RESUME JENIS JENIS KOROSI
BERDASARKAN BUKU ZAKI AHMAD
JENIS JENIS KOROSI
Hal hal yang akan di cover pada setiap jenis korosi 1. Definisi
2. Faktor-Faktor Penyebab 3. Mekanisme
4. Pecegahan Korosi
1. Uniform Corrosion
A. Definisi
Uniform Corrosion adalah proses korosi yang terjadi secara merata di seluruh permukaan logam yang terpapar, tanpa adanya serangan lokal yang lebih mendalam.
B. Faktor-Faktor Penyebab
1. Dry atmosphere 2. Dump atmosphere 3. Wet astmosphere
4. Acids (HCl, HclO4, H3PO4 5. Atmospheric Contaminants
6. Process water containing hydrogen sulfide 7. Brines
8. Industrial atmosphere
9. Hydrocarbon containing wet hydrogen sulfide
C. Mekanisme
Reaksi terjadi seperti pada gambar diatas dan dijelaskan dengan persamaan reaksi berikut :
Pada area katodik, reduksi oksigen terjadi sebagai berikut :
Ion OH bereaksi dengan ion Fe² yang dihasilkan di anoda:⁻ ⁺
Dengan lebih banyak akses oksigen dari udara, Fe(OH)₂ teroksidasi menjadi Fe(OH)₃ dan kemudian kehilangan airnya:
Ferrous hidroksida kemudian dikonversi menjadi besi oksida terhidrasi atau karat oleh oksigen:
Karat (Fe₂O₃·H₂O) terbentuk di antara pusat tetesan dan bagian tepi logam yang lebih basa. Proses ini terjadi karena elektron mengalir dari anoda ke katoda, menyebabkan ion Fe² bereaksi dengan oksigen dan berubah menjadi karat. Jika⁺ lapisan Fe(OH)₃ terbentuk dengan cepat di permukaan logam, bisa terbentuk lapisan pelindung yang memperlambat korosi. Tapi kalau proses ini terjadi jauh dari area korosi, reaksi akan terus berlangsung. Polutan seperti SO₂ bisa mempercepat korosi dengan membentuk senyawa besi sulfat (FeSO₄), yang membuat permukaan logam jadi kasar dan berlubang. Karena lapisan karat yang terbentuk bersifat berpori dan tidak melindungi besi dengan baik, korosi akan terus berlanjut.
D. Pencegahan Korosi
1. Pelapisan dengan Epoxy-Phenolic Coating 2. Penggunaan Material Alternatif
3. Pengendalian Lingkungan 4. Perawatan dan Inspeksi Rutin
2. Galvanic Corrosion
A. Definisi
Korosi galvanik terjadi ketika dua logam dengan potensial elektrokimia yang berbeda atau dengan kecenderungan berbeda untuk mengalami korosi berada dalam kontak langsung dalam elektrolit yang bersifat korosif.
B. Faktor-Faktor Penyebab
1. Posisi Logam dalam Seri Galvanik
Semakin jauh perbedaan potensial antara dua logam dalam seri galvanik, semakin besar kemungkinan terjadinya korosi galvanik.Untuk mengurangi korosi, logam yang digunakan sebaiknya memiliki potensial yang dekat dalam seri galvanik.
2. Lingkungan Sekitar
Lingkungan yang mengandung ion seperti air laut dapat mempercepat pembentukan sel galvanik dan meningkatkan laju korosi.Korosi di lingkungan laut dipercepat oleh konduktivitas tinggi, sedangkan di iklim dingin korosi melambat karena resistivitas tanah yang lebih tinggi.
3. Luas Area, Jarak, dan Efek Geometri
Rasio Luas Anoda terhadap Katoda, Jika anoda jauh lebih kecil dari katoda, laju korosi akan meningkat karena kepadatan arus lebih tinggi di area anoda. Jarak antara Logam, Jika dua logam berbeda berdekatan, risiko korosi meningkat karena jalur arus lebih pendek. Memisahkan logam dengan jarak yang cukup dapat mengurangi korosi.
