DASAR-DASAR KOROSI DALAM LINGKUNGAN ATMOSFERIK

DASAR-DASAR KOROSI
DALAM LINGKUNGAN
ATMOSFERIK
Elfida Moralista, S.Si., MT.
KOROSI LOGAM DALAM
LINGKUNGAN ATMOSFERIK
 Korosi logam/struktur logam yang dipaparkan di
udara/atmosfer yang mengandung polutan
 Interaksi material logam dengan lingkungan
atmosferik merupakan suatu proses degradasi
yang terputus-putus. Korosi hanya terjadi pada
saat permukaan logam basah atau lembab dan
proses degradasinya berlangsung secara
elektrokimia
JENIS ATMOSFER
 RURAL (Pedesaan) : Paling tidak korosif, tidak ada
polutan. Bahan korosif : embun, oksigen dan CO2.
 URBAN : Ada sedikit aktivitas industri. Bahan korosif :
SOx dan NOx dari emisi kendaraan bermotor.
 INDUSTRI : Bahan korosif : SOx, NOx, Cl- dan fosfat.
 PANTAI/LAUT : Atmosfer paling korosif, kombinasi
kelembaban udara, temperatur ambien rata-rata dan
salinitas udara tinggi. Bahan korosif : klorida.
Laju korosi = f (arah dan kecepatan angin, jarak dari
pantai)
PENGENDALIAN KOROSI
ATMOSFERIK
 COATING : Sebagai penghalang interaksi
antara lingkungan atmosfer dengan logam.
 WEATHERING STEEL : High-strength lowalloy, memiliki kekuatan tinggi, namun
resistan terhadap korosi atmosferik.
 Jumlah logam yang terkorosi dalam kurun waktu
tertentu mengikuti persamaan :
n
K = Σ σn Vk (n)
[g/m2]
1
 σn adalah waktu tenggang saat logam terbasahi
oleh air (TOW)
 Vk (n) adalah laju korosi rata-rata individual saat
logam terbasahi pada periode ke-n.
Pengukuran laju korosi atmosferik biasanya
dilakukan dari data pengukuran tahunan.

Laju korosi atmosferik tahunan ini sangat
dipengaruhi oleh faktor-faktor mikroklimatis, yaitu :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Tinggi rendahnya tingkat air hujan
Kelembaban relatif udara (RH)
Waktu kebasahan logam (TOW)
Suhu lingkungan dan permukaan logam
Kandungan polutan (Cl-, Sox dan NOx) di udara
Waktu pengeringan (dry time)
Radiasi sinar matahari
Kecepatan dan arah angin
Penelitian korosi atmosferik telah banyak
dilakukan dalam lingkungan-lingkungan yang
sifat atmosferiknya berbeda secara signifikan.
Lingkungan-lingkungan atmosferik yang
biasanya diperhatikan adalah :
1. Lingkungan pedesaan
2. Lingkungan perkotaan
3. Lingkungan Industri
4. Lingkungan Laut
5. Lingkungan industri yang dekat laut
FAKTOR CUACA
1. Radiasi matahari, kecepatan dan arah
angin

Radiasi matahari dan kecepatan angin dapat
mempercepat penguapan lapisan air pada
permukaan logam sehingga meninggalkan
padatan-padatan garam-garam terlarut

Radiasi matahari dapat merusak lapis lindung
organik (coating) pada permukaan logam
2. Air Hujan




Air hujan berperan penting dalam pembentukan
lapisan air yang tebal pada permukaan logam
yang mungkin mengandung ion-ion agresif,
seperti H+, Cl-dan SO42-.
Peningkatan curah hujan meningkatkan TOW.
Hujan juga dapat membersihkan endapan garamgaram yang terakumulasi pada permukaan
logam.
Pada daerah dengan tingkat polusi udara lebih
rendah, peningkatan curah hujan meningkatkan
laju korosi tahunan. Sedangkan pada daerah
dengan tingkat polusi udara tinggi, peningkatan
curah hujan menurunkan laju korosi tahunan.
3. Temperatur Lingkungan

Kenaikan temperatur akan meningkatkan
laju reaksi kimia dan elektrokimia pada
permukaan logam serta meningkatkan laju
difusi spesi-spesi reaktif menuju
permukaan logam.

Peningkatan temperatur lingkungan
mengurangi TOW
HUBUNGAN TEMPERATUR DENGAN LAJU
KOROSI ATMOSFERIK BAJA DAN SENG
4. Kelembaban Udara

Dinyatakan dengan Relative Humidity
(RH). Klasifikasi tingkat kelembaban :
Kering

Terbentuk selaput air mikroskopik akibat
adsorpsi molekul-molekul air

Terbentuk selaput air makroskopik pada
permukaan logam akibat dibasahi oleh
hujan
 Proses korosi dapat terjadi pada ketiga
kondisi kelembaban diatas. Tetapi laju korosi
saat logam kering sangat rendah meskipun
dapat terjadi reaksi-reaksi kimia pada
permukaan logam.
 Peningkatan RH akan semakin mempertebal
lapisan molekul air pada permukaan logam.
 Kelembaban pada saat korosi logam
berlangsung secara signifikan disebut
kelembaban kritik.
Dengan adanya garam-garam
higroskopis pada permukaan
logam, maka kelembaban kritik
kurang lebih sama dengan tekanan
uap air larutan jenuh garam-garam
tersebut
POLUTAN UDARA
 Udara yang belum terpolusi hanya
mengandung O2, N2, argon dan uap air.
 Laju korosi dalam udara yang belum
terpolusi lambat. Korosi berlangsung karena
oksigen dapat teradsorpsi ke dalam lapisan
air pada permukaan logam.
 Udara di kota-kota besar, daerah-daerah
industri dan lingkungan pantai telah terpolusi
oleh partikel-partikel polutan, seperti NOx,
SOx, CO2 dan garam-garam klorida.
 Polutan penyebab utama korosi atmosferik
adalah : oksida-oksida sulfur, hidrogen
sulfida, oksida-oksida nitrogen, amonia
dan ion klorida.
 Diantara jenis-jenis polutan tersebut, SO2
dan Cl- memberikan dampak yang paling
besar pada korosi atmosferik.
 Sumber utama SOx adalah hasil
pembakaran bahan bakar fosil seperti
minyak bumi dan batubara.
Proses Deposisi Oksida Sulfur :
 Adsorpsi gas SO2 pada permukaan
logam (deposisi kering)
 Penumpukan partikel-partikel sulfat
 Deposisi basah
Gas NOx adalah gas buang berupa NO dan
NO2 dari berbagai proses pembakaran.
Dengan adanya uap air akan terbentuk
HNO3 (pembentukannya berlangsung
lambat).
Hubungan Laju Korosi dengan
Jarak dari Pantai
 Klorida banyak ditemukan di lingkungan
laut. Penyebaran kedalaman ditentukan
oleh kecepatan dan arah angin.
 Klorida juga mungkin terdapat dalam
lingkungan industri dan dalam gas buang
hasil pembakaran batubara yang
mengandung kadar klorida tinggi dan
sampah.