View
980
Download
11
Category
Preview:
Citation preview
PRESENTASI PRAKTIKUM KOROSIKELOMPOK 10
Kelompok 10:
Dennie Widya Hutomo
M.Aqil Mustaqbal
M.Ekaditya Albar
Rhidiyan Waroko
Yanuar A.F
1.A. Sel Galvanik
Logam Ag/AgCl SHE SCE Pers.Reaksi (Anoda)
Fe -0.325 -0.103 -0.343 Fe2+(aq) + 2e-
Fe(s)
Zn -0.773 -0.551 -0.791 Zn2+(aq) + 2e-
Zn(s)
Cu -0.163 0.059 -0.181 Cu2+(aq) + 2e-
Cu(s)
Logam Ag/AgCl SHE SCE Pers.Reaksi (Anoda)
Fe/Zn -0.681 -0.459 -0.699 Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-
Cu/Zn -0.698 -0.476 -0.716 Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-
Fe/Cu -0.375 -0.153 -0.393 Fe(s) Fe2+(aq) + 2e-
2Presentasi Praktikum Korosi Kel.10
Persamaan Reaksi (Katoda) :O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
1.A. Analisa
Analisa Percobaan
Percobaan dilakukan dengan menghitung nilai potensial masing-masinglogam sebelum dicouple untuk melihat logam mana yang lebih mulia danmana yang lebih reaktif, selanjutnya dihitung potensial logam setelahdicouple. Seluruhnya dihitung pada lingkungan NaCl 3.5 %. Nilai potensialyang ditunjukkan pada multitester selalu berubah-ubah (tidak stabil)sehingga sulit dalam menentukan nilai potensial.
Analilsa Hasil Percobaan
Dari percobaan hasil yang diperoleh adalah logam Cu mempunyai potensialpaling tinggi, disusul oleh Fe dan Zn. Nilai yang berbeda dapat disebabkankarena pengamplasan kurang sempurna, logamnya bukan logam murniyang tidak diketahui komposisi pastinya, serta pada saat percobaan wadahterlalu kecil sehingga mempengaruhi karena kadang elektroda standardbersentuhan dengan logam.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 3
1.A. Analisa
Analisa Anoda dan Katoda
Pada Fe/ Cu, katoda = Cu dan anoda = Fe.
Pada Cu/ Zn, katoda = Cu dan anoda = Zn.
Pada Fe/ Zn, katoda = Fe dan anoda = Zn.
Analilsa Korosi pada Logam yang di-Couple
Logam dengan potensial yang lebih rendah akan rentan terhadapkorosi jika di – couple dengan logam yang memiliki potensial lebihbesar. Aliran elektron yang berasal dari anoda (proses oksidasi) akanmenuju katoda yang mengalami proses reduksi.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 4
1.A. Literatur & Kesimpulan
Dua buah logam yang salingberhubungan dengan jenis yangberbeda akan menghasilkan bedapotensial. Perbedaan potensial iniakan memicu terjadinya korosipada logam dengan potensial yanglebih rendah.
Urutan logam (pada percobaan)berdasarkan nilai potensialelektrodanya dimulai dari yangpaling reaktif yaitu Zn, Fe, Cu.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 5
1.B. Sel Diferensial Aerasi
6Presentasi Praktikum Korosi Kel.10
Kondisi Ag/AgCl SHE SCE
Deaerasi - 0,408 volt - 0,186 volt - 0,427 volt
Aerasi - 0,383 volt - 0,161 volt - 0,402 volt
Couple - 0,394 volt - 0,172 volt - 0,413 volt
Sebelum di-couple (Aerasi) :Anoda : Fe Fe2+ + 2 e –
Katoda : O2 + 2H2O + 4 e- 4OH –
Setelah di-couple:Sel aerator, bersifat katodik : O2 + 2H2O + 4 e- 4OH –
Sel deaerator, bersifat anodik : Fe Fe2+ + 2 e –
Sebelum di-couple (Deaerasi) :Anoda : Fe Fe2+ + 2 e –
Katoda : 2H2O + 2 e- H2 + OH –
1.B. Analisa
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 7
Analisa Percobaan
Percobaan dilakukan dengan menghitung potensial Fe dalam sel aerasi dandeaerasi (N2), setelah itu, logam di-couple dan dihitung potensialnya dalamNaCl 3.5 %. Nilai Potensial yang ditunjukkan pada multitester selaluberubah-ubah (tidak stabil) sehingga sulit dalam menentukan nilaipotensial.
