• Karena tegangan dorongnya rendah, maka anoda Zn hanya digunakan untuk tanah dengan resistivitas rendah, sampai maksimum 1500 ohm-cm. Belakangan orang menerapkan sampai resistivitas 3000 ohm-cm (publikasi tahun 1998).
• Over-proteksi tidak terjadi seperti halnya anoda Mg.
• Dengan anoda Zn dapat didisain umur proteksi 20 sampai 40 tahun, sedang dengan anoda Mg. umumnya kurang dari 20 tahun.
• Bila resistivitas tanah berubah, keluaran arus anoda Zn berubah sedikit saja, dan seolah-olah bertindak sebagai sistem proteksi potensial tetap.
2.7.2 Proteksi Katodik Sistem Impressed Current
Cara kedua adalah dengan sumber arus listrik searah dari luar, misalnya dengan rectifier atau aki. Cara kedua ini disebut sistem arus tanding atau
impressed current.
Dalam sistem arus tanding, arus listrik searah berasal dari arus luar, umumnya menggunakan rectifier atau dengan solar cell melalui aki, atau motor listrik yang menghasilkan arus searah, yang ditampung dalam aki lebih dulu untuk memperoleh arus listrik yang mulus tanpa ripple.
Arus listrik dari sumber listrik tersebut dialirkan melalui kabel, terus ke anoda yang dikubur atau direndam dalam elektrolit. Pada dasarnya semua bahan yang bersifat kondukor listrik dapat digunakan sebagai anoda; logam, keramik atau plastic yang konduktif dapat digunakan. Akan tetapi karena arus listrik searah yang dialirkan pada umumnya cukup besar (dalam orde sampai ratusan Ampere), maka segi teknis dan ekonomis harus diperhatikan. Beberapa jenis anoda yang awet dan berkapasitas besar telah dikembangkan oleh para ahli, untuk mencapai efisiensi yang tinggi ditinjau terutama dari kapasitas arus, umur anoda dan kemudahan pemasangan.
2.7.2a. JENIS – JENIS ANODA
Ada banyak pilihan anoda yang dapat digunakan untuk sistem arus tanding, mulai dari yang boros (consumable) sampai yang awet (inert, mulia). Dalam aplikasi pemilihannya tergantung dari banyak faktor, di antaranya : besarnya arus yang diperlukan, lingkungan, efisiensi, umur proteksi, ekonomi, dan lain-lain. Anoda untuk metoda arus tanding umumnya diklasifikasikan ke dalam tiga tipe : (1). Anoda tipe boros (terkonsumsi cepat) : besi atau baja
(2). Anoda semi-mulia (semi-terkonsumsi) : grafit, timbal, besi-silikon, magnetit, dll.
(3). Anoda mulia (terkonsumsi sangat lambat) : terbuat dari lapisan platina, mixed metals oxides (MMO atau MIXMEO)
Uraian lebih rinci dari jenis-jenis anoda untuk metoda arus tanding seperti berikut ini.
a. Anoda Baja
Baja atau baja tua dapat digunakan untuk anoda. Anoda jenis ini tentu saja murah, tetapi konsumsinya sangat tinggi, yaitu sekitar 10 kg/AY (Ampere Year) dan cepat habis. Pemasangan anoda jenis ini harus hati-hati karena mudah rusak pada daerah sambungan antara anoda dan kabel positif.
b. Anoda besi-silikon (High-Silicon-Iron,HSI atau Fe-Si)
Jenis anoda ini bersifat keras, rapuh dan tidak tahan benturan dan kejutan suhu. Komposisinya sudah standar yaitu : 14,4%Si, 0,7%Mn, 0,95%C dan sisanya Fe. Anoda ini dikenal sejak th 1915, dan sebagai anoda HSI akan membentuk lapisan film protektif yang akan terbaharui bila rusak. Filmnya 50% berpori dan 75% terdiri dari SiO2 yang cukup sebagai konduktor elektronik. Laju konsumsinya sekitar 1 kg/AY.
