PENGENDALIAN KOROSI DAN INHIBITOR KOROSI PENGENDALIAN KOROSI DAN INHIBITOR KOROSI
Rio Naviano Rio Naviano (K2511042) (K2511042) JurusanPendidikanTeknikdanKejuruan JurusanPendidikanTeknikdanKejuruan PendidikanTeknikMesinUnivesitasSebelasMaret PendidikanTeknikMesinUnivesitasSebelasMaret
Jl. Ahmad Yani No. 200 Surakarta Jl. Ahmad Yani No. 200 Surakarta Telp.(0271) 718419 Fax. (0271) 716266 Telp.(0271) 718419 Fax. (0271) 716266
ABSTRAK ABSTRAK
Korosi adalah
Korosi adalah proses pproses pengrusakan engrusakan logam akibat logam akibat reaksi elektrokimia reaksi elektrokimia antara logantara logam denganam dengan lingkungannya.Proses korosi terjadi secara alamiah yaitu logam kembali bersenyawa dengan lingkungannya.Proses korosi terjadi secara alamiah yaitu logam kembali bersenyawa dengan oksigen sebagaimana bahanbaku (ores) pada proses ekstraksi metalurgi pembuatan logam yang oksigen sebagaimana bahanbaku (ores) pada proses ekstraksi metalurgi pembuatan logam yang juga bersenyawa dengan oksigen.Sehingga korosi adalah
juga bersenyawa dengan oksigen.Sehingga korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi metallurgykebalikan dari proses ekstraksi metallurgy dimana sejumlah energy yangdibutuhkan untuk proses pembuatan logam kembali dilepaskan pada dimana sejumlah energy yangdibutuhkan untuk proses pembuatan logam kembali dilepaskan pada proses
proses korosi. korosi. Proses Proses terjadinyakorosi pada terjadinyakorosi pada suatu suatu logam logam membentuk membentuk suatu suatu sel sel elektrokimia elektrokimia yangyang terdiri dari: anoda, katoda, larutanelektrolit dan hubungan listrik antara anoda dan katoda. Maka terdiri dari: anoda, katoda, larutanelektrolit dan hubungan listrik antara anoda dan katoda. Maka menghilangkan salah satu dari ke -4 unsurtersebut akan dapat menghentikan proses korosi. Ini menghilangkan salah satu dari ke -4 unsurtersebut akan dapat menghentikan proses korosi. Ini menjadi prinsip dasar dalam pengendalian prosespengkorosian logam, yaitu mengusahakan untuk menjadi prinsip dasar dalam pengendalian prosespengkorosian logam, yaitu mengusahakan untuk mengontrol pertukaran ion antara logam (anoda) denganlingkungannya (katoda) dalam suatu mengontrol pertukaran ion antara logam (anoda) denganlingkungannya (katoda) dalam suatu media yang dapat menghantarkan arus listrik (elektrolit). Adabeberapa macam tatacara media yang dapat menghantarkan arus listrik (elektrolit). Adabeberapa macam tatacara pengendalian korosi yaitu
pengendalian korosi yaitu pemilihan bahan yang pemilihan bahan yang tepat, perancangan instalasiyang benar, tepat, perancangan instalasiyang benar, pelapisanpelapisan atau rekayasa
atau rekayasa permukaan, permukaan, proteksi katodik proteksi katodik dan pengonddan pengondisian lingkungan. isian lingkungan. MakakemampuanMakakemampuan seorang perancang dalam memahami proses terjadinya korosi akan menentukan jenispengendalian seorang perancang dalam memahami proses terjadinya korosi akan menentukan jenispengendalian korosi yang sesuai; oleh karena prinsip terjadinya korosi dipicu oleh hal yang hampir sama,sehingga korosi yang sesuai; oleh karena prinsip terjadinya korosi dipicu oleh hal yang hampir sama,sehingga ke 5 jenis
ke 5 jenis metode pengendalian korosi tersebut sering digunakan secara parallel satu denganlainnyametode pengendalian korosi tersebut sering digunakan secara parallel satu denganlainnya untuk efisiensi biaya.
untuk efisiensi biaya.
Kata kunci :
Kata kunci : PengendaPengendalian korosi, inhibitorlian korosi, inhibitor
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
Korosi muncul pada beberapa bidang Korosi muncul pada beberapa bidang kehidupan manusia terutama yang kehidupan manusia terutama yang menyangkut dengan bahan-bahan dari jenis menyangkut dengan bahan-bahan dari jenis logam sehingga mayoritas manusia logam sehingga mayoritas manusia mengenalnya sebagai pengkaratan atau mengenalnya sebagai pengkaratan atau pengeroposan yang berdampak negative dan pengeroposan yang berdampak negative dan perlu untuk dihindari. Oleh karena besarnya perlu untuk dihindari. Oleh karena besarnya dampak yang ditimbulkan oleh korosi dalam dampak yang ditimbulkan oleh korosi dalam kehidupan, sehingga manusia melakukan kehidupan, sehingga manusia melakukan berbagai upaya teknis untuk melawan atau berbagai upaya teknis untuk melawan atau meminimalkan proses yang terjadi secara meminimalkan proses yang terjadi secara alamiah ini. Beberapa perusahaan besar alamiah ini. Beberapa perusahaan besar menyediakan biaya yang sangat besar untuk menyediakan biaya yang sangat besar untuk
mengantisipasi masalah korosi pada mengantisipasi masalah korosi pada produknya, semisal perusahaan yang produknya, semisal perusahaan yang bergerak dalam bidang otomotif dengan bergerak dalam bidang otomotif dengan penggunaan logam yang dominan, demikian penggunaan logam yang dominan, demikian halnya dengan perusahaan yang bergerak halnya dengan perusahaan yang bergerak dalam bidang industri pesawat terbang, dalam bidang industri pesawat terbang, pusat pembangkit tenaga listrik, industri pusat pembangkit tenaga listrik, industri kimia, serta bangunan berstruktur beton dan kimia, serta bangunan berstruktur beton dan rangka baja. Maka dari tahapan perencanaan, rangka baja. Maka dari tahapan perencanaan, pengoperasian dan pemeliharaannya harus pengoperasian dan pemeliharaannya harus disupervisi oleh ahli korosi yang bertanggung disupervisi oleh ahli korosi yang bertanggung jawab
jawab untuk untuk meminimalisir meminimalisir biaya biaya dan dan resikoresiko yang mungkin ditimbulkan oleh korosi.
yang mungkin ditimbulkan oleh korosi.
Korosi adalah suatu kerusakan (
yang dihasilkan oleh reaksi elektrokimia yang dihasilkan oleh reaksi elektrokimia antara logam atau paduan logam dengan antara logam atau paduan logam dengan lingkungannya. Pada proses pembuatannya, lingkungannya. Pada proses pembuatannya, logam di ekstrak dari bijih logam (ore), logam di ekstrak dari bijih logam (ore), dimana bijih logam tersebut yang diperoleh dimana bijih logam tersebut yang diperoleh dari hasil penambangan masih bersenyawa dari hasil penambangan masih bersenyawa dengan unsur lain terutama oksigen. Untuk dengan unsur lain terutama oksigen. Untuk memperoleh logam, oksigen harus dipisahkan memperoleh logam, oksigen harus dipisahkan (diekstrak) melalui proses ekstraksi (diekstrak) melalui proses ekstraksi metallurgy membutuhkan energy yang besar. metallurgy membutuhkan energy yang besar.
Proses korosi pada logam merupakan Proses korosi pada logam merupakan kebalikan dari proses ekstraksi metallurgy kebalikan dari proses ekstraksi metallurgy pembuatan logam. Sejumlah energy yang pembuatan logam. Sejumlah energy yang dibutuhkan pada proses pembuatan logam dibutuhkan pada proses pembuatan logam dilepas kembali untuk menghasilkan korosi dilepas kembali untuk menghasilkan korosi dimana logam kembali bersenyawa dengan dimana logam kembali bersenyawa dengan oksigen. Sehingga proses korosi bisa oksigen. Sehingga proses korosi bisa dikatakan sebagai suatu proses pengembalian dikatakan sebagai suatu proses pengembalian logam ke bentuk alamiahnya yaitu logam ke bentuk alamiahnya yaitu bersenyawa dengan oksigen.
bersenyawa dengan oksigen.
Material non logam semisal keramik memiliki Material non logam semisal keramik memiliki ikatan antar atom yang sangat stabil dalam ikatan antar atom yang sangat stabil dalam bentuk ikatan ionik dimana tidak terdapat bentuk ikatan ionik dimana tidak terdapat elektron bebas sebagaimana pada bahan elektron bebas sebagaimana pada bahan logam sehingga tidak bersifat reaktif secara logam sehingga tidak bersifat reaktif secara kimia dan elektrokimia dalam menghasilkan kimia dan elektrokimia dalam menghasilkan korosi. Demikian halnya dengan polimer korosi. Demikian halnya dengan polimer (plastik) juga tidak akan mengalami korosi (plastik) juga tidak akan mengalami korosi karena ikatan kovalen antara atom-atom karena ikatan kovalen antara atom-atom karbon penyusunnya sangat stabil. Namun karbon penyusunnya sangat stabil. Namun seiring dengan waktu keramik dan polimer seiring dengan waktu keramik dan polimer juga akan mengalami penurunan kualitas. juga akan mengalami penurunan kualitas.