Analilsa Hasil PercobaanPada saat sebelum dipasangkan, logam Fe memiliki potensial -0.383 V(aerasi) dan -0.408 V (deaerasi), sedangkan setelah di-couple potensial yangterukur adalah -0.394 V. Logam yang berada dalam larutan konsentrasioksigen tinggi akan cenderung bersifat katodik saat di-couple dan logamyang berada dalam larutan konsentrasi oksigen lebih rendah akancenderung bersifat anodik saat di-couple. Hal ini dikarenakan pada seldeaerasi harus mengimbangi konsumsi elektron yang dibutuhkan oleh selkatoda (aerasi) sehingga proses korosi berlangsung lebih cepat.
1.B. Kesimpulan
Perbedaan konsentrasi oksigen pada larutan yangterdapat dalam elektrolit dimana logam Fe berada, akanmembuat logam tersebut teroksidasi / terkorosi.
Pada sel tunggal, sel aerasi akan lebih cepat terkorosidibandingkan sel deaerasi.
Pada sel couple, sel deaerasi akan lebih cepat terkorosidibandingkan sel aerasi karena sel deaerasi harusmensuplai elektron dua kali lipat dari semula.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 8
1.C. Sel Konsentrasi
9Presentasi Praktikum Korosi Kel.10
Kondisi Ag/AgCl SHE SCE
CuSO4 0,1 gpl + 0,058 volt + 0,280 volt + 0,039 volt
CuSO4 100 gpl + 0,089 volt + 0,311 volt + 0,070 volt
setelah di Couple + 0,055 volt + 0,277 volt + 0,036 volt
Persamaan Reaksi (sebelum couple):Anoda : 2Cu → 2Cu2+ + 4e-
Katoda : 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-ΔG = -n.F.E
CnF
RTEEcell log0 Persamaan Reaksi (setelah couple):
Anoda (Encer) : 2Cu → 2Cu2+ + 4e-
Katoda (Pekat) : Cu2+ + 2e- → Cu
1.C. Analisa
Analisa Percobaan
Percobaan dilakukan dengan logam Cu pada larutan elektrolit CuSO4 dengankonsentrasi yang berbeda. Nilai Potensial yang ditunjukkan pada multitesterselalu berubah-ubah (tidak stabil) sehingga sulit dalam menentukan nilaipotensial.
Analisa Data Percobaan
Potensial yang didapat adalah 0.058 V (0.1 gpl) dan 0.089 V (100 gpl). Saatdicouple, kecepatan reaksi yang lebih tinggi pada konsentrasi tinggi ini terjadikarena terlalu banyaknya ion Cu2+ di dalam elektrolit sehingga ion-ion Cu2+
cenderung mengendap, dan untuk mengimbanginya maka logam Cu akanterionisasi dengan kecepatan yang sama dengan ion Cu2+ untuk tereduksi.
Analisa Korosi Akibat Perbedaan Konsentrasi
Pada sel perbedaan konsentrasi, logam pada daerah dengan elektrolit yang lebihencer akan terkorosi lebih cepat dibandingkan daerah dengan elektrolit pekat.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 10
1.C. Kesimpulan
Perbedaan konsentrasi akan mempengaruhi aktivitas iondalam elektrolit sehingga mempengaruhi laju korosisuatu logam.
Sebelum di-couple, larutan pekat akan mempercepatlaju korosi sedangkan pada larutan encer lebih lambat.
Setelah di-couple, logam pada konsentrasi rendah akanmenjadi anodik dan logam pada konsentrasi tinggimenjadi katodik.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 11
2.A. Potensial Korosi Berbagai Logamdalam NaCl 3.5 %
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 12
LogamNilai Potensial
Ag/AgCl SHE SCE
Mg -1.61 -1.388 -1.629
Zn anode -1.02 -0.798 -1.039
Al -0.93 -0.708 -0.949
Zn -0.76 -0.538 -0.779
Fe -0.42 -0.198 -0.439
Incolloy -0.3 -0.078 -0.319
SS 316 (las) -0.26 -0.038 -0.279
Ni -0.23 -0.008 -0.249
Cu-Zn -0.21 0.012 -0.229
Cu -0.16 0.062 -0.179
Pb 0 0.222 -0.019
2.A. Analisa
Analisa Percobaan
Percobaan dilakukan pada larutan NaCl 3,5% dengan berbagai jenis logam. Pada saatpercobaan, nilai potensial yang ditunjukkan pada multitester selalu berubah-ubah (tidakstabil) sehingga sulit dalam menentukan nilai potensial.
Analisa Data Percobaan dengan Literatur
Berdasarkan hasil percobaan maka potensial logam diurutkan dari yang rendah sampai yangtinggi adalah Mg, Zn Anode, Al, Zn, Fe, Incolloy, SS 316, Ni, Cu-Zn, Pb, Cu.
Berdasarkan literatur, dengan urutan potensial yang sama seharusnya adalah Zn Anode, Mg,Zn, Al, Fe, Cu, SS 316, Cu-Zn, Pb, Incolloy.