C. Mekanisme
Proses Galvanic Corrosion
1. Logam yang kurang mulia (anoda) akan mengalami oksidasi dan kehilangan elektronnya. Contohnya, besi (Fe) mengalami reaksi:
2. Ion besi (Fe2+) akan larut dalam larutan dan berkontribusi terhadap pembentukan karat.
3. Elektron yang dilepaskan oleh anoda mengalir ke katoda melalui jalur konduktif logam.
4. Di katoda (logam yang lebih mulia, seperti tembaga), elektron ini digunakan dalam reaksi reduksi, seperti:
Reaksi ini mencegah korosi pada katoda, tetapi mempercepat korosi pada anoda.
D. Pencegahan Korosi
1. Pilih Material yang Cocok
Gunakan logam yang memiliki perbedaan potensial kecil dalam seri galvanik agar risiko korosi lebih rendah.
2. Atur Luas Permukaan Logam
Pastikan logam yang lebih aktif (anoda) memiliki luas permukaan yang lebih besar daripada logam yang kurang aktif (katoda), agar korosi tidak terjadi terlalu cepat.
3. Gunakan Isolasi Antara Logam Berbeda
Jika harus menggabungkan logam yang berbeda, gunakan bahan isolator seperti karet atau plastik untuk mencegah kontak langsung.
4. Gunakan Inhibitor Korosi
Dalam sistem berbasis air, inhibitor bisa membantu memperlambat proses korosi dan mengurangi dampak elektrokimia.
5. Lapisi Logam dengan Bijak
Jangan melapisi anoda karena bisa menyebabkan korosi lebih parah di area cacat lapisan. Jika ingin melapisi, sebaiknya fokus pada katoda untuk mengurangi reaksi korosi.
6. Hindari Sambungan Berulir
Sambungan dengan ulir bisa mempercepat korosi karena menciptakan celah tempat kelembapan dan elektrolit berkumpul.
7. Gunakan Logam Tambahan
Menambahkan logam ketiga yang lebih aktif dari kedua logam yang digunakan dapat membantu mengalihkan korosi dari material utama.
8. Pakai Anoda Pengorbanan
Logam seperti seng atau magnesium bisa digunakan sebagai anoda pengorbanan untuk menyerap korosi dan melindungi logam utama.
9. Desain yang Mudah Diganti
Buat komponen dengan bagian yang bisa diganti, sehingga hanya bagian yang mengalami korosi yang perlu diperbaiki tanpa harus mengganti seluruh sistem.
3. Crevice Corrosion
A. Definisi
Crevice corrosion adalah jenis korosi yang terjadi di area sempit atau celah kecil pada logam, seperti di antara sambungan baut, retakan, atau tumpukan kotoran dan lumpur di permukaan logam. Korosi ini terjadi karena adanya perbedaan kadar oksigen antara bagian dalam celah dan area terbuka di sekitarnya, yang menciptakan reaksi elektrokimia yang mempercepat proses korosi. Korosi ini sering ditemukan pada lingkungan yang lembab atau kaya klorida, seperti air laut dan air payau. Material seperti stainless steel bisa rentan terhadap crevice corrosion jika terkena kondisi ini dalam jangka waktu lama.
B. Faktor-Faktor Penyebab
1. Keberadaan celah sempit antara komponen logam dengan logam lainnya atau antara logam dengan material non-logam.
2. Adanya retakan, rongga, atau cacat lain pada permukaan logam.
3. Penumpukan teritip, organisme biofouling, dan endapan serupa pada permukaan logam.
4. Pengendapan kotoran, lumpur, atau material lain di permukaan logam.
C. Mekanisme
Berikut proses dari mekanisme Crevice Corrosion 1. Pembentukan Sel Elektrokimia
a. Di dalam celah, konsentrasi oksigen lebih rendah dibandingkan dengan area di luar celah.
b. Logam dalam celah menjadi anoda, sedangkan area luar celah menjadi katoda.
c. Reaksi anodik terjadi di dalam celah
(Logam mengalami oksidasi dan melepaskan ion logam ke dalam larutan)
2. Konsumsi Oksigen dan Percepatan Reaksi
a. Seiring waktu, oksigen dalam celah habis, sedangkan konsentrasi oksigen di luar tetap tinggi.
b. Perbedaan ini mempercepat reaksi elektrokimia yang menyebabkan diferensial aerasi, mendorong lebih banyak korosi di dalam celah.
