16
A. KOROSI Korosi pada logam telah berabad-abad menimbulkan masalah dan hal ini jelas menimbulkan kerugian yang tidak sedikit. Korosi menyerang hampir semua peralatan yang terbua dari logam. Mulai dari peralatan dapur, mesin cuci, sampai mesin mobil. Korosi dapat terjadi di rumah, kebun, alat transportasi, industri dan pipa-pipa bawah tanah. Hampir semua sektor industri mempunyai permasalahan dengan korosi. Misalnya sektor industri logam, industri perhubungan, industri pertambangan dan energi, pekerjaan umum, industri pertanian dan lain sebagainya. Permasalahan yang timbul dapat berupa kerusakan, umur pakai barang yang tidak memenuhi harapan sampai pada faktor keamanan yang tidak memadai. Proses korosi adalah suatu proses alamiah yang berkaitan dengan penurunan mutu logam sebagai akibat dari hasil interaksi logam tersebut dengan lingkungannya. Dengan demikian, proses korosi akan senantiasa terjadi di berbagai bidang dimana terdapat logam sebagai bahan utamanya. Konsekuensi korosi sangat jelas bagi kita, banyak komponen harus diganti, pelanggan menjadi tidak puas dan banyak lagi masalah finansial yang rumit. Oleh karena itu pengembangan sumber daya manusia dan teknologi di dalam negeri, akan sangat membantu masyarakat untuk mendapatkan biaya penanggulangan yang relatif murah, dan mendapatkan alternatif pemecahan yang didasari oleh kemampuan sendiri. B. PENGERTIAN KOROSI Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa- senyawa yang tak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida dan karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna

Bhn Kontruksi Dan Korosi

  • Upload
    tanlu

  • View
    7

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

BAHAN KONTRUKSI DAN KOROSI

Citation preview

Page 1: Bhn Kontruksi Dan Korosi

A. KOROSI

Korosi pada logam telah berabad-abad menimbulkan masalah dan hal ini jelas menimbulkan kerugian yang tidak sedikit. Korosi menyerang hampir semua peralatan yang terbua dari logam. Mulai dari peralatan dapur, mesin cuci, sampai mesin mobil. Korosi dapat terjadi di rumah, kebun, alat transportasi, industri dan pipa-pipa bawah tanah. Hampir semua sektor industri mempunyai permasalahan dengan korosi. Misalnya sektor industri logam, industri perhubungan, industri pertambangan dan energi, pekerjaan umum, industri pertanian dan lain sebagainya. Permasalahan yang timbul dapat berupa kerusakan, umur pakai barang yang tidak memenuhi harapan sampai pada faktor keamanan yang tidak memadai.Proses korosi adalah suatu proses alamiah yang berkaitan dengan penurunan mutu logam sebagai akibat dari hasil interaksi logam tersebut dengan lingkungannya. Dengan demikian, proses korosi akan senantiasa terjadi di berbagai bidang dimana terdapat logam sebagai bahan utamanya. Konsekuensi korosi sangat jelas bagi kita, banyak komponen harus diganti, pelanggan menjadi tidak puas dan banyak lagi masalah finansial yang rumit. Oleh karena itu pengembangan sumber daya manusia dan teknologi di dalam negeri, akan sangat membantu masyarakat untuk mendapatkan biaya penanggulangan yang relatif murah, dan mendapatkan alternatif pemecahan yang didasari oleh kemampuan sendiri.

B.    PENGERTIAN KOROSI

Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida dan karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.Fe(s) ↔ Fe2+(aq) + 2e Eº = +0.44 VElektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.O2(g) + 2H2O(l) + 4e ↔ 4OH-(aq) Eº = +0.40 VatauO2(g) + 4H+(aq) + 4e ↔ 2H2O(l) Eº = +1.23 VIon besi (II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3. xH2O, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih

Page 2: Bhn Kontruksi Dan Korosi

mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida). Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

C.    JENIS-JENIS KOROSI1.    Korosi HomogenKorosi homogen terjadi karena reaksi electro chemical yang secara homogen terjadi karat ke seluruh bagian material yang terbuka (telanjang).Sifat-    Merata dan material menipis-    Kehilangan tonage besar dan kecepatan tinggiContoh :korosi pada badan kapal, pilar – pilar pelabuhan, korosi pada kaki kaki jacket, sebatang besi yang tercelup larutan asam sulfat, atap sengPencegahan :Pemilihan material yang sesuai, coating yang sesuai, penambahan inhibitor dan katodic protection

