Korosi Sumuran [PDF]

Citation preview

KOROSI DAN PELAPISAN KOROSI SUMURAN (Pitting Corrosion)



DISUSUN OLEH: NURUL QODRI 5153122007



PRODI PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2016



BAB I PENDAHULUAN



A. LATAR BELAKANG Pada zaman sekarang kita pasti sering melihat besi atau baja digunakan dalam berbagai macam hal seperti sebagai bahan material bangunan ataupun bermacam – macam benda yang sering kita pakai sehari – hari. Besi dan baja tidak dapat selamanya terhindar dari berbagai masalah yang dapat merugikan bagi penggunanya. Dalam berbagai macam masalah tersebut, korosi merupakan masalah yang paling utama karena dapat merusak struktur atom yang ada pada besi atau baja tersebut. Korosi memiliki banyak macam dan jenis salah satunya adalah korosi sumuran atau dalam bahasa lain disebut dengan korosi pitting. Korosi pitting dianggap jauh lebih berbahaya daripada korosi seragam sejak tingkat adalah 10-100 kali lebih tinggi. Korosi pitting sangat dipercepat jika klorida, sulfat atau bromida ion yang hadir dalam larutan elektrolit. Baja stainless dan logam lain membentuk lapisan oksida pasif pada permukaan mereka ( Aluminium paduan ,paduan tembaga , kromium) dalam elektrolit dan suasana sensitif terhadap korosi pitting.



B. TUJUAN Agar mahasiswa dapat megetahui penyebab terjadinya korosi sumuran(pitting corrosion), mekanisme korosi sumuran dan mengetahui cara pencegahannya.



BAB II PEMBAHASAN A. KOROSI SUMURAN(PITTING CORROSION) Pitting corrosion(korosi sumuran) adalah bentuk serangan korosi yang sangat lokal (menyerang pada daerah tertentu saja) yang mengakibatkan lubang dalam logam. Lubang ini mungkin memiliki diameter yang kecil atau besar, di mana dapat menimbulkan kerugian logam dalam bentuk lubang dengan penampang relatif kecil untuk permukaan terbuka secara keseluruhan. Sebagian besar permukaan sering menderita kerugian logam sedikit atau tidak ada. Penetrasi bisa begitu besar sehingga dinding dapat benar-benar berlubang sehingga kebocoran. Atau, penetrasi bisa berhenti di kedalaman tertentu atau berhenti dan kemudian restart. Untuk komponen di bawah tekanan tarik, lubang dapat inisiasi situs untuk retak, yang kemudian dapat tumbuh dengan kecepatan tinggi, akhirnya berakhir dengan kegagalan atau terputusnya bagian. Pitting korosi pada logam bentuk pasif dan paduan stainless steel seperti ketika film ultratipis pasif (oxide film) secara kimiawi atau secara mekanis rusak dan tidak segera kembali. Lubang yang dihasilkan dapat menjadi lebar dan dangkal atau sempit dan mendalam yang dapat dengan cepat melubangi ketebalan dinding logam.



Gambar 1. Korosi sumuran pada bak mandi



Bahkan korosi(corrosion) dapat membentuk suatu rongga atau lubang dengan struktur yang terbuka (uncovered) ataupun tertutup (covered) dengan membran semi permeabel dari produk korosinya. Rongga yang terbentuk dapat pula berbentuk hemispherical atau cup-shaped. Terdapat tujuh bentuk rongga hasil dari korosi pitting, seperti terlihat pada gambar 2.



Gambar 2. Bentuk-bentuk rongga pada korosi pitting Korosi (corrosion) dapat terjadi pada lingkungan laut di mana terdapat ion-ion Cl-, Br-, dan I-, Ion-ion tersebut, terutama ion Cl- dapat menyebabkan logam baja terbentuk suatu sistem anoda dan inisiasi pit akan terjadi. Inisiasi dapat terjadi karena beberapa hal, diantaranya: 1. Rusaknya lapisan pasif yang protektif secara mekanik ataupun kimia, sedikitnya oksigen yang terlarut sehingga meghasilkan lapisan pasif yang tidak stabil, dan konsentrasi yang tinggi dari ion klorida 2. Proses pelapisan/coating yang tidak merata 3. Terdapat ketidakseragaman mikrostruktur dari logam tersebut, seperti inklusi



B. MEKANISME KOROSI SUMURAN Salah satu mekanisme yang berbeda tidak dapat dipanggil untuk menggambarkan pitting pada semua paduan dan dalam semua lingkungan. Bahkan, masih ada ketidaksepakatan mengenai mekanisme yang tepat yang menyebabkan lubang untuk memulai dan menyebarkan. Secara umum terdapat tiga tahapan utama pada mekanisme terjadinya korosi pitting, yaitu:



 Inisiasi pit  Propagasi, dan  Terminasi. Bahkan ada karakteristik tertentu yang umum untuk sebagian besar jenis pitting. 1. Terbentuknya tempat-tempat yang bersifat anodik yang disebabkan oleh terganggunya/rusaknya lapisan pasif pada permukaan logam. Anoda: M => Mn+ + neKatoda: O2 + 2H2O + 4e- => 4OH2. Karena terjadi proses pelarutan logam secara kontinu, ion-ion logam akan terakumulasi di daerah anoda, sehingga terbentuk rongga-rongga. Dan untuk menstabilkan electron, ionion klorida bermigrasi ke dalam rongga dan bereaksi dengan ion logam dan terjadi reaksi hidrolisis. M+Cl- + 2H2O => MOH + H+ + Cl3. Dengan adanya ion H+ dan Cl- akan mencegah terjadinya repasifasi pada logam. Lalu dengan meningkatnya laju pelarutan logam pada daerah anodik akan mempercepat migrasi dari ion klorida, sehingga akan memperbanyak terbentuknya M+Cl- seperti pada reaksi pada tahap 2. Dan proses tersebut akan berjalan hingga logam tersebut bolong/terbelah, dan prosesnya berupa autokatalitik. 4. Akhirnya logam tersebut akan bolong/terbelah sehingga mengalami kegagalan. Tahapan korosi sumuran: Inisiasi Pit. Sebuah lubang awal dapat terbentuk pada permukaan ditutupi oleh lapisan oksida pasif sebagai akibat dari berikut: 1. Kerusakan mekanis dari film pasif disebabkan oleh goresan.Reaksi Anodik dimulai pada permukaan logam terkena elektrolit. Sekitarnya permukaan dipasivasi bertindak sebagai katoda. 2. Partikel dari kedua fase ( non-logam inklusi , inklusi intermetalik , partikel logam, Microsegregation ) muncul pada permukaan logam. Partikel-partikel ini mempercepat sepanjangbatas butir dapat berfungsi sebagai anoda lokal menyebabkan korosi galvanik lokal dan pembentukan lubang awal. 3. Menekankan lokal dalam bentuk dislokasi muncul di permukaan dapat menjadi anoda dan memulai lubang.



4. Non-homogen lingkungan dapat membubarkan film pasif di lokasi tertentu di mana lubang awal bentuk.



Gambar 3. Mekanisme korosi pitting pada logam



Gambar 4. Mekanisme pitting pada baja



Berikut Reaksi mekanisme yang terjadi yaitu: 1. Reaksi di dalam pit: Fe => Fe2+ 2e-; Fe2+ + H2O => FeOH+ + H+; MnS + 2H+ => H2S + Mn2+



2. Reaksi pada mulut pit: Terjadi oksidasi FeOH+ dan Fe2+ oleh oksigen terlarut: 2FeOH+ + 1/2 O2 + 2H+ => 2FeOH2+ + H2O 2Fe2+ + 1/2O + 2H+ => 2Fe3+ + H2O Diikuti dengan hidrolisis dari produk reaksi diatas: 2+ FeOH + H2O => Fe (OH)+ + H+ Fe3+ + H2O  FeOH2+ + H+ Lalu terjadi presipitasi magnetite (Fe3O4) dan karat: 2+ 2FeOH + Fe2+ + 2H2O => Fe3O4 + 6H+ Fe(OH)2+ + OH- => FeOOH + H2O 3. Reaksi di luar pit: Terjadi reduksi dari oksigen terlarut O2 + 2H2O + 4e => 4OHDan reduksi karat menjadi magnetit 3FeOOH + e- => Fe3O4 + H2O + OHDengan adanya reaksi diatas pada daerah sekitar sumuran cenderung untuk menekan laju korosi karena daerah tersebut terpasifasi dengan naiknya pH.



C. CARA MENCEGAH KOROSI SUMURAN(PITTING CORROSION)       



Menggunakan material dengan elemen paduan yang ditunjukkan untuk pitting resistance contohnya penambahan molybdenum pada stainless steel. Menjaga agar permukaan material merata atau Kontrol pH, konsentrasi klorida dan suhu tetap stabil. Meng-coating material dan menggunakan proteksi katodik. Gunakan paduan tinggi (ASTM G48) untuk peningkatan resistensi terhadap korosi pitting. Menghindari zona stagnan dan deposito, serta mengurangi agresivitas medium. Pengendalian komposisi elektrolit (ID ion klorida). Memberikan Inhibitor korosi, yaitu suatu senyawa yang berperan melindungi logam dari korosi dengan melalui berbagai cara. Untuk itu diperlukan analisis dan perhitungan yang matang pada praktek penggunaannya agar didapat hasil yang efektif.



BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Pitting corrosion(korosi sumuran) adalah bentuk serangan korosi yang sangat lokal (menyerang pada daerah tertentu saja) yang mengakibatkan lubang dalam logam. Lubang ini mungkin memiliki diameter yang kecil atau besar, di mana dapat menimbulkan kerugian logam dalam bentuk lubang dengan penampang relatif kecil untuk permukaan terbuka secara keseluruhan. Dimana terdapat tiga tahapan utama pada mekanisme terjadinya korosi pitting, yaitu:



 Inisiasi pit  Propagasi, dan  Terminasi. Dan Reaksi mekanisme dapat terjadi pada:  Reaksi di dalam pit  Reaksi pada mulut pit  Reaksi di luar pit



B. DAFTAR PUSTAKA http://abazariant.blogspot.co.id/2012/10/normal-0-false-false-false-en-us-x-none.html http://eprints.undip.ac.id/41465/3/BAB_II.pdf http://ilmu-material.blogspot.co.id/2014/09/mekanisme-korosi-sumuran-pitting.html