3. Pembentukan Ion Klorida dan Asam
a. Ion logam yang terbentuk bereaksi dengan ion klorida (Cl-) dalam larutan, membentuk senyawa seperti:
b. Senyawa ini terhidrolisis menjadi besi hidroksida dan asam klorida:
c. pH dalam celah menurun drastis (bahkan bisa mencapai pH 1.0), menciptakan lingkungan sangat asam yang mempercepat korosi lebih lanjut.
4. Reaksi Berlanjut Secara Otomatis
a. Setelah kondisi asam terbentuk, reaksi menjadi self-sustaining (terus berlanjut sendiri) hingga logam dalam celah mengalami kerusakan parah.
D. Pencegahan Korosi
1. Gunakan sambungan las dibandingkan dengan sambungan baut atau rivet.
2. Segel celah dengan bahan non-korosif untuk mencegah masuknya kelembapan dan partikel korosif.
3. Rancang komponen agar meminimalkan atau menghilangkan potensi terjadinya crevice corrosion.
4. Kurangi kontak antara logam dengan plastik, kain, dan puing-puing yang dapat menjebak kelembapan dan kotoran.
5. Hindari kontak dengan material higroskopis (yang menyerap kelembapan).
6. Hindari sudut tajam, tepi, dan celah kecil di mana kotoran atau puing dapat menumpuk.
7. Untuk area kritis, gunakan bahan las dengan ketahanan tinggi terhadap korosi celah.
8. Gunakan paduan tahan crevice corrosion seperti titanium atau Inconel. Stainless steel dengan kandungan molibdenum tinggi (hingga 4,5%) lebih tahan terhadap crevice corrosion.
9. Terapkan perlindungan katodik pada stainless steel dengan menghubungkannya ke struktur baja yang berdekatan.
10. Untuk air laut, pertahankan kecepatan tinggi agar partikel tetap tersuspensi dan tidak mengendap.
11. Pada baja yang terpapar air laut, izinkan paparan udara sesekali untuk membantu menghilangkan lapisan pasif yang berlebihan.
12. Gunakan pasta inhibitor di area yang rentan terhadap korosi celah.
13. Cat permukaan katodik untuk memberikan perlindungan tambahan.
14. Bersihkan endapan secara berkala untuk mencegah penumpukan kotoran dan garam.
15. Ambil tindakan pencegahan terhadap korosi mikroba, yang dapat menciptakan celah dan sangat merusak baja tahan karat dengan kandungan nikel rendah.
4. PITTING Corrosion
A. Definisi
Pitting corrosion adalah bentuk korosi lokal yang menyebabkan terbentuknya lubang kecil (pits) pada permukaan logam, sementara sebagian besar permukaan tetap utuh. Logam yang membentuk lapisan pasif, seperti aluminium dan stainless steel, lebih rentan terhadap jenis korosi ini. Meskipun hanya menyebabkan sedikit kehilangan massa, pitting corrosion sangat berbahaya karena dapat menembus
struktur logam dan menyebabkan kegagalan total. Jenis korosi ini sering terjadi dalam industri pemrosesan kimia dan biasanya mengharuskan penggantian seluruh sistem akibat sifatnya yang merusak.
B. Faktor-Faktor Penyebab
1. Konsentrasi Ion Klorida 2. Komposisi Paduan Logam 3. pH Larutan
4. Suhu Lingkungan
5. Perlakuan Panas dan Cold Working 6. Waktu Induksi (Induction Time) 7. Cacat Permukaan
8. Kondisi Permukaan (Surface Finish) 9. Kecepatan Aliran Fluida
10. Kontaminasi Lingkungan
11. Elemen Paduan dalam Aluminium
C. Mekanisme
D. Pencegahan Korosi
1. Gunakan material dengan elemen paduan yang sesuai untuk mengurangi kerentanan terhadap pitting, seperti molibdenum pada stainless steel.