Korosi pada logam secara umum akan terjadi Korosi pada logam secara umum akan terjadi bila atom-atom penyusun logam kehilangan bila atom-atom penyusun logam kehilangan elektronnya menjadi ion-ion yang larut ke elektronnya menjadi ion-ion yang larut ke dalam larutan sehingga logam secara gradual dalam larutan sehingga logam secara gradual terkonsumsi oleh proses ini membentuk terkonsumsi oleh proses ini membentuk karatan; disebut dengan proses elektrokimia karatan; disebut dengan proses elektrokimia korosi seperti ditunjukkan pada gambar 1. korosi seperti ditunjukkan pada gambar 1. Pipa
Pipa air air terbuat terbuat dari dari baja baja bertindak bertindak sebagaisebagai anoda akan melepaskan elektronnya menuju anoda akan melepaskan elektronnya menuju pengepas (fitting) tembaga sebagai katoda pengepas (fitting) tembaga sebagai katoda
yang akan menkonsumsi elektron tersebut yang akan menkonsumsi elektron tersebut yang keduanya terhubung untuk yang keduanya terhubung untuk menghasilkan hubungan listrik. Pipa baja menghasilkan hubungan listrik. Pipa baja (anoda) akan terkorosi karena ion-ion nya (anoda) akan terkorosi karena ion-ion nya akan terlarut dalam larutan sedangkan fitting akan terlarut dalam larutan sedangkan fitting tembaga akan terlindungi (katoda). Ini tembaga akan terlindungi (katoda). Ini membuktikan bahwa korosi melibatkan reaksi membuktikan bahwa korosi melibatkan reaksi elektrokimia, yaitu antara bahan yang elektrokimia, yaitu antara bahan yang mengalami korosi terjadi perpindahan mengalami korosi terjadi perpindahan elektron. Karena elektron adalah bermuatan elektron. Karena elektron adalah bermuatan negatif, maka perpindahannya menimbulkan negatif, maka perpindahannya menimbulkan arus listrik sehingga reaksi nya dipengaruhi arus listrik sehingga reaksi nya dipengaruhi oleh potensial listrik yang akan mengalir dari oleh potensial listrik yang akan mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah yang potensial tinggi ke potensial rendah yang dikenal dengan selisih energi bebas (ΔG) dikenal dengan selisih energi bebas (ΔG) antara anoda dan katoda . Demikian hal nya antara anoda dan katoda . Demikian hal nya dengan potensial baja dan tembaga, dimana dengan potensial baja dan tembaga, dimana potensial baja lebih positif dari tembaga, potensial baja lebih positif dari tembaga, akibat selisih energi bebas tersebut akibat selisih energi bebas tersebut menyebabkan baja lebih reaktif dan terkorosi. menyebabkan baja lebih reaktif dan terkorosi.
Laju korosi didefinisikan sebagai jumlah logam Laju korosi didefinisikan sebagai jumlah logam yang hilang atau dilepaskan dari wilayah yang hilang atau dilepaskan dari wilayah anoda atau jumlah logam yang mengendap anoda atau jumlah logam yang mengendap (plating) pada wilayah katoda. Laju korosi (plating) pada wilayah katoda. Laju korosi dapat ditentukan berdasarkan persamaan dapat ditentukan berdasarkan persamaan Faraday dibawah ini:
PEMBAHASAN PEMBAHASAN
Konsep dasar pengendalian korosi Konsep dasar pengendalian korosi
Jika suatu logam diexpose di alam terbuka Jika suatu logam diexpose di alam terbuka maka akan terjadi interaksi dengan maka akan terjadi interaksi dengan lingkungan yang melibatkan pertukaran ion lingkungan yang melibatkan pertukaran ion antara permukaan logam dengan antara permukaan logam dengan lingkungannya tersebut. Karakteristik lingkungannya tersebut. Karakteristik pertukaran ion dipacu oleh perbedaan pertukaran ion dipacu oleh perbedaan potensial antara logam dan lingkungannya potensial antara logam dan lingkungannya yang menyebabkan terjadi korosi pada logam yang menyebabkan terjadi korosi pada logam tersebut. Namun produk korosi berupa tersebut. Namun produk korosi berupa karatan yang sifatnya rapat
karatan yang sifatnya rapat (dense)(dense) akan akan memberikan dampak positif bagi logam memberikan dampak positif bagi logam karena dapat memutuskan pertukaran ion karena dapat memutuskan pertukaran ion sehingga korosi lanjutan akan berkurang. sehingga korosi lanjutan akan berkurang.
Jadi konsep yang sangat mendasarkan dalam Jadi konsep yang sangat mendasarkan dalam melindungi logam dari korosi adalah melindungi logam dari korosi adalah mengupayakan agar tidak terjadinya mengupayakan agar tidak terjadinya pertukaran ion antara logam dengan pertukaran ion antara logam dengan linkungannya. Kalaupun tidak bisa linkungannya. Kalaupun tidak bisa memutuskan sama sekali pertukaran ion memutuskan sama sekali pertukaran ion tersebut, maka diupayakan agar pertukaran tersebut, maka diupayakan agar pertukaran ion berlangsung dengan laju yang lambat. ion berlangsung dengan laju yang lambat. Berdasarkan kriteria ini maka muncullah Berdasarkan kriteria ini maka muncullah istilah “pengendalian korosi” yang istilah “pengendalian korosi” yang sesungguhnya mengandung pengertian sesungguhnya mengandung pengertian bahwa pertukaran ion yang terjadi bahwa pertukaran ion yang terjadi dikendalikan agar tidak berlangsung secara dikendalikan agar tidak berlangsung secara cepat. Pertukaran ion dengan lingkungannya cepat. Pertukaran ion dengan lingkungannya
berdasarkan tiori korosi tersebut dikenal berdasarkan tiori korosi tersebut dikenal dengan arus korosi. Sehingga besar kecilnya dengan arus korosi. Sehingga besar kecilnya arus korosi sangat menentukan besar arus korosi sangat menentukan besar kecilnya laju korosi pada suatu logam.
kecilnya laju korosi pada suatu logam.
Metode pengendalian korosi pada logam Metode pengendalian korosi pada logam
Upaya pengendalian korosi yang lazim Upaya pengendalian korosi yang lazim diterapakan dalam rangka perlindungan diterapakan dalam rangka perlindungan terhadap logam yang digunakan adalah terhadap logam yang digunakan adalah sebagai berikut:
sebagai berikut:
1. Pemilihan bahan yang tepat 1. Pemilihan bahan yang tepat
2. Perancangan kontruksi yang memadai 2. Perancangan kontruksi yang memadai 3. Penerapan pelapisan logam
3. Penerapan pelapisan logam
4. Penerapan sistem proteksi katodik dan 4. Penerapan sistem proteksi katodik dan
anodik anodik
5. Pengondisian lingkungan 5. Pengondisian lingkungan
Beberapa jenis praktek perlindungan yang Beberapa jenis praktek perlindungan yang telah
telah disebutkan disebutkan diatas diatas jarang jarang bisa bisa berdiriberdiri sendiri mengingan aspek biaya yang terlalu sendiri mengingan aspek biaya yang terlalu besar sehingga tidak ekonomis. Upaya besar sehingga tidak ekonomis. Upaya pengendalian korosi tersebut akan diuraikan pengendalian korosi tersebut akan diuraikan dengan detail dibawah ini :
dengan detail dibawah ini :
1. Pemilihan bahan yang sesuai 1. Pemilihan bahan yang sesuai
Pemilihan bahan yang tidak sesuai dengan Pemilihan bahan yang tidak sesuai dengan lingkungan tempat bahan tersebut lingkungan tempat bahan tersebut dipalikasikan akan dapat menyebabkan dipalikasikan akan dapat menyebabkan kegagalan dini, berikut aspek keselamatan kegagalan dini, berikut aspek keselamatan dan pembiayaan. Pemilihan bahan yang tepat dan pembiayaan. Pemilihan bahan yang tepat yang dimaksudkan disini adalah memilih yang dimaksudkan disini adalah memilih bahan logam/paduannya sedemikian bahan logam/paduannya sedemikian sehingga pertukaran ion antara sehingga pertukaran ion antara logam/paduan tersebut dengan logam/paduan tersebut dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan lingkungannya tidak berlangsung dengan cepat; atau dengan kata lain adalah memilih cepat; atau dengan kata lain adalah memilih logam/paduannya yang perbedaan potensial logam/paduannya yang perbedaan potensial dengan lingkungannya sekecil mungkin. dengan lingkungannya sekecil mungkin. Dalam prakteknya, jika lingkungannya terlalu Dalam prakteknya, jika lingkungannya terlalu agresif
memilih logam atau paduannya yang memiliki memilih logam atau paduannya yang memiliki ketahanan korosi yang lebih baik dari baja. ketahanan korosi yang lebih baik dari baja. Karakteristik pemilihannya didasari pada Karakteristik pemilihannya didasari pada aspek apakah logam tersebut imun terhadap aspek apakah logam tersebut imun terhadap lingkungannya tersebut atau apakah logam lingkungannya tersebut atau apakah logam tersebut dapat membentuk suatu lapisan tipis tersebut dapat membentuk suatu lapisan tipis yang memiliki sifat protektif dan memiliki yang memiliki sifat protektif dan memiliki sifat recovery yang memadai bila lapisan sifat recovery yang memadai bila lapisan tersebut rusak.
tersebut rusak.