Persamaan Reaksi
Anoda : M →Mn++ne-
Katoda : O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
Analisa Pengaruh NaCl terhadap Laju Korosi
Pengaruh NaCl pada laju korosi adalah meningkat pada konsentrasi 0 % - 3.5 % dankemudian turun lagi. Hal ini dikarenakan kelarutan O2 pada konsentrasi 3.5 % berada padatitik maksimal.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 13
2.A. Kesimpulan
Semakin negatif nilai potensialreduksi suatu logam, makaakan semakin aktif dan mudahterkorosi.
Deret Galvanik logam disusunberdasarkan nilai potensiallogam pada lingkungan korosif.
Pada lingkungan NaCl 3.5 %,kelarutan oksigen maksimunsehingga laju korosi menjadimaksimum.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 14
3.5
2.B. Potensial Korosi Fe pada pH Berbeda
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 15
Logam Larutan(pH)Nilai Potensial
Ag/AgCl SHE SCE
Fe
H2SO4 (pH =2) -0,53 -0,308 -0,549
Air Ledeng (pH =4) -0,44 -0,218 -0,459
NaOH (pH =12) -0,47 -0,248 -0,489
Logam Larutan(pH)Nilai Potensial
Ag/AgCl SHE SCE
Cu
H2SO4 (pH =2) -0,03 0,192 -0,049
Air Ledeng (pH =4) -0,01 0,212 -0,029
NaOH (pH =12) -0,18 0,042 -0,199
FePada H2SO4 (pH=2); potensial -0,308
- pada daerah ini cenderung terkorosi
- reaksi : Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
Pada Air Ledeng (pH=4); potensial -0,218
- pada daerah ini cenderung terkorosi
- reaksi : Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
Pada NaOH (pH=12); potensial -0,248
- terbentuk lapisan pasif Fe(OH)3
- reaksi :
Fe Fe2+ + 2e
Fe2+ + 2H2O Fe (OH)2 + 2 H+
Fe (OH)2 + 2 H2O Fe (OH)3 + H+ + e
2.B. Analisa Fe
16Presentasi Praktikum Korosi Kel.10
2.B. Analisa Cu
Pada H2SO4 (pH=2) ; potensial 0,192
- pada daerah ini cenderung terkorosi
- reaksi : Cu + 2H+ → Cu2+ + H2
Pada Air Ledeng (pH=4); potensial 0,212
- pada daerah ini cenderung terkorosi
- reaksi : Cu + 2H+ → Cu2+ + H2
Pada NaOH (pH=12); potensial 0,042
- terbentuk lapisan pasif Cu2O
- reaksi :
Cu Cu2+ + 2e
Cu2+ + 2HO- Cu(OH)2
2Cu(OH)2 Cu2O + OH-
17Presentasi Praktikum Korosi Kel.10
2.B. Kesimpulan
Tingkat keasaman suatu lingkungan (pH) akanmempengaruhi sifat korosif dari material yang dapatdilihat pada Diagram Pourbaix.
Diagram Pourbaix dapat menunjukan daerah aktif , pasif,dan immun dari suatu logam pada range pH danpotensial tertentu.
Kekurangan Diagram Pourbaix adalah tidak dapatmengukur kinetika (laju) korosi.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 18
3.1. Kurva Polarisasi
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 19
3.2. Analisa
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 20
Perhitungan icorr , Ecorr , dan Laju Korosi (r)
Persamaan yang didapat :
Polarisasi Anodik y1 = 0.127x + 0.047
Polarisasi Katodik y2 = -0.122x – 1.409
Menentukan icorr
ya = yc
0,127x + 0,047 = -0,122x -1,4090,249x = -1,456x = -1,456 / 0,249x = -5,847 ..........(x dalam log icorr)
Menentukan Ecorr
x = -5,847 ; y = 0,127x + 0,047y = 0,127 (-5,847) + 0,047y = -0,696 Ecorr = -0,696 V
Menentukan corrosion rate
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 21
Relative Corrosion Resistance mpy
Outstanding <1
Excellent 1 – 5
Good 5 – 20
Fair 20 – 50
Poor 50 – 200
Unacceptable >200
3.3. Kesimpulan
Polarisasi merupakan penyimpangan nilai potensiallogam akibat mengalirnya arus.
Polarisasi dapat digunakan dalam menentukan lajukorosi suatu logam dalam lingkungan tertentu.
Laju korosi akan berbeda pada lingkungan yang berbeda,dimana pada lingkungan yang korosif, laju korosi akanmeningkat.
