BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2. Korosi
a) Pengertian
Menurut Arifin Ahmad (2013) Karat atau 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 Fe2C>3.nH20 (buku kimia George brown 2008), suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
Menurut Randi ramlan (2014) korosi adalah reaksi redoks antara logam dengan senyawa lain yang terdapat di lingkungannya seperti air dan udara serta menghasilkan senyawa yang tidak dikehendaki. Peristiwa korosi kita kenal dengan istilah perkartan. Korosi ini telah menakibatkan kerugian bermilyar rupiah setiap tahunnya. Biasanya logam yang paling banyak mengalami korosi adalah besi.
Korosi terjadi memalui reaksi redoks, di mana logam mengalami oksidasi sedangkan oksigen mengalami reduksi. Karat logam umunya
berupa oksida atau karbonat. Karat pada besi berupa zat yang berwarna coklat-merah dengan rumus kimia Fe2C>3.nH20.oksida besi dapat mengelupas, secara bertahap permukaan yang baru terbuka itu mengalami korosi..Hal ini dapat menerangkan mengapa panic dari besi lebih cepat rusak jika dibiarkan, sedangkan panic aluminium lebih awet. Korosi secara keseluruhan merupakan proses elekrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi. Electron yang dibebaskan dalam oksidasi mengali ke bagian lain utnuk mereduksi oksigen. Ion besi(III) yang terbentuk pada anode akan teroksidasi membentuk besi (III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi Fe2C>3.nH20yang disebut karat.
Penyebab utama korosi pada besi adalah oksigen dan air. Adapun faktor secara umumnya adalah: 1) air dan kelembapan udara, 2) elektrolit, 3) adanya oksigen, 4) permukaan logam.
Air dan kelembapan udara merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembab) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi. Ada pula faktor lain yaitu elektrolit yang merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan electron mudah untuk dapat sukat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan dan alir laut merupakan penyebab korosi yang utama.
Faktor adanya oksigen juga menjadi faktor yang penting karena pada peristiwa korosi adanya oksigen adalah mutlak diperlukan. Yang terakhir adalah faktor permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya
kutub- kutub muatan yang akan berperan sebagai anode dan katode.
Permukaan logam licin dan bersih menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub bertindak sebagai anode dan katode.
Menurut A’lim Abror (2013) korosi adalah kerusakan atau degredasi 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 Fe2C>3.nH20, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
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 oksida atau besi sulfide, setelah diekstraksi dan diolah akan menghasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali 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.
Karatan adalah istilah yang diberikan masyarakat terhadap logam yang mengalami kerusakan berbentuk keropos. Sedangkan bagian logam yang rusak dan berwarna hitam kecoklatan pada baja disebut karat. Secara teoritis karat adalah istilah yang diberikan terhadap satu jenis logam saja yaitu baja, sedangkan secara umum istilah karat lebih tepat disebut korosi.
Korosi diidentifikasikan sebagai degredasi material (khususnya logam dan paduannya) atau sifatnya akibat berinteraksi dengan lingkungannya.
Korosi merupakan proses atau reaksi elekrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah atau dihentikan sama sekali. Korosi hanya bias dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannnya.
Dilihat dari aspek elektrokimia, korosi merupakan proses terjadinya transfer electron dari logam ke lingkungannya. Logam berlaku sebagai sel yang memberikan elektron (anoda) dan lingkungannya sebagai penerima elektron (katoda). Reaksi yang terjadi pada logam yang mengalami korosi adalah reaksi oksidasi, dimana atom-atom logam larut kelingkungannya manjadi ion-ion dengan melepaskan electron pada logam tersebut.