Namun perlu disadari bahwa dalam Namun perlu disadari bahwa dalam prakteknya, suatu sistem peralatan (technical prakteknya, suatu sistem peralatan (technical system) jarang sekali terbuat (tersusun) dari system) jarang sekali terbuat (tersusun) dari satu jenis bahan logam saja sehingga satu jenis bahan logam saja sehingga karakteristik
karakteristik pengendalian pengendalian korosi/pertukarankorosi/pertukaran ion menjadi tidak sesederhana yang ion menjadi tidak sesederhana yang dipikirkan. Dalam hal seperti ini, jika perlu dipikirkan. Dalam hal seperti ini, jika perlu ada yang “dikorbankan” maka para desainer ada yang “dikorbankan” maka para desainer akan memilih komponen yang bentuknya akan memilih komponen yang bentuknya tidak rumit dan letaknya yang memudahkan tidak rumit dan letaknya yang memudahkan pada saat penggantian komponen pada saat penggantian komponen (accessibility). Sehingga para perancang harus (accessibility). Sehingga para perancang harus memahami karakteristik suatu bahan logam memahami karakteristik suatu bahan logam dalam lingkungan tertentu. Saat ini banyak dalam lingkungan tertentu. Saat ini banyak bahan yang terbuat dari plastik, elastomer, bahan yang terbuat dari plastik, elastomer, komposit dan keramik. Material-material komposit dan keramik. Material-material tersebut memiliki resistansi terhadap korosi tersebut memiliki resistansi terhadap korosi juga dapat
juga dapat digunakan untuk digunakan untuk mencegah korosimencegah korosi pada logam. Misalnya digunakan baik sebagai pada logam. Misalnya digunakan baik sebagai bahan pelapis baik sebagai pelapis bahan pelapis baik sebagai pelapis permukaan luar (coating) maupun sebagai permukaan luar (coating) maupun sebagai pelapis permukaan dalam (lining) untuk pelapis permukaan dalam (lining) untuk melindungi logam dari korosi. Dengan melindungi logam dari korosi. Dengan demikian dalam rangka perlindungan bahan demikian dalam rangka perlindungan bahan yang optimal, penguasaan yang cukup yang optimal, penguasaan yang cukup memadai terhadap material-material non memadai terhadap material-material non logam juga mutlak diperlukan oleh suatu logam juga mutlak diperlukan oleh suatu team perancangan dalam bidang korosi. team perancangan dalam bidang korosi.
2. Perancangan kontruksi 2. Perancangan kontruksi
Upaya melindungi logam dari korosi tidak Upaya melindungi logam dari korosi tidak hanya memadai dengan pemilihan material hanya memadai dengan pemilihan material yang tepat tapi juga sangat tergantung pada yang tepat tapi juga sangat tergantung pada pengetahuan dalam merancang bentuk atau pengetahuan dalam merancang bentuk atau
tipe kontruksi. Dari berbagai literature dan tipe kontruksi. Dari berbagai literature dan pengalaman yang ada, terdapat banyak pengalaman yang ada, terdapat banyak contoh-contoh kontruksi yang memadai contoh-contoh kontruksi yang memadai ditinjau dari segi ketahananya terhadap ditinjau dari segi ketahananya terhadap korosi dengan tidak mengabaikan faktor korosi dengan tidak mengabaikan faktor keamanan, keindahan dan efisiensi dalam keamanan, keindahan dan efisiensi dalam rangka pemeliharaan dan perawatannya. rangka pemeliharaan dan perawatannya.
Sebaliknya ada juga rancangan kontruksi yang Sebaliknya ada juga rancangan kontruksi yang kurang baik terhadap korosi yaitu yang kurang baik terhadap korosi yaitu yang memungkinkan terperangkapnya air, debu memungkinkan terperangkapnya air, debu dan pengotor lainnya sehingga dapat dan pengotor lainnya sehingga dapat menginisiasi korosi yang berujung pada menginisiasi korosi yang berujung pada kegagalan rancangan secara dini. Beberapa kegagalan rancangan secara dini. Beberapa contoh dari rancangan kontruksi yang kurang contoh dari rancangan kontruksi yang kurang baik misalnya terbentuknya lingkungan yang baik misalnya terbentuknya lingkungan yang tidak kompetible seperti bersentuhan antara tidak kompetible seperti bersentuhan antara bahan aluminium dengan bahan beton, maka bahan aluminium dengan bahan beton, maka dikarenakan alkalinitas bahan beton dapat dikarenakan alkalinitas bahan beton dapat menyerang aluminium sehingga dapat menyerang aluminium sehingga dapat menyebabkan terjadinya korosi pada menyebabkan terjadinya korosi pada aluminium,
aluminium, demikian demikian juga juga dengandengan permukaan yang kasar dan tajam, serta permukaan yang kasar dan tajam, serta desain suatu komponen yang sulit dijangkau. desain suatu komponen yang sulit dijangkau. Untuk pegangan didalam merancang Untuk pegangan didalam merancang kontruksi atau bentuk-bentuk komponen kontruksi atau bentuk-bentuk komponen yang sesuai dengan pencegahan korosi, yang sesuai dengan pencegahan korosi, biasanya para perancang akan merujuk biasanya para perancang akan merujuk kepada standart-standart perancangan yang kepada standart-standart perancangan yang ada seperti dipublikasikan oleh ISO, NACE, ada seperti dipublikasikan oleh ISO, NACE, ASME.
ASME.
Dalam lingkungan yang mengalir, misalnya Dalam lingkungan yang mengalir, misalnya pada installasi pipa, besar kemungkinan pada installasi pipa, besar kemungkinan terjadinya erosi korosi. Untuk itu biasanya terjadinya erosi korosi. Untuk itu biasanya perancang akan mengupayakan agar aliran perancang akan mengupayakan agar aliran fluida didalam pipa tidak menimbulkan aliran fluida didalam pipa tidak menimbulkan aliran turbulen yang perancanannya mengacu pada turbulen yang perancanannya mengacu pada standart yang telah ditentukan.
standart yang telah ditentukan.
3. Penerapan pelapisan 3. Penerapan pelapisan
Perlindungan terhadap logam dengan cara Perlindungan terhadap logam dengan cara menerapkan pelapisan pada hakikatnya menerapkan pelapisan pada hakikatnya adalah melindungi logam dari lingkungan adalah melindungi logam dari lingkungan
sekililingnya sehingga petukaran ion antara sekililingnya sehingga petukaran ion antara permukaan logam dengan sekelilingnya dapat permukaan logam dengan sekelilingnya dapat dikendalikan. Berdasarkan hal ini maka dikendalikan. Berdasarkan hal ini maka karakteristik perlindungan korosi dengan karakteristik perlindungan korosi dengan menerapkan pelapis dikelompokkan menjadi menerapkan pelapis dikelompokkan menjadi 3 kelompok yaitu:
3 kelompok yaitu:
1. Menerapkan hambatan (barrier) untuk 1. Menerapkan hambatan (barrier) untuk memisahkan logam dari lingkungan memisahkan logam dari lingkungan sekelilingnya.
sekelilingnya.
2. Menggunakan inhibitor pada permukaan 2. Menggunakan inhibitor pada permukaan
logam untuk mengendalikan reaksi anodik. logam untuk mengendalikan reaksi anodik. 3. Melengkapi permukaan dengan pelapis 3. Melengkapi permukaan dengan pelapis yang memiliki sifat proteksi katodik melalui yang memiliki sifat proteksi katodik melalui pengubahan daerah anoda menjadi daerah pengubahan daerah anoda menjadi daerah katoda.
katoda.
Namun apabila ditinjau dari jenis material Namun apabila ditinjau dari jenis material yang digunakan sebagai bahan pelapis, maka yang digunakan sebagai bahan pelapis, maka proses pelapisan dapat dikelompokkan proses pelapisan dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok yaitu :
menjadi 3 kelompok yaitu :
1. Proses pelapisan logam (metallic coating) 1. Proses pelapisan logam (metallic coating) 2. Proses pelapisan konversi (conversion 2. Proses pelapisan konversi (conversion
coating) coating)
3. Proses pelapisan non-logam (non-metallic 3. Proses pelapisan non-logam (non-metallic
coating) coating)
Menerapakan hambatan pada permukaan Menerapakan hambatan pada permukaan logam pada hakekatnya adalah memisahkan logam pada hakekatnya adalah memisahkan secara listrik permukaan logam dengan secara listrik permukaan logam dengan lingkungannya (barrier protection). Pelapisan lingkungannya (barrier protection). Pelapisan yang diterapkan harus memadai yang diterapkan harus memadai ketebalannya dan bebas dari cacat atau ketebalannya dan bebas dari cacat atau discontinuity lainnya. Pelapisan yang discontinuity lainnya. Pelapisan yang termasuk kedalam katagori ini adalah cat, tar, termasuk kedalam katagori ini adalah cat, tar, plastic, dan sejenis gemuk.
plastic, dan sejenis gemuk.
