari kotoran. 4. Korosi Sumuran (Pitting Corrosion). 4. Korosi Sumuran Korosi sumuran merupakan jenis korosi yang menyerang secara lokal selektif yang menghasilkan bentukbentuk permukaan lubang-lubang di logam. Terjadinya korosi jenis ini disebabkan komposisi logam tidak homogen dan dapat menimbulkan korosi yang dalam pada beberapa tempat. Dapat juga karena ada kontak antara logam yang berlainan dan logam kurang mulia, maka pada daerah batas timbul korosi berbentuk sumur.

Gambar I.5. Korosi Sumuran Usaha pengendaliannya antara lain : LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-6

Bab I Pendahuluan

1. 2. 3. 5.

Pilih bahan yang homogen. Melindungi dari zat agresif. Memberikan inhibitor. Korosi Erosi (erosion corrosion) Korosi erosi merupakan jenis korosi yang menggunakan proses mekanik melalui pergerakan relatif antara aliran gas atau cairan korosif dengan logam. Dalam hal ini perusakan karena erosi dan korosi saling mendukung. Logam yang telah terkena erosi akibat terjadi keausan dan menimbulkan bagian-bagian yang tajam dan kasar. Bagian-bagian inilah yang mudah terserang korosi dan bila ada gesekan akan menimbulkan abrasi lebih berat lagi dan seterusnya. Korosi erosi dapat juga disebabkan karena impingment corrosion, yaitu akibat fluida sangat deras dan dapat mengikis film pelindung pada logam yang mengakibatkan korosi pada logam.

Gambar I.6. Korosi Erosi Usaha pengendaliannya adalah: 1. Memberi pelindung dari zat yang agresif. 2. Memberi inhibitor. 3. Permukaan dies dihaluskan. LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-7

Bab I Pendahuluan

4. Hindari aliran fluida yang terlalu deras. 5. Mengurangi belokan fluida. 6. Korosi Retak Tegang (stress corrosion cracking) Korosi retak tegang merupakan jenis korosi yang disebabkan kehadiran secara simultan tegangan tarik (tensile stress) dan media korosif yang menyebabkan terjadi penampakan retak di dalam logam.

Gambar I.7. Korosi Retak Tegang Usaha pengendaliannya adalah: 1. Turunkan beban. 2. Lindungi dari senyawa yang korosif. 3. Memberi inhibitor. 4. Pada bagian yang terdapat streses harus direlaksasi. 7. Korosi Batas Butir (intergranular corrosion) Korosi batas butir merupakan korosi yang menyerang secara lokal menyerang batas butir-butir logam sehingga butir-butir logam akan hilang atau kekuatan mekanik dari logam akan berkurang, Korosi ini disebabkan adanya kotoran (impurity) batas butir, adanya unsur yang berlebih pada sistem perpaduan atau penghilangan salah satu unsur pada daerah batas butir.

LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-8

Bab I Pendahuluan

Gambar I.8. Korosi Batas Butir Untuk pengendalianya dapat dilakukan dengan cara menghindari terbentuknya karbida pada batas butir . 8. Hilangnya Unsur Paduan (dealloying) Peluluhan selektif atau dealloying merupakan penghilangan salah satu unsur dari paduan logam oleh proses korosi.

Gambar I.9. Korosi Dealloying 9. Korosi Mikrobiologis Korosi mikroba (microbial corrosion) adalah Korosi yang terjadi akibat aktivitas mikroba sebagai penyedia lingkungan yang korosif. Dalam hal ini biasanya terjadi pada pipa logam dalam tanah yang dibungkus oleh kain aspal yang terbuka dan menjadi koloni tempat bakteri sulfat. Bentuk korosinya pun sering menyerupai bekas lilitan kain pada pipa. LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I-9

Bab I Pendahuluan

Gambar I.10. Korosi Mikrobiologis Untuk Pengendalianya dapat dilakukan dengan : 1. Khlorinasi supaya bakterinya mati. 2. Diberi cat anti fouling. 10. Korosi Kavitasi Peronggaan (cavitation) Peronggaan terjadi saat tekanan operasional cairan turun di bawah tekanan uap gelembunggelembung gas yang dapat merusak permukaan logam dasar.

Gambar I.11. Korosi Kavitasi Pengendalianya dapat dilakukan dengan : 1. Surface finish yang bagus dan dibuat licin. 2. Diberi pelapis atau pelindung. 3. Memperkecil tekanan hidrolik. LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I - 10

Bab I Pendahuluan

4. Menurunkan fibrasi. I.3.3 Faktor Penyebab Terjadinya Korosi Faktor penyebab terjadinya korosi dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu sifat dari material, faktor lingkungan dan adanya reaksi 1. Sifat material a. Pengaruh susunan kimia material Semua logam termasuk baja tahan karat, alumunium, dan sebagainya cenderung akan akan mengalami pengkaratan oleh media korosif. b. Pengaruh struktur kristal Kurangnya homogenitas struktur dapat menimbulkan efek-efek galvanis mikro pada material yang menyebabkan pengkaratan. Perbedaan potensial akan mneyebabkan terjadinya aliran elektron bila baja dimasukkan kedalam larutan elektrolit. Pada material yang mengalami deformasi akan lebih mudah terjadi korosi, karena butiran dalam material mengalami perubahan bentuk dan susunanya. c. Pengaruh beda potensial Pengaruh beda potensial bila dua logam mempunyai beda Potensial tidak sama digabungkan dan dimasukkan dalam larutan elektrolit maka akan terjadi pengkaratan. d. Pengaruh bentuk permukaan material Permukaan logamm yang mempunyai bentuk sendiri akan menyebabkan terjadinya korosi. Adanya LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I - 11

Bab I Pendahuluan

kotoran pada permukaan material akan menyebabkan korosi karena terperangkapnya oksigen dalam material. (Nurfanani, 2012). 2. Variabel Lingkungan yang Berpengaruh Terhadap Laju Korosi: 1. Pengaruh dari potensial ini adalah : a. Bila potensial logam semakin tinggi atau di buat lebih tinggi, maka kecendrungan terkorosi semakin rendah. b. Penaikan potensial dapat mengakibatkan pasivasi pada baja karbon atau paduannya. c. Dapat menjadi acuan untuk metoda anodisasi atau proteksi anodik. Dan proteksi katodik adalah membuat logam yang di lindungi berada pada posisi nobel dan berpotensial tinggi. 2. Pengaruh Temperatur Laju korosi di pengaruhi oleh temperatur mengikuti teori Arhenius r= A exp (-E/RT) dimana r = laju korosi E = energi aktivasi R = Konstanta T = Temperatur absolut Pada kasus baja, sebagai contoh pada larutan dingin dan panas, bila larutan bertemperatur tinggi dapat menyebabkan tingkat ke asaman yang tinggi pula dan bila

LABORATORIUM TEKNIK KOROSI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

I - 12

Bab I Pendahuluan

temperatur yang tinggi mengakibatkan difusi oksigen yang tinggi dalam larutan, maka korosi dapat menjadi cepat. 3. Pengaruh pH (keasaman) Pada keasaman yang tinggi dimana pH