korosi merata - Binus Repository

KOROSI
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan
fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan.
Penyelidikan tentang sistim elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan
mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di
sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu
sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan
reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan
lingkungan berair dan oksigen.
Pada umumnya suatu peralatan elektronik mengandung komponen logam
yang mempunyai waktu hidup atau masa pakai tertentu. Korosi pada komponenkomponen tersebut dapat menimbulkan kerugian ekonomi akibat berkurangnya
masa produktif peralatan elektronik. Korosi bahkan dapat menyebabkan terjadinya
gangguan berupa terjadinya hubungan pendek (konsluiting) yang dapat mengarah
kepada terjadinya kecelakaan. Masalah korosi peralatan elektronik merupakan salah
satu sumber yang dapat memicu kegagaan operasional serta keselamatan kerja
pada suatu industri. Oleh sebab itu, masalah ini sudah selayaknya mendapat
perhatian yang serius dari berbagai kalangan.
Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai
jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai
komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja dan sebagainya semuanya dapat
terserang oleh korosi ini. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi.
Demikian juga besi untuk pagar tidak dapat terbebas dari masalah korosi. Jembatan
dari baja maupun badan mobil dapat menjadi rapuh karena peristiwa alamiah yang
disebut korosi. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga
mampu menyerang logam pada komponen-komponen renik peralatan elektronik,
mulai dari jam digital hingga komputer, serta peralatan-peralatan canggih lainnya
yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat manusia, baik dalam kegiatan
industri maupun di dalam rumah tangga.
Korosi merupakan masalah teknis dan ilmiah yang serius. Di negara-negara
maju sekalipun, masalah ini secara ilmiah belum tuntas terjawab hingga saat ini.
Selain merupakan masalah ilmu permukaan yang merupakan kajian dan perlu
ditangani para ahli kimia. Korosi juga menjadi masalah ekonomi karena menyangkut umur,
penyusutan dan efisiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan dalam kegiatan secara
fisika, korosi juga menyangkut kinetika reaksi yang menjadi wilayah kajian
industri. Milyaran Dolas AS telah dibelanjakan setiap tahunnya untuk merawat
jembatan, peralatan perkantoran, kendaraan bermotor, mesin-mesin industri serta
peralatan elektronik lainnya agar umur konstruksinya dapat bertahan lebih lama.
Banyak negara telah berusaha menghitung biaya korosi nasional dengan cara yang
berbeda-beda, umumnya jatuh pada nilai yang berkisar antara 1,5 – 5,0 persen dari
GNP. Para praktisi saat ini cenderung sepakat untuk menetapkan biaya korosi sekitar
3,5 persen dari GNP. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya
langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan
sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi
dalam industri serta kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar
dibandingkan biaya langsung.
Penyebab Korosi
Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang
berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi
kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada
dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan
meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia
yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat
menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk
senyawa an-organik maupun organik. Penguapan dan pelepasan bahan-bahan
korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang
terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang
ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta persenyawaanpersenyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya
dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan
kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan
normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara.
Ammoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan
organik, sebagai bahan anti beku di dalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk
pembuatan pupuk. Bejana-bejana penyimpan ammoniak harus selalu diperiksa untuk
mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara.
Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu
serta gas-gas asam seperti NOx dan SOx. Dalam batubara terdapat belerang atau
sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama
berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas
polutan seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx). Walaupun
sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih
endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap
batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik
melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut
dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab
itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas
asam tersebut di dalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan
apa saja, termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan elektronik. Jika
hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi.
Korosi yang menyerang piranti maupun komponen-komponen elektronika
dapat mengakibatan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini maka sifat
elektrik komponen-komponen elektronika dalam komputer, televisi, video,
kalkulator, jam digital dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan
terbentuknya lapisan non-konduktor pada komponen elektronik. Oleh sebab itu,
dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari
komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin mudah rusak, bahkan
hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang terjadi pada
peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan
kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga
korban nyawa.
Pengendalian Korosi
Peristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari,
namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan
mencegah dampak negatif yang diakibatkannya. Dengan penanganan ini umur
produktif peralatan elektronik menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan,
bahkan dapat diperpanjang untuk memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi.
Upaya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional,
sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industri.
Pengendalian korosi pada peralatan elektronik dapat dilakukan melalui pengendallian
lingkungan atau ruangan di mana peralatan tersebut ditempatkan. Penanganan
masalah korosi berkaitan dengan perawatan dan perbaikan fasilitas produksi serta
peralatan penunjang lainnya.
Kegiatan ini harus dapatmengidentifikasi,mengantisipasi dan menangani
masalahmungkin dilakukan terhadap fasilitas yang berinteraksi langsung dengan
lingkungan di luar ruangan. Upaya pengendalian korosi ini harus melibatkan semua
fihak yang terlibat dalam pengoperasian alat, mesin, instalasi serta fasilitas lainnya.