Sedangkan pelapisan yang mampu Sedangkan pelapisan yang mampu mengontrol reaksi anodic pada permukaan mengontrol reaksi anodic pada permukaan logam yang dilindunginya adalah logam yang dilindunginya adalah bahan-bahan yang mengandung pigmen yang bahan yang mengandung pigmen yang mengendalikan melalui pembentukan mengendalikan melalui pembentukan coating-inhibitive chemicals (inhibitor). Bahan coating-inhibitive chemicals (inhibitor). Bahan kimia ini berasal dari pigmen yang sedikit kimia ini berasal dari pigmen yang sedikit larut dalam air. Contohnya adalah
larut dalam air. Contohnya adalah red-lead red-lead
yang sejak lama digunakan sebagai additive yang sejak lama digunakan sebagai additive pada bahan pelapis berbasis pelumas ( pada bahan pelapis berbasis pelumas (oil- oil-base coating
base coating). Reaksi antara red-lead dengan). Reaksi antara red-lead dengan pelumas menghasilkan larutan inhibitor yang pelumas menghasilkan larutan inhibitor yang sangat efektif dalam menanggulangi proses sangat efektif dalam menanggulangi proses korosi. Selain red-lead, digunakan juga bahan korosi. Selain red-lead, digunakan juga bahan inhibitor dari jenis chromat. Namun dewasa inhibitor dari jenis chromat. Namun dewasa ini penggunaan keduanya sudah mulai ini penggunaan keduanya sudah mulai dibatasi menyangkut dengan masalah dibatasi menyangkut dengan masalah kesehatan dan lingkungan.
kesehatan dan lingkungan.
Upaya lain untuk melindungi permukaan Upaya lain untuk melindungi permukaan logam adalah dengan menerapkan bahan logam adalah dengan menerapkan bahan pelapis yang memiliki sifat proteksi katodik. pelapis yang memiliki sifat proteksi katodik. Bahan pelapis yang digunakan misalnya Bahan pelapis yang digunakan misalnya mengandung partikelpartikel seng yang halus mengandung partikelpartikel seng yang halus yang diaplikasikan ke permukaan baja. yang diaplikasikan ke permukaan baja. Partikel-partikel ini akan bersifat sebagai Partikel-partikel ini akan bersifat sebagai anoda yang mampu mengkonversikan daerah anoda yang mampu mengkonversikan daerah anoda pada permukaan baja menjadi daerah anoda pada permukaan baja menjadi daerah katoda. Supaya proses konversi ini katoda. Supaya proses konversi ini berlangsung efektif, maka penambahan berlangsung efektif, maka penambahan serbuk seng harus banyak sehingga serbuk seng harus banyak sehingga partikel-partikel tersebut bersentuhan secara listrik partikel tersebut bersentuhan secara listrik baik sesame partikel atau dengan permukaan baik sesame partikel atau dengan permukaan baja.
baja.
Namun mengingat lapisan seperti ini relative Namun mengingat lapisan seperti ini relative kurang padat (porous); maka karakteristik kurang padat (porous); maka karakteristik perlindungannya adalah proteksi galvanic. perlindungannya adalah proteksi galvanic. Jadi pada saat seng teroksidasi, maka produk Jadi pada saat seng teroksidasi, maka produk oksidasinya akan mengisi ruang-ruang yang oksidasinya akan mengisi ruang-ruang yang porous tersebut dan membentuk penghalang porous tersebut dan membentuk penghalang (barrier). Apabila barrier semacam ini (barrier). Apabila barrier semacam ini terkelupas atau tergores, maka produk terkelupas atau tergores, maka produk oksidasi yang terbentuk harus mampu oksidasi yang terbentuk harus mampu menutupi kembali permukaan yang terbuka menutupi kembali permukaan yang terbuka tersebut.
tersebut.
Proses pelapisan logam adalah melapisi Proses pelapisan logam adalah melapisi sebagian atau seluruh permukaan logam yang sebagian atau seluruh permukaan logam yang digunakan dengan logam lain. Jenis-jenis digunakan dengan logam lain. Jenis-jenis proses pelapisan yang lazim digunakan adalah proses pelapisan yang lazim digunakan adalah : metode penyemprotan (thermal spraying), : metode penyemprotan (thermal spraying), pengelasan (welding) atau pelapisan yang pengelasan (welding) atau pelapisan yang
menerapkan teknik vapour deposition seperti menerapkan teknik vapour deposition seperti physical vapour deposition (PVD), chemical physical vapour deposition (PVD), chemical vapour deposition (CVD).
vapour deposition (CVD).
Sedangkan proses pelapisan konversi adalah Sedangkan proses pelapisan konversi adalah proses pelapisan dimana produk hasil proses proses pelapisan dimana produk hasil proses pelapisannya berupa oksida logam dari logam pelapisannya berupa oksida logam dari logam yang dilapisinya atau oksida logam lainnya. yang dilapisinya atau oksida logam lainnya. Jenis proses pelapisan konversi adalah antara Jenis proses pelapisan konversi adalah antara lain : anodizing, chromating dan lain : anodizing, chromating dan phosphatizing atau blackening. Sedangkan phosphatizing atau blackening. Sedangkan pelapisan dengan bahan-bahan non-logam pelapisan dengan bahan-bahan non-logam antara lain adalah proses pelapisan dengan antara lain adalah proses pelapisan dengan cat, lak,karet, elastomer dan enamel.
cat, lak,karet, elastomer dan enamel.
Mengingat bahwa proses pelapisan pada Mengingat bahwa proses pelapisan pada hakikatnya adalah melapiskan suatu material hakikatnya adalah melapiskan suatu material lain ke atas permukaan material lainnya, lain ke atas permukaan material lainnya, maka tingkat keberhasilan dari suatu proses maka tingkat keberhasilan dari suatu proses pelapisan sangat tergantung pada kondisi pelapisan sangat tergantung pada kondisi permukaan yang akan dilapisi. Salah satu permukaan yang akan dilapisi. Salah satu persyaratan dari permukaan yang akan persyaratan dari permukaan yang akan dilapisi adalah harus bebas dari debu, dilapisi adalah harus bebas dari debu, pelumas, lemak, terak, produk korosi pelumas, lemak, terak, produk korosi (karatan), sisa logam pelapis, dan cacat (karatan), sisa logam pelapis, dan cacat permukaan. Tahapan mengkondisikan permukaan. Tahapan mengkondisikan permukaan yang akan dilapisi lazim disebut permukaan yang akan dilapisi lazim disebut dengan tahapan penyiapan permukaan dengan tahapan penyiapan permukaan (surface preparation). Penyiapan permukaan (surface preparation). Penyiapan permukaan biasanya terdiri dari tahapan pembersihan biasanya terdiri dari tahapan pembersihan dan kadang-kadang dilanjutkan dengan dan kadang-kadang dilanjutkan dengan tahapan pengkasaran permukaan tahapan pengkasaran permukaan (roughning).
(roughning).
Untuk membersihkan permukaan logam dari Untuk membersihkan permukaan logam dari pengotor-pengotor seperti debu, terak, dsb, pengotor-pengotor seperti debu, terak, dsb, dilakukan dengan cara-cara seperti :
dilakukan dengan cara-cara seperti : 1. Cara mekanik
1. Cara mekanik
2. Menggunakan larutan organic (solvent 2. Menggunakan larutan organic (solvent
cleaning) cleaning)
3. Menggunakan larutan alkali 3. Menggunakan larutan alkali
Disamping itu, dikenal pula cara pembersihan Disamping itu, dikenal pula cara pembersihan permukaan yang lain seperti salt bath permukaan yang lain seperti salt bath
descalling, ultrasonic cleaning dan plasma descalling, ultrasonic cleaning dan plasma cleaning. Metode membersihkan permukaan cleaning. Metode membersihkan permukaan yang mana yang paling cocok sangat yang mana yang paling cocok sangat tergantung dari jenis pengotor; contohnya tergantung dari jenis pengotor; contohnya terak yang terdapat pada permukaan mudah terak yang terdapat pada permukaan mudah sekali dibersihkan dengan cara mekanik sekali dibersihkan dengan cara mekanik menggunakan sikat kawat, sedangkan jika menggunakan sikat kawat, sedangkan jika pengotornya adalah pelumas atau lemak pengotornya adalah pelumas atau lemak maka sebaiknya dibersihkan dengan larutan maka sebaiknya dibersihkan dengan larutan pembersih (solvent cleaning). Setelah proses pembersih (solvent cleaning). Setelah proses pembersihan kadang-kadang dilanjutkan pembersihan kadang-kadang dilanjutkan dengan proses pengkasaran permukaan dengan proses pengkasaran permukaan terutama sekali apabila proses pelapisan yang terutama sekali apabila proses pelapisan yang akan diterapkan adalah pelapisan mekanik. akan diterapkan adalah pelapisan mekanik. Adapun cara pengkasaran permukaan antara Adapun cara pengkasaran permukaan antara lain : blasting, buffing, chemical etching atau lain : blasting, buffing, chemical etching atau electroetching.
electroetching.