Sedangkan dari katoda terjadi reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati logam dan menangkap elektron-elektron yang tertinggal pada logam. Dampak yang ditimbulkan korosi sungguh luar biasa. Dampak yang ditimbulkan korosi dapat berupa kerugian langsung dan kerugian tidak langsung. Kerugian langsung adalah berupa teijadinya kerusakan pada peralatan,permesinan atau struktur bangunan. Sedangkan kerugian tidak langsung berupa terhentinya aktifitas produksi karena terjadinya
perggantian peralatan yang rusak akibat korosi, teijadinya kehilangan produksi akibat adanya kerusakan pada kontainer, tanki bahan bakar atau jaringan pemimpaan air bersih atau minyak mentah, terakumulasinya produk korosi pada alat penukar panas dan jaringan pemmimpannya akan menurunkan efisien perpindahan panas dan lain sebagainya.
b) Bentuk - bentuk korosi
Korosi memiliki banyak bentuk, menurut (Diklat Konstruksi Kapal Baja Jilid II. Jakarta: Departemen,1978) bentuk - bentuk korosi dapat berupa: 1) korosi merata, 2) korosi galvanik, 3) korosi sumuran, 4) korosi celah, 5) korosi retak tegang, korosi retak falik dan korosi akibat pengaruh hidrogen, 6) selective leaching, 7) korosi erosi.
Korosi merata adalah korosi yang terjadi secara serentak diseluruh permukaan logam, oleh karena itu pada logam yang mengalami korosi merata akan terjadi pengurangan dimensi yang relative besar per satuan waktu. Kerugian langsung akibat korosi merata berupa kehilangan material konstruksi, keselamatan keija da pemcemaran lingkungan akibat produk korosi dalam bentuk senyawa yang mencemarkan lingkungan. Sedangkan kerugian tidak angsung, antara lin berupa penurunan kapasitas dan peningkatan biaya perawatan (preventive maintenance). Cara pengendalian dari korosi merata adalah dengan melakukan pelapisan dengan cat atau dengan material yang lebih anodik.
Sedangkan korosi galvanik teijadi apabila dua logam yang tidak sama dihubungkan dan berada di lingkungan korosif. Salah satu logam tersebut akan mengalami korosi, sementara logam lainnya akan terlindung
dari serangan korosi. Logam yang mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial yang lebih rendah dan logam yang tidak mengalami korosi adalah logam yang memiliki potensial lebih tinggi. Pengendalian korosi galvanik adalah ; Menghindari pemakaian dua jenis logam yang berbeda Mempergunakan logam yang lebih anodik dengan rasio yang lebih besar dibanding logam katodik Melapisi pada pertemuan dua logam yang berbeda jenis - Menggunakan logam ketiga yang lebih anodik.
Korosi sumuran adalah korosi lokal yang terjadi pada permukaan yang terbuka akibat pecahnya lapisan pasif. Terjadinya korosi sumuran ini diawali dengan pembentukan lapisan pasif dipermukaannya, pada antarmuka lapisan pasif dan elektrolit teijadi penurunan pH, sehingga terjadi pelarutan lapisan pasif secara perlahan-lahan dan menyebabkan lapisan pasif pecah sehingga terjadi korosi sumuran. Korosi sumuran ini sangat berbahaya karena lokasi terjadinya sangat kecil tetapi dalam, maka dapat menyebabkan peralatan atau struktur patah mendadak.
Ada jenis korosi celah yaitu korosi local yang terjadi pada celah diantara dua komponen. Mekanisme terjadinya korosi celah ini diawali dengan teijadi korosi merata diluar dan didalam celah, sehingga teijadi oksidasi logam dan reduksi oksigen. Pada suatu saat oksigen (02) di dalam celah habis, sedangkan (02) diluar celah masih banyak. Akibatnya permukaan logam yang berhubungan dengan bagian luar menjadi katoda dan permukaan logam yang didalam celah menjadi anoda sehingga terbentuk celah yang terkorosi.
Berikutnya adalah korosi retak tegang, korosi retak fatik dan korosi akibat pengaruh hidogen adlah bentuk korosi dimana material mengalami keretakan akibat pengaruh lingkungannya.krosi retak tegang pada paduan logam yang mengalami tegangan Tarik statis dilingkungan tertentu, seperti: baja tahan karat sangat rentan terhadap lingkungan klorida panas, tembaga rentan dilarutan ammonia dan baja karbon rentan terhadap nitrat.