2.    Galvanic Corrosion

Apabila terjadi kontak atau secara listrik kedua logam yang berbeda potensial tersebut akan menimbulkan aliran elektron/listrik diantar kedua logam. Logam yang mempunyai tahanan korosi rendah ( potensial rendah) akan terkikis dan yang tahanan korosinya lebih tinggi (potensial tinggi) akan mengalami penurunan korosinya. Galvanic corrosion dipengaruhi oleh, lingkungan, jarak, area/luasPencegahan : Memilih logam dengan posisi deret sedekat mungkin, menghilangkan pengaruh rasio luas penampang yang tidak diinginkan, memberikan isolasi diantara dua logam yang berbeda bila memungkinkan, penerapan coating dengan mengutamakan pada logam anode, penambahan inhibitor dengan cermat untuk mengurangi keagresifan logam dalam proses korosi, pencegahan sistem sambungan mur baut dengan bahan berbeda dengan logam induknya.

3.    Crevice CorrosionSifat :-    Tidak tampak dari luar dan sangat merusak konstruksi-    Sering terjadi pada sambungan kurang kedap-    Penyebabnya, lubang, gasket, lap joint, kotoran/endapanMekanisme

Page 3: Bhn Kontruksi Dan Korosi

Oksidasi :             M    + 1eReduksi :             O2 + 2H20 + 4e  4OH-

Pencegahan :-    Penggunaan sistem sambungan butt joint dengan pengelasan dibanding dengan sambungan keling untuk peralatan peralatan baru-    Celah sambungan ditutup dengan pengelasan menerus atau dengan soldering-    Peralatan – peralatan harus diperiksa dan dibersihkan secara teratur, terutama pada sambungan – sambungan yang rawan-    Hindari pemakaian packing yang bersifat higroskopis-    Penggunaan gasket dan absorbent seperti teflon jika memungkinkan-    Pada desain saluran drainase,hindari adanya lengkungan – lengkungan tajam serta daerah genangan fluida

4.    Filiform Corrosion Sifat serangan dari korosi ini tidak merusak komponen utama metal tetapi hanya mempengaruhi atau merusak penampilan permukaan metal dimana permukaan dan penampilan kaleng makanan atau minuma. Mekanisme terjadinya korosi ini merupakan kasus khusus untuk jenis korosi celah. Selama pertumbuhannya, pada bagian kepala unsur seperti H2O dan O2 dari udara luar secara osmosis. Kedua unsur ini selanjutnya bereaksi dengan ion Fe konsentrasi tinggi membentuk oksida Fe. H2O dan O2 ini akan berdifusi masuk kebagian kepala dan keluar dari bagian ekor secara terus menerus, korosi tertahan dibagian kepala dimana hidrolisa yang terjadi dibagian kepala menyebabkanlingkungan yang bersifat asam, sehingga korosi ini dapat menyebar secara otomatisPencegahan secara global-    Menyimpan material berlapis metal (email) didalam  kondisi kering-    Memberikan lapisan brittle film

5.    Intergranular Corrosion Mekanisme Penyebab Korosi intergranular terjadi pada daerah tertentu dengan penyebab grain boundary. Hal ini disebabkan oleh adanya kekosongan unsur/elemen pada kristal ataupun impurities dari proses casting. Korosi ini terjadi pada casting and weldingPencegahanCasting, pada proses ini harus dilakukan dengan jalan mengecor logam dengan step yang benar, komposisi yang benar dan pendinginan yang benar sesuai dengan karakteristik masing – masing logam dan kegunaannya. Welding, pemilihan elektrode yang benar, prosedur pengelasan yang benar, pendinginan yang benar.

6.    Pitting CorrosionAdalah bentuk pengkaratan yang terpusat pada satu titik dengan kedalaman tertentu.Sifat-    Terpusat pada titik, kecil/dalam, susah dideteksi, lamert/arah gravitasiMekanisme-    Dalam hal ini pH sangat mempengaruhi, pitting corrosion adalah korosi yang secara alami

Page 4: Bhn Kontruksi Dan Korosi

merupakan reaksi auto katalic.Pitting corrosion perlu diantisipasi adanya perbedaan katodik dengan anodik sehingga dalam membuat suatu konstruksi tidak akan berakibat fatal hanya karena korosi yang tidak tampak dari luar

7.    Selective LeachingAdalah penghilangan suatu elemen alloy pada melalui proses korosi. Contoh proses penghilangan/pelepasan Zn dari grass alloy. Contoh lain adalah lunturnya salah satu unsur dari kobalt, chrom, alumunium dalam suasana alloy dengan FeMekanisme :Kuningan mengurai, Ion ZN berada dalam larutan, the cooper plate kembali ke platReaksi2Zn         + O2                       ZnOZn           + 2OH                    Zn(OH)