4. Penerapan Proteksi Katodik dan Anodik 4. Penerapan Proteksi Katodik dan Anodik
Proteksi katodik adalah sistem perlindungan Proteksi katodik adalah sistem perlindungan permukaan logam dengan cara mengalirkan permukaan logam dengan cara mengalirkan arus searah yang memadai ke permukaan arus searah yang memadai ke permukaan logam untuk mengkonversikan semua daerah logam untuk mengkonversikan semua daerah anoda di permukaan logam menjadi daerah anoda di permukaan logam menjadi daerah katodik. Sistem ini hanya efektif untuk katodik. Sistem ini hanya efektif untuk sistem-sistem yang terbenam dalam air atau didalam sistem yang terbenam dalam air atau didalam tanah. Sistem perlindungan seperti ini telah tanah. Sistem perlindungan seperti ini telah berhasil mengendalikan proses korosi untuk berhasil mengendalikan proses korosi untuk kapal-kapal laut, struktur pinggir pantai, kapal-kapal laut, struktur pinggir pantai, instalasi pipa dan tangki bawah tanah atau instalasi pipa dan tangki bawah tanah atau laut. Cara pemberian arus searah dalam laut. Cara pemberian arus searah dalam system proteksi katodik ada dua cara seperti system proteksi katodik ada dua cara seperti ditunjukkan pada gambar 2 yaitu:
ditunjukkan pada gambar 2 yaitu:
a. Menerapkan anoda korban (sacrificial a. Menerapkan anoda korban (sacrificial
anode) anode)
b. Menerapkan arus tandingan (impressed b. Menerapkan arus tandingan (impressed
current) current)
Pada system proteksi katodik dengan anoda Pada system proteksi katodik dengan anoda korban seperti pada instalasi lepas pantai korban seperti pada instalasi lepas pantai tidak memerlukan supply daya. Paduan yang tidak memerlukan supply daya. Paduan yang dijadikan anoda korban akan membangkitkan dijadikan anoda korban akan membangkitkan arus yang diperlukan sebagai akibat adanya arus yang diperlukan sebagai akibat adanya perbedaan potensial dengan struktur yang perbedaan potensial dengan struktur yang dilindunginya. Adanya pembangkitan arus dilindunginya. Adanya pembangkitan arus dari anoda korban mengakibatkan umur dari anoda korban mengakibatkan umur anoda korban terbatas. Maka jenis logam anoda korban terbatas. Maka jenis logam yang lazim digunakan sebagai anoda korban yang lazim digunakan sebagai anoda korban antara lain : magnesium, seng atau antara lain : magnesium, seng atau aluminium pada berbagai derajat kemurnian aluminium pada berbagai derajat kemurnian atau paduan/campuran lain dengan atau paduan/campuran lain dengan komposisi khusus.
komposisi khusus.
Sistem proteksi katodik arus tanding adalah Sistem proteksi katodik arus tanding adalah memanfaatkan arus searah yang disupply dari memanfaatkan arus searah yang disupply dari suatu sumber daya dimana kutup positif dari suatu sumber daya dimana kutup positif dari sumber daya dihubungkan dengan anoda sumber daya dihubungkan dengan anoda sedangkan kutup negatifnya dihubungkan sedangkan kutup negatifnya dihubungkan dengan sistem yang akan diproteksi. Anoda dengan sistem yang akan diproteksi. Anoda yang digunakan umumnya memiliki umur yang digunakan umumnya memiliki umur yang lebih panjang seperti misalnya besi cor yang lebih panjang seperti misalnya besi cor berkadar silikon tinggi, grafit atau aluminium. berkadar silikon tinggi, grafit atau aluminium. Disamping itu kadang-kadang juga digunakan Disamping itu kadang-kadang juga digunakan besi skrap, paduan timah hitam, platina atau besi skrap, paduan timah hitam, platina atau paduan platina dengan palladium. Sedangkan paduan platina dengan palladium. Sedangkan sumber daya yang digunakan tergantung sumber daya yang digunakan tergantung pada mudah tidaknya jaringan listrik yang pada mudah tidaknya jaringan listrik yang diperoleh.
diperoleh.
Untuk mengkonversikan arus AC menjadi DC Untuk mengkonversikan arus AC menjadi DC digunakan rectifier. Jika tidak memungkinkan digunakan rectifier. Jika tidak memungkinkan maka dapat digunakan batere atau sel surya maka dapat digunakan batere atau sel surya sebagai sumber penyuplai arus searah.
sebagai sumber penyuplai arus searah.
Jika penggunaan sistem proteksi katodik Jika penggunaan sistem proteksi katodik tersebut dikombinasikan dengan penggunaan tersebut dikombinasikan dengan penggunaan pelapis, maka harus memperhatikan hal pelapis, maka harus memperhatikan hal berikut ini :
berikut ini :
1. Selama proses proteksi katodik berjalan 1. Selama proses proteksi katodik berjalan (meskipun beroperasi dengan karakteristik (meskipun beroperasi dengan karakteristik sempurna) pada sisi katoda senantiasa akan sempurna) pada sisi katoda senantiasa akan timbul ion-ion hidroksida (alkalinitas), oleh timbul ion-ion hidroksida (alkalinitas), oleh karena itu bahan pelapis harus tahan karena itu bahan pelapis harus tahan terhadap alkalinitas.
terhadap alkalinitas.
2. Gas hidrogen yang dihasilkan dari sistem 2. Gas hidrogen yang dihasilkan dari sistem proteksi katodik yang tidak sempurna bahkan proteksi katodik yang tidak sempurna bahkan dapat menegelupas lapisan pelindung.
dapat menegelupas lapisan pelindung.
Sedangkan pada perlindungan secara anodik Sedangkan pada perlindungan secara anodik (proteksi anodik), tegangan sistem yang (proteksi anodik), tegangan sistem yang dilindungi dinaikkan sehingga memasuki dilindungi dinaikkan sehingga memasuki daerah anodiknya. Pada kondisi ini sistem daerah anodiknya. Pada kondisi ini sistem terlindungi karena terbentuknya lapisan pasif. terlindungi karena terbentuknya lapisan pasif. Syarat yang harus dipenuhi agar sistem ini Syarat yang harus dipenuhi agar sistem ini berjalan dengan baik adalah karakteristik berjalan dengan baik adalah karakteristik lingkungannya harus stabil. Pada jenis lingkungannya harus stabil. Pada jenis lingkungan yang tidak stabil (berfluktuatif) lingkungan yang tidak stabil (berfluktuatif) penerapan sistem proteksi anodik tidak penerapan sistem proteksi anodik tidak dianjurkan.
dianjurkan.
5. Pengkondisian Lingkungan 5. Pengkondisian Lingkungan
Mengubah lingkungan dapat membantu Mengubah lingkungan dapat membantu mengendalikan korosi dan meningkatkan mengendalikan korosi dan meningkatkan efektifitas pengendalian korosi. efektifitas pengendalian korosi. Dehumidifikasi dan purifikasi atmosfir Dehumidifikasi dan purifikasi atmosfir merupakan dua contoh yang paling umum merupakan dua contoh yang paling umum dilakukan. Fasilitas penyejuk udara yang dilakukan. Fasilitas penyejuk udara yang dapat mengatur humiditas atmosfer menjadi dapat mengatur humiditas atmosfer menjadi relatif rendah dapat membantu menurunkan relatif rendah dapat membantu menurunkan perusakan logam. Disamping itu, dengan perusakan logam. Disamping itu, dengan humiditas yang rendah, fasilitas elektronik humiditas yang rendah, fasilitas elektronik yang terpajang ke lingkungan dapat yang terpajang ke lingkungan dapat diturunkan laju
diturunkan laju pengrusakannya pengrusakannya oleh korosi.oleh korosi.
Pengkondisian lingkungan dapat juga Pengkondisian lingkungan dapat juga diperoleh melalui penambahan zat inhibitor diperoleh melalui penambahan zat inhibitor
yaitu suatu zat kimia yang ditambahkan ke yaitu suatu zat kimia yang ditambahkan ke lingkungan baik secara selang seling maupun lingkungan baik secara selang seling maupun secara kontinyu sehingga mampu secara kontinyu sehingga mampu menurunkan atau bahkan mencegah menurunkan atau bahkan mencegah tejadinya reaksi korosi. Penurunan laju korosi tejadinya reaksi korosi. Penurunan laju korosi dengan inhibitor dapat diakibatkan oleh dengan inhibitor dapat diakibatkan oleh terbentuknya lapisan pasif atau dengan cara terbentuknya lapisan pasif atau dengan cara menghilangkan zat-zat yang agresif dari menghilangkan zat-zat yang agresif dari lingkungan.
lingkungan.
