BAB 2 ARUS DENSITAS

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


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


3/14


/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


4/14


/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


5/14


/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


6/14


/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


7/14


/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


8/14


/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


9/14


/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


10/14


/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


11/14


/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


12/14


/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


13/14


/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


14/14


/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

Documents

BAB 2 ARUS DENSITAS