Kurva polarisasi yang dihasilkan dapat menentukan lajukorosi dari suatu logam.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 22
4.A. Anoda Korban
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 23
LogamNilai Potensial
Ag/AgCl SHE SCE
Zn -0.942 -0.72 0.961
Al -0.990 -0.768 -1.009
Fe -0.442 -0.22 -0.46
Mg -1.566 -1.344 -1.584
Al anode -1.025 -1.247 -1.487
Zn anode -1.005 -0.783 -1.023
LogamNilai Potensial
Ag/AgCl SHE SCE
Fe / Zn -0.694 -0.472 -0.712
Fe / Al -0.685 -0.463 -0.703
Fe / Mg -1.332 -1.11 -1.35
Fe / Al anode -0.894 -0.672 -0.912
Fe / Zn anode -0.928 -0.706 -0.946
Sebelum di-Couple Setelah di-Couple
4.A. Analisa
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 24
• Percobaan dilakukan pada larutan NaCl 3.5 %, karena pada kondisi tersebutoksigen yang terlarut maksimum.
• Syarat-syarat anoda korban adalah:
Potensial korosi anoda harus lebih negatif
Polarisasi anoda korban harus cukup rendah
Anoda harus bisa menyediakan arus yang konstan
Efisiensi anoda harus tinggi
Jenis-jenis anoda korban yang digunakan adalah: Mg (tanah), Al (air laut), Zn (airsungai).
Perencanaan pembuatan sistem anoda korban harus memperhatikan hal berikut:Luas area struktur yang akan dilindungi, kecepatan arus katodik, lifetime darisistem tersebut, tipe pelapis, jumlah anoda yang akan digunakan, bentuk anodadan resistivitas anoda
4.A. Kesimpulan
Mg, Al, Zn dapat menjadi anoda korban untuk proteksi Fe karenapotensial logam tersebut lebih negatif dari logam Fe.
Al cocok digunakan pada lingkungan air laut karena efisiensinyabesar.
Mg cocok digunakan untuk lingkungan yang resistivitasnya besarkarena Mg memiliki keaktifan yang tinggi.
Potensial logam setelah di-couple ada di antara potensial masing-masing logam sebelum di-couple.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 25
4.B. Impressed Current
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 26
No Titik Cu/CuSO4 SHE SCE
1 A -0.186 0.132 -0.108
2 B -0.185 0.133 -0.107
3 C -0.389 -0.071 -0.311
4 D -0.382 -0.064 -0.304
No Titik Cu/CuSO4 SHE SCE
1 A -0.875 -0.557 -0.797
2 B -0.341 -0.023 -0.263
3 C -0.403 -0.085 -0.325
4 D -0.349 -0.031 -0.271
Sebelum Dialiri Arus
Setelah Dialiri Arus
4.B. Impressed Current
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 27
No Titik Cu/CuSO4 SHE SCE
1 B -0.342 -0.024 -0.264
2 C -0.325 -0.007 -0.247
3 D -0.353 -0.035 -0.275
Setelah B dan D dibonding
Analisa Percobaan
Metode impressed current menggunakan arus luar DC
Kutub negatif dari tegangan dihubungkan ke pipa baja dankutub positif dihubungkan ke anoda inert (Pb)
Bertujuan untuk menghantarkan elektron menuju katoda,akibatnya akan menekan pelarutan logam / reaksi oksidasiakan tertahan dan logam cenderung untuk tereduksisehingga mencegah keluarnya elektron dari pipa baja(katoda)
Hasil percobaan tidak sesuai atau memiliki perbedaan terhadapteorinya, yaitu disebabkan karena ketahanan tanah, logam / kawatyang tersambung ke pipa telah membentuk karat sehingga padakawat terdapat tahanan tersendiri yang menyebakan hasilpengukuran berbeda.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 28
4.B. Analisa
4.B. Analisa
Dilihat dari nilai potensial sebelum dialiri arus, pipa CDlebih negatif dari pipa AB
Setelah pipa di aliri arus terjadi perubahan nilai potensialdimana perubahannya disetiap titik tidak sama besar.
Pada kondisi ini akan terdapat stray current yang dapatmempengaruhi struktur logam lain di sekitarnya(menyebabkan korosi).
Setelah titik B dan D dihubungkan, maka perbedaanpotensial dititik hampir sama. Stray current dapatdicegah dengan cara ini.
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 29
4.B. Kesimpulan
• Proteksi katodik menggunakan impressed current menggunakanarus searah (DC) yang dialirkan ke material yang ingin diproteksi.
• Arus mengalir menghantarkan elektron menuju katoda, sehinggamenekan pelarutan logam / reaksi oksidasi akan tertahan danlogam cenderung untuk tereduksi.
• Pada impressed current memungkinkan terjadinya stray currentyang dikarenakan jarak struktur yang berdekatan.
• Stray current dapat dicegah dengan menghubungkan kedua pipayang berdekatan (electric bonding)
Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 30
Recommended