Pengertian Inhibitor Korosi Pengertian Inhibitor Korosi
Inhibitor adalah
Inhibitor adalah zat zat yangyang menghambat atau menurunkan
menghambat atau menurunkan laju laju reaksi reaksi kimia.
kimia. Sifat Sifat inhibitor inhibitor berlawananberlawanan dengan
dengan katalis, katalis, yang mempercepat laju reaksi. yang mempercepat laju reaksi. Inhibitor korosi adalah zat yang dapat Inhibitor korosi adalah zat yang dapat mencegah atau memperlambat
mencegah atau memperlambat korosi korosi logam. logam. Inhibitor korosi sendiri didefinisikan Inhibitor korosi sendiri didefinisikan sebagai suatu zat yang apabila ditambahkan sebagai suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan
terhadap logam. Mekanisme
terhadap logam. Mekanisme
penghambatannya terkadang lebih dari satu penghambatannya terkadang lebih dari satu jenis.
jenis. Sejumlah Sejumlah inhibitor inhibitor menghambat menghambat korosikorosi melalui cara adsorpsi untuk membentuk suatu melalui cara adsorpsi untuk membentuk suatu lapisan tipis yang tidak nampak dengan lapisan tipis yang tidak nampak dengan ketebalan beberapa molekul saja, ada pula ketebalan beberapa molekul saja, ada pula yang karena pengaruh lingkungan yang karena pengaruh lingkungan membentuk endapan yang nampak dan membentuk endapan yang nampak dan melindungi logam dari serangan yang melindungi logam dari serangan yang mengkorosi logamnya dan menghasilkan mengkorosi logamnya dan menghasilkan produk yang membentuk lapisan pasif, dan produk yang membentuk lapisan pasif, dan ada
ada pula pula yang yang menghilangkan menghilangkan konstituenkonstituen yang agresif.
yang agresif.
Dewasa ini
Dewasa ini terdapat 6 terdapat 6 jenis jenis inhibitor,inhibitor, yaitu inhibitor yang memberikan pasivasi yaitu inhibitor yang memberikan pasivasi anodik,
anodik, pasivasi pasivasi katodik, katodik, inhibitor inhibitor ohmik,ohmik, inhibitor organik, inhibitor pengendapan, dan inhibitor organik, inhibitor pengendapan, dan inhibitor fasa uap. Pembahasan mengenai inhibitor fasa uap. Pembahasan mengenai kimia
kimia dari inhibitor dari inhibitor korosi dapat korosi dapat menyangkutmenyangkut sifat
sifat dari inhibdari inhibitor, interaksitor, interaksi inhibitor i inhibitor dengandengan berbagai
berbagai lingkungan lingkungan yang yang agresif agresif sertaserta pengaruhnya terhadap proses korosi.
pengaruhnya terhadap proses korosi.
Secara umum korosi dapat Secara umum korosi dapat digolongkan berdasarkan rupanya, digolongkan berdasarkan rupanya, keseragaman atau keserbanekaannya,baik keseragaman atau keserbanekaannya,baik secara mikroskopis maupun makroskopis. Dua secara mikroskopis maupun makroskopis. Dua jenis
jenis mekanisme mekanisme utama utama dari dari korosi korosi adalahadalah berdasarkan reaksi kimia secara langsung, dan berdasarkan reaksi kimia secara langsung, dan reaksi elektrokimia. Korosoi dapat terjadi reaksi elektrokimia. Korosoi dapat terjadi didalam medium kering dan juga medium didalam medium kering dan juga medium basah. Sebagai contoh korosi yang basah. Sebagai contoh korosi yang berlangsung didalam medium kering adalah berlangsung didalam medium kering adalah penyerangan logam besi oleh gas oksigen (O penyerangan logam besi oleh gas oksigen (O22))
atau oleh gas belerang dioksida (SO atau oleh gas belerang dioksida (SO22).).
Didalam medium basah, korosi dapat terjadi Didalam medium basah, korosi dapat terjadi secara seragam maupun secara terlokalisasi. secara seragam maupun secara terlokalisasi. Contoh korosi seragam didalam medium Contoh korosi seragam didalam medium basah adalah
basah adalah apabila besi apabila besi terendam didalamterendam didalam larutan
larutan asam asam klorida klorida (HCl). (HCl). Korosi Korosi didalamdidalam medium basah yang terjadi secara medium basah yang terjadi secara terlokalisasi
terlokalisasi ada ada yang memberikan yang memberikan ruparupa makroskopis,
makroskopis, misalnya misalnya peristiwa peristiwa korosikorosi galvani sistim besi - seng, korosi erosi, korosi galvani sistim besi - seng, korosi erosi, korosi retakan,
retakan, korosi korosi lubang, lubang, korosi korosi pengelupasan,pengelupasan, serta
serta korosi pelumeran, korosi pelumeran, sedangkan rupa sedangkan rupa yangyang mikroskopis dihasilkan misalnya oleh korosi mikroskopis dihasilkan misalnya oleh korosi tegangan, korosi patahan, dan korosi antar tegangan, korosi patahan, dan korosi antar butir.
butir. Dengan Dengan demikian, demikian, apabila apabila didalamdidalam usaha
usaha pencegahan pencegahan korosi korosi dilakukan dilakukan melaluimelalui penggunaan inhibitor korosi, maka penggunaan inhibitor korosi, maka mekanisma
mekanisma dari dari jenis-jenis jenis-jenis korosi korosi diatasdiatas sangatlah penting artinya. Walaupun sangatlah penting artinya. Walaupun demikian
demikian sebagian sebagian korosi korosi logam logam khususnyakhususnya besi, terkorosi di alam melalui cara besi, terkorosi di alam melalui cara elektrokimia yang banyak menyangkut elektrokimia yang banyak menyangkut fenomena antar
fenomena antar muka. muka. Hal inilah Hal inilah yang banyakyang banyak dijadikan dasar utama pembahasan mengenai dijadikan dasar utama pembahasan mengenai peran inhibitor korosi.
peran inhibitor korosi.
Mekanisme Kerja Inhibitor Korosi Mekanisme Kerja Inhibitor Korosi
Suatu inhibitor kimia adalah suatu zat Suatu inhibitor kimia adalah suatu zat kimia yang dapat menghambat atau kimia yang dapat menghambat atau memperlambat suatu reaksi kimia. Secara memperlambat suatu reaksi kimia. Secara khusus, inhibitor korosi merupakan suatu zat khusus, inhibitor korosi merupakan suatu zat kimia yang bila ditambahkan kedalam suatu kimia yang bila ditambahkan kedalam suatu
lingkungan tertentu, dapat menurunkan laju lingkungan tertentu, dapat menurunkan laju penyerangan lingkungan itu terhadap suatu penyerangan lingkungan itu terhadap suatu logam. Pada prakteknya, jumlah yang di logam. Pada prakteknya, jumlah yang di tambahkan adalah sedikit, baik secara kontinu tambahkan adalah sedikit, baik secara kontinu maupun periodik menurut suatu selang waktu maupun periodik menurut suatu selang waktu tertentu.
tertentu.
Menurut Indra Surya Dalimunte Menurut Indra Surya Dalimunte membedakan mekanisme kerja inhibitor membedakan mekanisme kerja inhibitor korosi sebagai berikut :
korosi sebagai berikut : (1)
(1) Inhibitor teradsorpsi pada permukaanInhibitor teradsorpsi pada permukaan logam, dan membentuk suatu lapisan logam, dan membentuk suatu lapisan tipis
tipis dengan dengan ketebalan ketebalan beberapabeberapa molekul
molekul inhibitor. Lapisan inhibitor. Lapisan ini tidak ini tidak dapatdapat dilihat oleh mata biasa, namun dapat dilihat oleh mata biasa, namun dapat menghambat penyerangan lingkungan menghambat penyerangan lingkungan terhadap logamnya.
terhadap logamnya. (2)
(2) Melalui pengaruh lingkungan (misal pH)Melalui pengaruh lingkungan (misal pH) menyebabkan inhibitor dapat menyebabkan inhibitor dapat mengendap
mengendap dan dan selanjutnya selanjutnya teradsopsiteradsopsi pada permukaan logam serta pada permukaan logam serta melidunginya terhadap korosi. Endapan melidunginya terhadap korosi. Endapan yang terjadi cukup banyak, sehingga yang terjadi cukup banyak, sehingga lapisan yang terjadi dapat teramati oleh lapisan yang terjadi dapat teramati oleh mata.
mata. (3)
(3) Inhibitor Inhibitor lebih lebih dulu dulu mengkorosimengkorosi logamnya,
logamnya, dan dan menghasilkan menghasilkan suatu suatu zatzat kimia yang kemudian melalui peristiwa kimia yang kemudian melalui peristiwa adsorpsi dari produk korosi tersebut adsorpsi dari produk korosi tersebut membentuk suatu lapisan pasif pada membentuk suatu lapisan pasif pada permukaan logam.
permukaan logam. (4)
(4) Inhibitor menghilangkan kontituen yangInhibitor menghilangkan kontituen yang agresif dari lingkungannya.
agresif dari lingkungannya.
Berdasarkan sifat korosi logam secara Berdasarkan sifat korosi logam secara elektrokimia, inhibitor dapat mempengaruhi elektrokimia, inhibitor dapat mempengaruhi polarisasi anodik dan katodik. Bila suatu sel polarisasi anodik dan katodik. Bila suatu sel korosi
korosi dapat dapat dianggap dianggap terdiri terdiri dari dari empatempat komponen yaitu: anoda, katoda, elektrolit dan komponen yaitu: anoda, katoda, elektrolit dan penghantar elektronik, maka inhibitor korosi penghantar elektronik, maka inhibitor korosi memberikan kemungkinan menaikkan memberikan kemungkinan menaikkan polarisasi anodik, atau menaikkan polasisasi polarisasi anodik, atau menaikkan polasisasi katodik atau menaikkan tahanan listrik dari katodik atau menaikkan tahanan listrik dari rangkaian
rangkaian melalui melalui pembentukan pembentukan endapanendapan tipis pada
tipis pada permukaan permukaan logam. Mlogam. Mekanisme ekanisme iniini
dapat diamati melalui suatu kurva polarisasi dapat diamati melalui suatu kurva polarisasi yang diperoleh secara eksperimentil.
yang diperoleh secara eksperimentil.