Korosi retak fatik terjadi akibat tegangan berulang dilingkungan korosif.Sedangkan korosi akibat pengaruh hidogen terjadi karena langsungnya.
Korosi intergranular adalah bentuk korosi yang terjadi pada paduan logam akibat terjadinya reaksi antar unsur logam tersebut di batas butirnya. Seperti yang terjadi pada baja tahan karat austentik apabila diberi perlakuan panas. Pada percobaan George brown di buku kimianya temperature 425 - 815 C karbida krom akan mengendap di batas butir.
Dengan kandungan krom dibawah 10% didaerah pengendapan tersebut akan mengalami korosi. Berikutnya adalah Seleetive leaching yaitu korosi yang terjadi pada paduan logam karena pelarutan salah satu unsur paduan yang lebih aktif, seperti yang biasa terjadi pada paduan tembaga — seng.
Mekanisme terjadinya korosi selective leaching diawali dengan terjadi pelarutan total terhadap semua unsur. Salah satu unsur pemadu yang potensialnya lebih tinggi akan terdeposisi, sedangkan unsur yang potensialnya lebih rendah akan larut ke elektrolit. Akibatnya terjadi keropos pada logam paduan tersebut. Contoh lain sélective leaching terjadi pada besi tuang kelabu yang digunakan sebagai pipa pembakaran.
Berkurangnya besi dalam paduan besi tuang akan menyebabkan paduan tersebut menjadi porous dan lemah, sehingga dapat menyebabkan terjadinya pecah pada pipa.
Dan yang terakhir adalah korosi erosi yaitu reaksi korosi yang dipercepat oleh kecepatan dan abrasi lingkungan cair yang bergerak serta partikel padat yang terkandung di dalamnya. Peristiwa korosi dan erosi oleh tumbukan cair pada permukaan logam ini menghasilkan korosi setempat. Korosi erosi dapat di bedakan pada tiga kondisi yaitu kondisi aliran laminar, kondisi aliran turbulensi, kondisi perorangan.
c) Faktor penyebab korosi
Ada beberapa faktor penyebab terjadinya korosi. Korosi atau pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan – bahan logam yang pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Contoh yang paling umum, yaitu kerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida. Dengan demikian, korosi menimbulkan banyak kerugian. (Http e-jurnal.com/2013/12/)
Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi electron tersebut dengan laju yang sama : proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya. Faktor yang berpengaruh dan mempercepat korosi yaitu: 1) air dan kelembapan udara, 2) elektrolit, 3)
adanya oksigen, 4) permukaan logam, 5) letak logam dalam deret potensial reduksi.
Air dan kelembapan udara merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembap) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.Air atau uap air dalam jumlah sedikit atau banyak akan mempengaruhi tingkat korosi pada logam. Reaksinya bukan hanya antara logam dengan oksigen saja, tetapi juga dengan uap air yang menjadi reaksi elektrokimia. Karena air berfungsi sebagai: a) pereaksi. Misalnya pada besi akan berwarna cokelat karena terjadinya besi hidroksida. b) Pelarut. Produk-produk korosi akan larut dalam air seperti besi klorida atau besi sulfat. c) Katalisator. Besi akan cepat bereaksi dengan O2 dari udara sekitar bila ada uap air. d) Elektrolit lemah. Sebagai penghantar arus yang lemah atau kecil.
Ada juga faktor Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Oleh karena itu, air hujan (asam) dan air laut (garam) merupakan penyebab korosi yang utama. Faktor adanya oksigen adalah faktor yang sangat berpengaruh karena pada peristiwa korosi adanya oksigen mutlak diperlukan.
Ada faktor permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang
akan bertindak sebagai anode dan katode. Yang terakhir adalah letak logam dalam deret potensial reduksi korosi akan sangat cepat terjadi pada logam yang potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya lebih tinggi justru lebih awet.