Masalah korosi dan upaya pengendaliannya perlu diperkenalkan kepada seluruh
jajaran direksi dan karyawan yang terlibat langsung dalam kegiatan industri. Ada
beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya pengendalian korosi peralatan
elektronik, antara lain adalah :
1.
2.
pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan korosif ke
lingkungan.
Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya
debu-debu ke dalam alat. Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli
polutan korosif yang apabila terbang terbawa udara dapat masuk ke
dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen
elektronik di dalam alat tersebut.
Catodic protection cegah korosi Jembatan Suramadu
Jembatan Suramadu, penghubung antara Pulau Jawa dan Pulau Madura akan
segera terwujud. Kehadiran jembatan terpanjang di Indonesia ini merupakan
tantangan bagi teknologi Indonesia sekaligus ajang unjuk gigi para ahli di bidangnya
masing-masing.Secara umum, desain jembatan yang memiliki panjang 5.438 meter
ini menggunakan tipe Cable Stayed sebagai jembatan utamanya. Sistem ini dipilih
untuk mengganti desain semula yang menggunakan tipe Precast Segmental. Review
desain ini dilakukan oleh Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah bekerja
sama dengan konsultan pada tahun 2002-2003. Secara teknis penggarapan
jembatan ini dibagi menjadi tiga bagian besar, yakni Causeway, Approach Bridge dan
Main Bridge. Saat ini pengerjaan masih pada bagian Causeway, sedangkan dua
bagian lain masih dalam persiapan lebih lanjut.
* Causeway atau jembatan bentang pinggir, pada tahap pembangunannya dibagi
menjadi dua, yaitu sisi Surabaya dan sisi Madura.
--> Dari sisi Surabaya akan dibangun sepanjang 1.457,75 meter. Untuk jarak ini
akan digunakan bentang jembatan sebesar 40 meter dengan tipe struktur atas
berupa PCI Girder. Bentang jembatan ini akan ditopang penyangga sebanyak 33
buah.
--> Sisi Madura memiliki jarak lebih panjang, yaitu 1.822,25 meter. Jumlah
penyangga yang digunakan sebanyak 44 buah dengan spesifik struktur dan interval
yang sama.
* Untuk Approach Bridge atau jembatan penghubung antara Causeway dengan Main
Bridge, panjangnya 670 meter untuk masing-masing sisi (Surabaya dan Madura).
Digunakan bentang 80 meter dengan tipe struktur atas dari box girder beton yang
dilaksanakan secara balance cantilever. Jumlah penyangga tiap sisi sebanyak 7
buah. Untuk Main Bridge atau bentang utama, panjangnya 818 meter. Dengan tipe
Cable Stayed, jembatan utama ini memiliki keunggulan tersendiri, baik dari tipe
struktur yang tergolong canggih maupun nilai estetika yang tinggi. Clearance
jembatan adalah 35 meter dihitung dari kondisi HWL (pasang surut tertinggi)
sehingga memungkinkan dilewati kapal yang cukup besar.
Prof Dr Ir I Gusti Putu Raka, anggota tim pakar proyek pembangunan
Jembatan Suramadu, kepada Surya pekan lalu menyatakan, dari pengerjaan yang
berlangsung saat ini (bentang pinggir), tidak ada hal khusus dalam pelaksanaannya.
"Kita menggunakan pondasi tiang pancang beton bertulang seperti biasa," ujar staf
pengajar di Jurusan Teknik Sipil ITS ini.
Namun untuk semen dan betonnya, terbuat dari bahan khusus karena disesuaikan
dengan kondisi air laut Selat Madura yang cukup asin. Bahan khusus tersebut dipilih
yang tahan terhadap korosi atau karat.
Mencegah karat
Menurut Raka, untuk pencegahan korosi terutama di bagian splash zone, cara
yang digunakan sekarang adalah dengan coating atau penggunaan bahan pelapis
antikarat.
Cara lainnya seperti sistem catodic protection masih dikaji kemungkinan
penggunaannya. Teknik ini memanfaatkan tenaga listrik. "Dengan aliran listrik kecil,
korosi dipancing agar tidak menyerang pipa pancang, tapi dialihkan ke seng yang
telah disiapkan," jelas Raka.
Hanya saja, lanjut dia, penerapan teknik tersebut memerlukan perawatan yang
ekstra karena prosesnya berjalan terus menerus. Jika kerusakan tidak segera
ditangani, maka teknik itu tidak dapat berfungsi.
Ditambahkan Dr Ir Mochamad Ashari MEng, staf pengajar di Jurusan Teknik
Elektro ITS, untuk mencegah korosi Jembatan Suramadu sebenarnya lebih tepat
menggunakan sistem catodic protection, yakni bentuk perlindungan aktif terhadap
besi atau baja dengan cara pengaturan ionik. Sistem ini relatif mampu melindungi
besi dalam kondisi kadar garam yang cukup tinggi seperti di Selat Madura. Lebih
jelas lihat gambar!