Jenis Inhibitor dan Mekanisme Kerjanya Jenis Inhibitor dan Mekanisme Kerjanya
Kurita Hand Book mengklasifikasikan Kurita Hand Book mengklasifikasikan inhibitor korosi sebagai berikut:
inhibitor korosi sebagai berikut:
1.
1. Inhibitor tipe lapisan oksida atau pasivasiInhibitor tipe lapisan oksida atau pasivasi
Inhibitor korosi tipe lapisan oksida,atau Inhibitor korosi tipe lapisan oksida,atau disebut juga tipe lapisan pasivasi termasuk disebut juga tipe lapisan pasivasi termasuk dalam kelompok ini adalah kromat dan nitrit, dalam kelompok ini adalah kromat dan nitrit, yang disebut sebagai pasivator. Inhibitor ini yang disebut sebagai pasivator. Inhibitor ini mengalihkan potensial korosi baja karbon mengalihkan potensial korosi baja karbon pada suatu tingkat yang lebih tinggi dan pada suatu tingkat yang lebih tinggi dan dengan cepat mengoksidasi ion-ion ferro yang dengan cepat mengoksidasi ion-ion ferro yang dihasilkan pada proses korosi reaksi anoda. dihasilkan pada proses korosi reaksi anoda. Dengan demikian akan terbentuk lapisan tipis Dengan demikian akan terbentuk lapisan tipis dan tak berpori (y-Fe
dan tak berpori (y-Fe22OO33) pada permukaan) pada permukaan
baja karbon yang akan menunjukkan efek baja karbon yang akan menunjukkan efek penghambatan korosi .Karena lapisan penghambatan korosi .Karena lapisan pelindung tipe oksida ini halus dan tipis serta pelindung tipe oksida ini halus dan tipis serta menempel dengan bagus pada permukaan menempel dengan bagus pada permukaan logam, tipe ini jarang menurunkan effesiensi logam, tipe ini jarang menurunkan effesiensi panas pada alat penukar panas. Pada panas pada alat penukar panas. Pada umumnya tipe inhibitor ini menunjukkan umumnya tipe inhibitor ini menunjukkan efek-efek penghambatan korosi dengan sangat efek penghambatan korosi dengan sangat bagus. Akan tetapi, ada kelemahan dimana bagus. Akan tetapi, ada kelemahan dimana pasivator-pasivator ini mempunyai pasivator-pasivator ini mempunyai kecenderungan terkena korosi setempat bila kecenderungan terkena korosi setempat bila digunakan pada konsentrasi rendah.
digunakan pada konsentrasi rendah.
2.
2. Inhibitor tipe lapisan Inhibitor tipe lapisan endapanendapan
Inhibitor jenis ini disebut juga sebagai Inhibitor jenis ini disebut juga sebagai tipe lapisan endapan yang akan tipe lapisan endapan yang akan membentuk lapisan pelindung pada membentuk lapisan pelindung pada katoda-katoda setempat dimana ionion OH katoda-katoda setempat dimana ionion OH dihasilkan oleh korosi reaksi katoda.. dihasilkan oleh korosi reaksi katoda.. Dalam beberapa hal, jenis inhibitor ini Dalam beberapa hal, jenis inhibitor ini lebih berpori dan kurang efektif lebih berpori dan kurang efektif dibandingkan dengan inhibitor anodik. dibandingkan dengan inhibitor anodik.
Inhibitor tipe lapisan endapan dapat Inhibitor tipe lapisan endapan dapat
dibedakan menjadi dua bagian yaitu: dibedakan menjadi dua bagian yaitu:
a.
a. Bahan kimia yang membentuk garamBahan kimia yang membentuk garam tidak larut dengan kalsium ion dalam air. tidak larut dengan kalsium ion dalam air. Contoh inhibitor tipe ini antara lain Contoh inhibitor tipe ini antara lain polifosfat, ortofosfat, fosfonat, polifosfat, ortofosfat, fosfonat, garam-garam zing.
garam zing.
Contoh inhibitor tipe ini antara lain Contoh inhibitor tipe ini antara lain mercaptobenzotiazol,benzotriazole,
mercaptobenzotiazol,benzotriazole,
tolitriazole adsorbsi yang sempurna sulit tolitriazole adsorbsi yang sempurna sulit terbentuk.
terbentuk. b.
b. Bahan kimia yang membentuk garamBahan kimia yang membentuk garam tidak larut dengan ion logamnya:
tidak larut dengan ion logamnya:
Contoh inhibitor tipe ini antara lain: amina, Contoh inhibitor tipe ini antara lain: amina, surfactants
surfactants
Sedangkan Trethwey
Sedangkan Trethwey mengklasifikasikanmengklasifikasikan inhibitor korosi sebagai berikut :
inhibitor korosi sebagai berikut :
1.
1. Inhibitor Memasifkan AnodaInhibitor Memasifkan Anoda
Inhibitor anodik adalah zat yang Inhibitor anodik adalah zat yang ditambahkan ke dalam elektrolit, sehingga ditambahkan ke dalam elektrolit, sehingga mampu menahan terjadinya reaksi anodik mampu menahan terjadinya reaksi anodik dioksida. Inhibitor ini berakbat potesial korosi dioksida. Inhibitor ini berakbat potesial korosi bergerak ke arah positive. Cotoh: kromat, bergerak ke arah positive. Cotoh: kromat, nitrat dan nitrit yang merupakan inhibitor nitrat dan nitrit yang merupakan inhibitor anodic oksidator (efektif tanpa oksigen), anodic oksidator (efektif tanpa oksigen), sedangkan inhibitor non oksidator (efektif sedangkan inhibitor non oksidator (efektif dengan adanya oksigen terlarut) seperti dengan adanya oksigen terlarut) seperti boraks, fosfat, silikat.
boraks, fosfat, silikat.
Salah satu contoh inhibitor yang memasifkan Salah satu contoh inhibitor yang memasifkan anoda adalah senyawa-senyawa kromat, anoda adalah senyawa-senyawa kromat, misalnya Na
misalnya Na22CrOCrO44 Salah satu reaksi redoks Salah satu reaksi redoks
yang terjadi dengan logam besi adalah: yang terjadi dengan logam besi adalah: Oksidasi
Oksidasi : 2 Fe : 2 Fe + 3 + 3 HH22OO Fe Fe22OO33 + 6 H + 6 H(+)(+) + 6e + 6e
Reduksi : 2 CrO
Reduksi : 2 CrO442-2- + 10 H + 10 H(+)(+) + 6e + 6e CrCr22OO33 + + 55
H H22OO
Red-oks
Red-oks : : 2 2 Fe Fe + + 2 2 CrOCrO44 2-+ 4 + 4 HH(+)(+) FeFe22OO33 ++ Cr Cr22OO33 + 2 H + 2 H22OO
Padatan atau endapan Fe
Padatan atau endapan Fe22OO33 dan dan
Cr
Cr22OO33 inilah yang inilah yang kemudian bertindak kemudian bertindak sebagaisebagai
pelindung bagi logamnya. Lapisan endapan pelindung bagi logamnya. Lapisan endapan
tipis saja, namun cukup efektif untuk tipis saja, namun cukup efektif untuk melindungi permukaan logam yang lemah dari melindungi permukaan logam yang lemah dari serangan zat-zat agresif. Untuk ini diperlukan serangan zat-zat agresif. Untuk ini diperlukan kontinuitas pembentukan lapisan endapan kontinuitas pembentukan lapisan endapan mengingat
mengingat lapisan lapisan tersebut tersebut bisa bisa lepas lepas yangyang disebabkan oleh adanya arus larutan. disebabkan oleh adanya arus larutan. Berbagai data penelitian dengan berbagai Berbagai data penelitian dengan berbagai kondisi perc
kondisi percobaan menobaan menganggap ganggap bahwa bahwa Cr(III)Cr(III) nampak dominan pada spesimen yang nampak dominan pada spesimen yang didukung oleh pembentukan lapisan udara, didukung oleh pembentukan lapisan udara, sementara itu
sementara itu Cr(IV) Cr(IV) teramati teramati di daerah di daerah luarluar dari spesimen pengamatan yang didukung dari spesimen pengamatan yang didukung oleh
oleh suatu suatu lapisan lapisan pelindung pelindung yangyang mengandung Cr(III). Ini menunjukkan bahwa mengandung Cr(III). Ini menunjukkan bahwa terjadinya reduksi Cr(IV) menjadi Cr(III) pada terjadinya reduksi Cr(IV) menjadi Cr(III) pada permukaan spesimen. Secara keseluruhan permukaan spesimen. Secara keseluruhan tebal lapisan yang terdiri dari spesimen tebal lapisan yang terdiri dari spesimen kromium dan aluminium memperlihatkan kromium dan aluminium memperlihatkan lapisan dalam bentuk Cr(IV) memiliki lapisan dalam bentuk Cr(IV) memiliki ketebalan sekitar satu perenam dari tebal ketebalan sekitar satu perenam dari tebal lapisan keseluruhan. Hasil penelitian dengan lapisan keseluruhan. Hasil penelitian dengan menggunakan teknik pendar fluor dari menggunakan teknik pendar fluor dari adsorpsi sinar x memperlihatkan disagregasi adsorpsi sinar x memperlihatkan disagregasi lapisan yang mengandung Cr(IV) sebanding lapisan yang mengandung Cr(IV) sebanding dengan pertumbuhan Cr
dengan pertumbuhan Cr22OO33 yang mengisi yang mengisi
celah-celah lapisan anodik (dalam hal ini celah-celah lapisan anodik (dalam hal ini Al
Al22OO33) diatas permukaan logam Al. Cara yang) diatas permukaan logam Al. Cara yang
sudah lazim tentang studi pembentukan sudah lazim tentang studi pembentukan lqpisan pasif pada permukaan logam akibat lqpisan pasif pada permukaan logam akibat reaksi antar muka logam dengan inhibitor reaksi antar muka logam dengan inhibitor dapat
dapat menggunakan menggunakan diagram diagram potensial potensial pHpH dan secara kinetik dengan menggunakan dan secara kinetik dengan menggunakan kurva polarisasi. Inhibitor jenis CrO
kurva polarisasi. Inhibitor jenis CrO44
2- dan NO dan NO22
--cukup banyak digunakan untuk perlindungan cukup banyak digunakan untuk perlindungan logam besi dam aluminium terhadap berbagai logam besi dam aluminium terhadap berbagai medium korosif. Namun dari studi teoritis medium korosif. Namun dari studi teoritis maupun eksperimentil, kedua jenis inhibitir maupun eksperimentil, kedua jenis inhibitir tersebut kurang baik digunakan dalam tersebut kurang baik digunakan dalam medium yang mengandung H
medium yang mengandung H22S dan ClS dan Cl
--.. Dengan adanya H
Dengan adanya H22S, sebagian dari CrOS, sebagian dari CrO442-
2-bereaksi dengan H
bereaksi dengan H22S yang menghasilkanS yang menghasilkan
belerang.