8.    Korosi ErosiKorosi erosi adalah percepatan atau penambahan keburukan sifat material karena gerakan relatif antara fluida korosif dan permukaan metalFaktor yang mempengaruhi-    Permukaan film-    Kecepatan, bertambahnya kecepatan secara umum akan mengakibatkan bertambahnya pengikisan terutama jika diselubungi aliran yang berkecepatan kuat.-    Turbulen, turbulen mengakibatkan gerakan cairan lebih besar pada permukaan logam dibanding laminar dan terjadi persentuhan yang lebih antara logam dengan sekitarnya-    Efek galvanic dan sifat metal/campuranCara mengatasi korosi erosi-    Material dengan ketahanan korosi yang baik-    Perancangan, penambahan diameter pipa membantu dari segi mekanika dalam hal pengurangan kecepatan dan membuat agar aliran yang terjadi adalah aliran laminar-    Perubahan pada lingkungan, deareation dan penambahan inhibitor-    Coating dan kathodic protection.D.    PERKEMBANGAN KOROSI Korosi pada logam menimbulkan kerugian tidak sedikit. Hasil riset yang berlangsung tahun 2002 di Amerika Serikat memperkirakan, kerugian akibat korosi yang menyerang permesinan industri, infrastruktur, sampai perangkat transportasi di negara adidaya itu mencapai 276 miliar dollar AS. Ini berarti 3,1 persen dari Gross Domestic Product (GDP)-nya. sebenarnya, negara-negara di kawasan tropis seperti Indonesia paling banyak menderita kerugian akibat korosi ini. tetapi, tidak ada data yang jelas di negara-negara tersebut tentang jumlah kerugian setiap tahunnya.   Korosi yang dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu inisiasi atau aktifitas korosi akibat aktifitas mikroba dan proses korosi. Korosi pertama diindentifikasi hampir 100 jenis dan telah dideskripsikan awal tahun 1934. bagaimanapun korosi yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi pemakaian sistem industri modern hingga

Page 5: Bhn Kontruksi Dan Korosi

pertengahan tahun1970- an. Ketika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut. Sehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salah satu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertaspulp. Selama tahun 1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut.   Mikroba merupakan suatu mikrooranisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaanya kaya dengan air, nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor sedikit, konsentrat serta nutrisi-nutrisi penunjang lainnya.  Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga danprotozoa. Korosi ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di lingkungan. Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya berhubungan dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuk lapisan tipis atau biodeposit. Lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan lapisan tipis saat 2 – 4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan.    Lapisan film berupa biodeposit biasanya membentuk diameter beberapa centimeter di permukaan, namun terekspos sedikit di permukaan sehingga dapat meyebabkan korosi lokal. Organisme di dalam lapisan deposit mempunyai efek besar dalam kimia di lingkungan antara permukaan logam/film atau logam/deposit tanpa melihat efek dari sifat bulk electrolyte.  Mikroorganisme dikatagorikan berdasarkan kadar oksigen yaitu : 1. Jenis anaerob, berkembang biak pada kondisi tidak adanya oksigen. 2. Jenis Aerob, berkembang biak pada kondisi kaya oksigen. 3. Jenis anaerob fakultatif, berkembang biak pada dua kondisi. 4. Mikroaerofil, berkembang biak menggunakan sedikit oksigen.KASUS RIIL KOROSI“KOROSI PADA ATAP RUMAH YANG TERBUAT DARI SENG”

A.    SIFAT KIMIA DAN FISIKA PADA SENG1.    Senyawa Seng Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik. Dalam bahasa sehari-hari seng dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan. Senyawa pada seng diambil dari bahasa Belanda yaitu zink adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling

Page 6: Bhn Kontruksi Dan Korosi

melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida). Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi.

2.    Sifat Kimia Seng Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng dan magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua senyawa ini akan memiliki struktur kristal yang sama. Pada kasus di mana jari-jari ion merupakan faktor penentu, sifat-sifat kimiawi keduanya akan sangat mirip. Seng cenderung membentuk ikatan kovalen berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawa kompleks dengan pendonor N- dan S-. Seng cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat. Permukaan logam seng murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat, Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini membantu mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air. Seng yang dibakar akan menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan dan mengeluarkan asap seng oksida. Seng bereaksi dengan asam, basa, dan non-logam lainnya Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi secara lambat dengan asam pada suhu kamar. Asam kuat seperti asam klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan pelindung seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan gas hidrogen. 

3.    Sifat Fisika Seng Tampilan fisik pada logam seng ini yaitu seng memiliki warna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau. Seng sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal. Terdapat banyak sekali aloi yang mengandung seng. Salah satu contohnya adalah kuningan (aloi seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga diketahui dapat membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium.Logam seng ini memiliki sifat keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100 sampai dengan 150 °C. Di atas 210 °C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya. Seng juga mampu menghantarkan listrik. Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C) dan tidik didih (900 °C) yang relatif rendah. Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yang terendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium.