2. Pastikan permukaan logam rata dengan melakukan pembersihan yang baik, perlakuan panas, dan finishing permukaan.
3. Kurangi konsentrasi zat agresif dalam lingkungan, seperti klorida dan sulfat.
4. Gunakan inhibitor untuk meminimalkan efek pitting jika memungkinkan.
5. Buat permukaan logam halus dan mengkilap agar tidak ada kotoran yang menempel.
6. Kurangi faktor eksternal yang menyebabkan serangan lokal, seperti keberadaan celah atau sudut tajam.
7. Terapkan perlindungan katodik jika memungkinkan.
8. Lapisi logam untuk menghindari risiko pitting.
9. Jangan biarkan potensial mencapai nilai kritis yang dapat memicu pitting.
10. Tambahkan ion seperti 𝑂𝐻- atau 𝑁𝑂3- ke dalam lingkungan yang mengandung klorida untuk menghambat pitting.
11. Operasikan pada suhu yang lebih rendah jika kondisi memungkinkan, karena suhu tinggi mempercepat pitting corrosion.
5. Intergranular Corrosion (Korosi Batas Butir)
Definisi Korosi yang terjadi di sepanjang batas butir logam, biasanya karena perbedaan komposisi kimia di area tersebut.
Penyebab: Perlakuan panas yang tidak tepat atau pengendapan karbida di batas butir.
Mekanisme Batas butir menjadi lebih rentan terhadap korosi karena kehilangan elemen pelindung seperti kromium.
Cara mencegah: Kontrol komposisi logam, lakukan perlakuan panas yang tepat, dan tambahkan stabilizer seperti niobium atau titanium.
(Ahmad zaki, Hal.163)
6. Stress Corrosion Cracking and Hydrogen Damage (Retak Korosi Tegangan dan Kerusakan Hidrogen)
A. Definisi Retak yang terjadi karena kombinasi beban mekanis (misalnya tekanan) dan lingkungan korosif. Hidrogen juga bisa menyebabkan logam menjadi rapuh.
B. Penyebab: Beban statis atau siklik dalam lingkungan korosif, atau penyerapan hidrogen.
C. Mekanisme Beban mekanis memicu retak, sementara hidrogen mempercepat kerusakan.
D. Cara mencegah: Kurangi beban operasional, terapkan perlindungan katodik, dan hindari lingkungan yang menyebabkan penyerapan hidrogen.
(Ahmad zaki, Hal.168)
7. Corrosion Fatigue (Fatigue Korosi)
A. Definisi Kerusakan material akibat kombinasi beban siklik (berulang) dan korosi.
Beban siklik mempercepat retak yang disebabkan oleh korosi.
B. Penyebab: Beban berulang, kelembapan, dan ion korosif.
C. Mekanisme Beban siklik menyebabkan retak kecil, yang kemudian diperbesar oleh korosi.
D. Cara mencegah: Desain yang mengurangi konsentrasi tegangan, gunakan pelapisan pelindung, dan pilih material tahan fatigue.
(Ahmad zaki, Hal.172)
8. Fretting Corrosion (Korosi Fretting)
A. Definisi Korosi yang terjadi karena gesekan kecil dan berulang antara dua permukaan logam. Misalnya, pada baut atau sambungan.
B. Penyebab: Getaran atau gerakan mikro yang terus-menerus.
C. Mekanisme Gesekan merusak lapisan pelindung, sehingga logam terekspos dan terkorosi.
D. Cara mencegah: Gunakan pelumas, perbaiki desain sambungan, dan pilih material tahan fretting.
(Ahmad zaki, Hal.175)
9. Erosion Corrosion and Cavitation Damage (Korosi Erosi dan Kerusakan Kavitas)
A. Definisi Kombinasi antara pengikisan mekanis (erosi) dan korosi. Kerusakan kavitas terjadi karena gelembung udara yang pecah dan menimbulkan tekanan tinggi.
B. Penyebab: Aliran fluida yang cepat, perubahan tekanan, atau partikel padat dalam aliran.
C. Mekanisme Aliran cepat atau gelembung yang pecah merusak lapisan pelindung, sehingga korosi terjadi lebih cepat.
D. Cara mencegah: Kurangi turbulensi aliran, gunakan material tahan erosi, dan aplikasikan pelapisan khusus.
(Ahmad zaki, Hal.178)