belerang. Nampaknya Nampaknya CrCr22OO33 yang terbentuk yang terbentuk
tidak
tidak dapat dapat terikat terikat kuat kuat pada pada logamnya.logamnya. Sedangkan pada medium Cl
Sedangkan pada medium Cl--, terjadi kompetisi, terjadi kompetisi reaksi dengan
dapat membentuk kompleks terlarut dengan dapat membentuk kompleks terlarut dengan senyawa
senyawa Fe(III) Fe(III) yang yang ada ada pada pada permukaanpermukaan logam
logam besi, besi, sehingga lapisan sehingga lapisan pelindung Cpelindung Crr22OO33
- Fe
- Fe22OO33 sukar dipertahankan keberadaannya. sukar dipertahankan keberadaannya.
2.
2. Inhibitor Memasifkan KatodaInhibitor Memasifkan Katoda
Inhibitor
Inhibitor katodik katodik adalah adalah zat zat yangyang dapat menghambat terjadiya reaksi dikatoda, dapat menghambat terjadiya reaksi dikatoda, karena pada daerah katodik terbentuk logam karena pada daerah katodik terbentuk logam hidroksida (MOH) yag sukar larut dan hidroksida (MOH) yag sukar larut dan menempel kuat pada permukaan logam menempel kuat pada permukaan logam sehinga menghambat laju korosi. Dan karena sehinga menghambat laju korosi. Dan karena adanya inhibitor katodik maka potensial adanya inhibitor katodik maka potensial korosi bergeser ke arah negative. Dua reaksi korosi bergeser ke arah negative. Dua reaksi uatama yang
uatama yang umum umum terjadi yaitu:terjadi yaitu: 2H
2H22O + OO + O22 + 4e + 4e 4OH 4OH
--2H
2H-- + 2e + 2e HH2 2 ((reaksi pembentukanreaksi pembentukan
hidrogen dari proton) hidrogen dari proton)
Contoh inhibitor katodik adalah Arsen Contoh inhibitor katodik adalah Arsen (As
(As3+3+), antimon (Sb), antimon (Sb3+3+), fosfor (P), kation), fosfor (P), kation positive dari logam divalent (seperti Zn positive dari logam divalent (seperti Zn2+2+ ,, Pb
Pb2+2+, dan Fe, dan Fe2+2+) , air sadah yang mengandung) , air sadah yang mengandung bikarbonat, soda dan polifosfat.
bikarbonat, soda dan polifosfat.
Karena bagi suatu sal korosi, reaksi Karena bagi suatu sal korosi, reaksi reduksi oksidasi terbentuk oleh pasangan reduksi oksidasi terbentuk oleh pasangan reaksi
reaksi reduksi reduksi dan dan reaksi reaksi oksidasi oksidasi dengandengan kecepatan
kecepatan yang yang sama, sama, maka maka apabila apabila reaksireaksi reduksi (pada katoda) dihambat akan reduksi (pada katoda) dihambat akan menghambat pula reaksi oksidasi (pada menghambat pula reaksi oksidasi (pada anoda).
anoda). Inilah Inilah yang yang menjadi menjadi pedomanpedoman pertama di dalam usaha menghambat korosi pertama di dalam usaha menghambat korosi logam dalam medium air atau medium asam. logam dalam medium air atau medium asam. Hal yang kedua adalah melalui penutupan Hal yang kedua adalah melalui penutupan permukaan katoda oleh suatu senyawa kimia permukaan katoda oleh suatu senyawa kimia tertentu baik yang dihasilkan oleh suatu reaksi tertentu baik yang dihasilkan oleh suatu reaksi kimia
kimia atau atau melalui melalui pengaturan pengaturan kondisikondisi larutan,misalnya pH. Secara umum terdapat 3 larutan,misalnya pH. Secara umum terdapat 3 jenis
jenis inhibutor inhibutor yang yang mempasifkan mempasifkan katoda,katoda, yaitu jenis racun katoda, jenis inhibutor yaitu jenis racun katoda, jenis inhibutor mengendap
mengendap pada pada katoda katoda dan dan jenisjenis
penangkap oksigen. Inhibutor racun katoda penangkap oksigen. Inhibutor racun katoda pada dasarnya berperan mengganggu rekasi pada dasarnya berperan mengganggu rekasi pada ka
pada katoda. toda. Pada Pada kasus kasus pembentukan gaspembentukan gas hidrogen,
hidrogen, reaksi reaksi diawali diawali yang yang teradsorpsiteradsorpsi pada
pada permukaan permukaan katoda.katoda.
3.
3. Inhibitor Inhibitor Ohmik Ohmik dan dan InhibutorInhibutor Pengendapan
Pengendapan
Sebagai akibat lain daripada Sebagai akibat lain daripada penggunaan
penggunaan inhibitor inhibitor pembentuk pembentuk lapisanlapisan pada katoda maupun anoda adalah semakin pada katoda maupun anoda adalah semakin bertambahnya tahanan daripada rangkaian bertambahnya tahanan daripada rangkaian elektrolit. Lapisan yang dianggap memberikan elektrolit. Lapisan yang dianggap memberikan kenaikan tahanan yang memadai biasanya kenaikan tahanan yang memadai biasanya mencapai ketebalan beberapa mikroinchi. Bila mencapai ketebalan beberapa mikroinchi. Bila lapisan terjadi secara selektif pada daerah lapisan terjadi secara selektif pada daerah anoda, maka potensial korosi akan bergeser anoda, maka potensial korosi akan bergeser kearah harga yang lebih positif, dan kearah harga yang lebih positif, dan sebaliknya potensial korosi akan bergeser ke sebaliknya potensial korosi akan bergeser ke arah yang lebih negatif bilamana lapisan arah yang lebih negatif bilamana lapisan terjadi
terjadi pada pada daerah daerah katoda. katoda. Jenis Jenis inhibutorinhibutor pengendapan yang banyak digunakan adalah pengendapan yang banyak digunakan adalah natrium
natrium silikat silikat dan dan berbagai berbagai senyawa senyawa fosfatfosfat yang
yang pada pada umumnya umumnya baik baik digunakan digunakan untukuntuk melindungi baja keduanya cukup efektif bila melindungi baja keduanya cukup efektif bila kondisi pH mendekati 7 dengan kadar Cl- yang kondisi pH mendekati 7 dengan kadar Cl- yang rendah.
rendah.
4.
4. Inhibitor OrganikInhibitor Organik
Dewasa ini sudah berpuluh bahkan Dewasa ini sudah berpuluh bahkan mungkin ratusan jenis inhibitor organik yang mungkin ratusan jenis inhibitor organik yang digunakan. Studi mengenai mekanisme digunakan. Studi mengenai mekanisme pembentukan
pembentukan lapisan lapisan lindung lindung atauatau penghilangan konstituen agresif telah banyak penghilangan konstituen agresif telah banyak dilakukan baik
dilakukan baik dengan cardengan cara-cara a-cara yang umuyang umumm maupun dengan cara-cara baru dengan maupun dengan cara-cara baru dengan peralatan modern. Pada umumnya peralatan modern. Pada umumnya senyawa-senyawa organik yang dapat digunakan senyawa organik yang dapat digunakan adalah senyawa-senyawa yang mampu adalah senyawa-senyawa yang mampu membentuk senyawa kompleks baik kompleks membentuk senyawa kompleks baik kompleks