Page 7: Bhn Kontruksi Dan Korosi

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan.

Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.

                         

            Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) <–> Fe2+(aq) + 2e

            Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e <–> 2H2O(l)       atau     O2(g) + 2H2O(l) + 4e <–> 4OH-(aq)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) 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 faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.

            Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).

            Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

Page 8: Bhn Kontruksi Dan Korosi

            Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi.  Besi merupakan logam yang mudah berkarat.  Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori.  Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3.xH2O.  Bila dibiarkan, lama kelamaan besi akan habis menjadi karat.

Dampak dari peristiwa korosi bersifat sangat merugikan.  Contoh nyata adalah keroposnya jembatan, bodi mobil, ataupun berbagai konstruksi dari besi lainnya.Siapa di antara kita tidak kecewa  bila bodi mobil kesayangannya tahu-tahu sudah keropos karena korosi.  Pasti tidak ada.  Karena itu, sangat penting bila kita sedikit tahu tentang apa korosi itu, sehingga bisa diambil langkah-langkah antisipasi. Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik.  Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda).  Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi.

            Ion besi (II)yang terbentuk pada anoda selanjutnya teroksidasi menjadi ion besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi (karat besi), Fe2O3.xH2O.

Dari reaksi terlihat bahwa korosi melibatkan adanya gas oksigen dan air.  Karena itu, besi yang disimpan dalam udara yang kering akan lebih awet bila dibandingkan ditempat yang lembab.  Korosi pada besi ternyata dipercepat oleh beberapa faktor, seperti tingkat keasaman, kontak dengan elektrolit, kontak dengan pengotor, kontak dengan logam lain yang kurang aktif (logam nikel, timah, tembaga), serta keadaan logam besi itu sendiri (kerapatan atau kasar halusnya permukaan).

Pencegahan Korosi

Pencegahan korosi didasarkan pada dua prinsip berikut :

1. Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air

            Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Bila salah satu tidak ada, maka peristiwa korosi tidak dapat terjadi.  Korosi dapat dicegah dengan melapisi besi dengan cat, oli, logam lain yang tahan korosi (logam yang lebih aktif seperti seg dan krom).  Penggunaan logam lain yang kurang aktif (timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan agar kaleng cepat hancur di tanah. Timah atau tembaga bersifat mampercepat proses korosi.

                                                                                       

2.  Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)

Page 9: Bhn Kontruksi Dan Korosi

            Besi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang lebih aktif akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda.  Di sini, besi berfungsi hanya sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen. Logam lain berperan sebagai anoda, dan mengalami reaksi oksidasi.  Dalam hal ini besi, sebagai katoda, terlindungi oleh logam lain (sebagai anoda, dikorbankan).  Besi akan aman terlindungi selama logam pelindungnya masih ada / belum habis.  Untuk perlindungan katoda pada sistem jaringan pipa bawah tanah lazim digunakan logam magnesium, Mg.  Logam ini secara berkala harus dikontrol dan diganti.

- Membuat alloy atau  paduan logam yang bersifat tahan karat, misalnya besi dicampur dengan logam Ni dan Cr menjadi baja stainless (72% Fe, 19%Cr, 9%Ni).

1. Faktor yang berpengaruh

1. Kelembaban udara2. Elektrolit3. Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)4. Adanya O2

5. Lapisan pada permukaan logam6. Letak logam dalam deret potensial reduksi

2. Mencegah Korosi

1. Dicat2. Dilapisi logam yang lebih mulia3. Dilapisi logam yang lebih mudah teroksidasi4. Menanam batang-batang logam yang lebih aktif dekat logam besi dan dihubungkan5. Dicampur dengan logam lain

ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk mencegah korosi pada besi, diantaranya adalah:

Pengecatan. Cara pencegahan korosi dengan di cat biasa digunakan, contohnya untuk pengecatan jembatan, pagar, dan railing. Cat dapat menghindarkan besi kontak dengan udara dan air. Untuk pengecatan lebih baik menggunakan cat yang mengandung timbel dan zink (seng), karena timbel dan zink (seng) melindungi besi terhadap korosi.

Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Untuk berbagai perkakas dan mesin bisa dilindungi dengan menggunakan oli atau gemuk, karena oli atau gemuk dapat mencegah kontak dengan air.

Pembalutan dengan Plastik. Plastik juga bisa mencegah korosi, karena plastik mencegah kontak dengan udara dan air. Contoh barang yang menggunakan plastik sebagai perlindungan dari korosi, misalnya rak piring dan keranjang sepeda, dll.

Page 10: Bhn Kontruksi Dan Korosi

Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.

Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.