c. Anoda besi-silikon-krom (High-Silicon-Iron-Chromium, Fe-S-Cr)
Jenis anoda ini mulai digunakan sejak 1960. Komposisi tipikalnya adalah : 14,4%Si, 0,7%Mn, 1,0%C, 4,25%Cr dan sisanya Fe. Penambahan krom dimaksudkan untuk ketahanan terhadap korosi sumuran (pitting), dan dapat digunakan dalam lingkungan yang mengandung klorida. Laju konsumsinya sekitar 0,5 kg/AY.
d. Anoda timbal-perak (Lead-Silver, Pb-Ag)
Anoda paduan timbal ini digunakan mulai sekitar 1954. Penggunaan yang umum di lingkungan air laut. Dalam aplikasi, anoda jenis ini akan membentuk lapisan PbO2 yang relatif keras dan bersifat konduktor elektronik (1/10 dari timbal). Anoda ini tahan asam, tetapi tidak tahan basa sekitar pH=10. Komposisi yang biasa digunakan : 6%Sb, 1%Ag, sisanya Pb. Laju konsumsinya bervariasi antara 0,06 sampai 0,12 kg/AY.
e. Anoda grafit
Anoda grafit banyak digunakan untuk lingkungan laut, karena grafit imun terhadap klorida. Sejarah anoda grafit sangat panjang, karena grafit telah lama digunakan sebagai anoda dalam industri kimia. Laju konsumsinya sekitar 0,05 kg/AY. tetapi di lumpur sangat tinggi yaitu sekitar 1,4 kg/AY.
f. Anoda plastik-konduktif
Anoda jenis platik-konduktif umumnya berupa anyaman (mesh) atau mastik. Penggunaannya terutama untuk proteksi katodik tulangan beton, di mana distribusi arus merupakan masalah utama. Dengan bentuk mesh atau mastik, anoda dapat disebar merata di seluruh permukaan beton.
g. Anoda keramik
Ini tergolong anoda terbaru, dikembangkan mulai tahun 1970. Anoda jenis ini dapat berupa “bulk” oksida atau lapisan tipis oksida. Contoh anoda jenis ini adalah magnetit (bulk) dan mixed metal oxide (Mixmeo) untuk jenis lapisan oksida. Jenis terakhir dipatenkan sebagi DSA (Dimensionally Stable Anode) atau oxide/meta composite anode.
Anoda jenis DSA yang digunakan untuk lingkungan yang mengandung klorida, terdiri dari campuran oksida RnO2, TiO2 dan PtO yang dilapiskan pada titanium murni. Oksida-oksida ini bersifat konduktif, tahan baik oksidasi maupun reduksi, di lingkungan asam atau basa. Kapasitas arusnya sangat tinggi, antara 100 - 500 A/m2 dan laju konsumsinya sangat rendah.
h. Anoda lapis platina
Logam platina digunakan sebagai anoda karena kapasitas arusnya sangat tinggi (100A/m2). Platina dilapiskan secara listrik sebagai film yang sangat tipis pada logam Ti, Nb, atau Ta. Tebal lapisan umumnya adalah 2,5 μm untuk umur penggunaan sekitar 5 tahun. Ketebalan 5μm dam 7,5μm biasanya dibuat atas pesanan konsumen. Penggunaan anoda jenis ini harus hati-hati, karena banyak
kegagalan telah dialami. Anoda ini memang merupakan satu-satunya pilihan untuk lingkungan laut dengan keperluan arus yang besar.
Backfill untuk anoda arus tanding fungsinya menghantarkan arus listrik, oleh karena itu digunakan bahan yang konduktif, yaitu bahan dari bahan karbon. Dalam aplikasi bentuknya sebagai padatan, bubuk halus atau fluida. Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai backfill adalah :
Coal coke breeze
Calcined petroleum coke granules Natural graphite granules
Man-made graphite, crushed.
Backfill ini selain menghantarkan listrik, juga mempunyai resistivitas rendah. Fungsi lain backfill ini adalah memperbesar ukuran anoda, sehingga tahanan anoda terhadap lingkungan menjadi lebih kecil. Backfill hanya digunakan
untuk lingkungan tanah. Contoh anoda dengan backfill sperti terlihat pada Gambar. 2.21
Kabel anoda
Anoda