"Dari beberapa kali kejadian, tegangan listrik di kawasan tersebut mudah sekali
turun, dikarenakan tiang listriknya mengalami korosi," katanya.
Menurut Ashari, teknologi anti-karat semacam itu sudah banyak diterapkan di
Indonesia. Tidak hanya untuk jembatan, tapi juga untuk kapal-kapal yang terbuat
dari unsur besi atau baja.
"Meski demikian, bukan berarti korosi tidak akan terjadi. Sistem tersebut hanya
memperlambat terjadinya korosi dalam hitungan tahun," imbuh Kepala Jurusan
Teknik Elektro ini. (k15/k12)
KOROSI MERATA
Definisi
Korosi adalah suatu reaksi redoks antara
ada
di
lingkungannya
sehingga
menghasilkan
logam dengan berbagai zat yang
senyawa-senyawa
yang
tidak
dikehendaki. Dalam kehidupan sehari-hari korosi kita kenal dengan sebutan
perkaratan.
Salah bentuk korosi yang terjadi pada logam adalah
korosi merata. Korosi
merata adalah jenis korosi dimana pada korosi tipe ini laju korosi yang terjadi pada
seluruh permukaan logam atau paduan yang terpapar atau terbuka ke lingkungan
berlangsung dengan laju
yang hampir sama. Hampir seluruh permukaan logam
menampakkan terjadinya proses korosi.
Penyebab
Korosi merata terjadi karena poses anodik dan katodik yang berlangsung
pada permukaan logam terdistribusi secara merata. Ini terjadi karena adanya
pengaruh dari lingkungan sehingga kontak yang berlangsung mengakibatkan seluruh
permukaan logam terkorosi. Korosi seperti ini umumnya dapat kita temukan pada
baja di atmosfer dan pada logam atau paduan yang aktif terkorosi (potensial
korosinya berada pada daerah kestabilan ionnya dalam diagram potensial-pH).
Kerusakan
material
yang
diakibatkan
oleh
korosi
merata
umumnya
dinyatakan dengan laju penetrasi yang ditunjukkan sebagai berikut :
Ketahanan
mpy
mm/yr
m/yr
nm/h
Outstanding
<1
< 0.02
< 25
<2
Excellent
1-5
0.02-0.1
25-100
2-10
Good
5-20
0.1-0.5
100-500
10-150
Fair
20-50
0.5-1
500-1000
50-150
Poor
50-200
1-5
1000-5000
150-500
Unexceptable
200+
5+
5000+
500+
Relatif Korosi
Secara teknik korosi merata tidak berbahaya karena laju korosinya dapat
diketahui dan diukur dengan ketelitian yang tinggi. Kegagalan materi akibat
serangan korosi ini dapat dihindari dengan pemeriksaan dan monitoring secara
teratur
Mekanisme
.
Paduan yang terkorosi merata
Paduan
Skematik penampang logam yang terkorosi merata
Korosi pada logam terjadi karena adanya reaksi redoks antara logam dengan
lingkungannya. Korosi merata berlangsung secara lambat dan korosi ini dipicu oleh
korosi yang mula-mula terjadi pada sebagian permukaan logam sehingga dengan
bertambahnya waktu akan menyebar ke seluruh permukaan logam. Korosi merata
yang terjadi pada logam besi prosesnya bisa digambarkan sebagai berikut :
reaksi yang terjadi adalah :
Fe(s)
Fe2+ + 2e
(reaksi oksidasi )
O2 + 2H2O + 4 e
4
2Fe + O2 + 2H2O
2Fe(OH)2
–
OH (reaksi reduksi)
Pengendalian
Laju korosi dapat diturunkan dengan perlindungan melalui penambahan
inhibitor pada larutan. Teknik-teknik perlindungan seperti proteksi katoda dan
anoda, pelapisan, inhibitor, dan pemilihan material sering digunakan sebagai cara
perlindungan korosi paling efektif.
Pengetahuan mengenai karakteristik korosi dan laju korosi pada logam dan
paduan logam sebagaimana ditunjukkan dalam literatur atau yang diukur melalui
teknik elektrokimia ataupun melalui pengurangan berat logam memungkinkan
dilakukannya pemilihan material yang baik.
Cara terbaik untuk menghindari
terjadinya korosi merata adalah dengan melakukan penanganan langsung pada
bagian logam yang terkorosi sebelum korosi ini menyebar ke semua permukaan
logam.
Kesimpulan
1.
Korosi merata dapat terjadi pada logam dan paduan logam karena
reaksi oksidasi dan reduksinya tersebar secara merata pada logam dengan laju
korosi yang relatif sama.
2.
Logam yang terkorosi merata terjadi akibat seluruh permukaan logam
kontak dengan lingkungannya.
Daftar Pustaka
The Electrochemistry of Corrosion
The Technology and Evaluation of Corrosion
Purba,Michael.Ilmu Kimia Untuk SMU Kelas 3. Erlangga:Jakarta.1997.