Mengenal Korosi Pada Struktur Logam

Apa itu Korosi?

Proses  terjadinya  karat  atau  istilah lain  korosi  pada  besi  adalah  suatu proses  kimiawi  yang alamiah dimana  terjadi  perubahan  struktur kimiawi  dan  fisika  dari  besi  dan proses  tidak  dapat dikembalikan lagi.  Proses  karat  tidak  dapat  di cegah  atau  dihindari,  namun demikian proses ini dapat diperlambat.  Oleh  karena  itu,  struktur  besi perlu dilindungi dari korosi / karat untuk menghindari perubahan. Struktur  besi  banyak  digunakan pada pembangunan  infrastruktur jalan seperti  jembatan,  gedung,  pabrik, tanki timbun BBM beserta fasilitas pendukung seperti pipa, turbin angin,  instalasi  eksplorasi,  instalasi produksi.

korosi pada besi jangkar kapal via http://www.milesofsmilesdental.net/

Metoda  perlindungan  karat  yang paling  dasar  adalah  galvanisasi dan cat inorganic zinc dimana perbedaannya  pada  proses  galvanisasi  diperlukan  suhu  tinggi sedangkan  pada  proses pengecatan tidak.

Biaya kerugian akibat korosi logam sangat tinggi, namun dari pengalaman  sepertiga  biaya  kerugian tersebut  dapat  dihindari  dengan  menggunakan teknologi kontrol terhadap korosi. Biaya kerugian akibat darikorosi meliputi :

• Penggantian stuktur yang rusak beserta dengan  komponennya.
• Maintain agar fasilitas tetap bekerja.
• Penghentian fasilitas karena shut down.
• Turunnya output produksi dan kontaminasi lingkungan.
• Kerusakan / pengobatan karena kecelakaan.

Mekanisme Korosi

Seperti dijelaskan di atas, korosi atau karat adalah reaksi kimia atau elektrokimia antara logam dan lingkungannya yang dapat menyebabkan perubahan sifat logam dan bahkan berkurangnya logam tersebut. Perlu  diketahui  konsep  dasar  terjadinya  korosi  untuk  dapat memahami  cara mengontrol proses  korosi. Ada  4  komponen yang berperan dalam terjadinya proses korosi, yaitu :

1. Anoda.

2. Katoda.

3. Jalur logam penghubung katoda dan anoda.

4. Elektrolit.

Anoda adalah logam atau bagian / area dimana terjadi proses oksidasi atau proses karat, sedangkan Katoda adalah logam atau bagian / area dimana terjaddi proses reduksi atau terbentuknya gas hasil elektrolisa

Jalur penghubung katoda dan anoda dapat berupa 2 buah logam berbeda  yang  saling  berdekatan atau  bahkan  sebuah  logam  yang  mempunyai struktur kristal / susunan logam yang berbeda. Elektrolit merupakan media konduksi luar seperti air atau tanah yang menyebabkan reaksi kimia pada katoda dan sebagai sumber ion metal di anoda.

Selama  proses  korosi,  electron  mengalir  dari anoda  ke  katoda  melalui  jalur  logam  dan  ion mengalir dari katoda ke anoda melalui elektrolit. Pemicu reaksi korosi adalah perbedaan keelektronegatifan dari anoda, katoda dan lingkungan. Keelektronegatifan  dari  logam  merupakan kecenderungan suatu logam untuk menjadi larutan garamnya. 

Sebagai  contoh,  bila  2  buah  logam  Besi  dan Zinc  saling  berdekatan  satu  sama  lain  dalam media  air,  maka  logam  Zinc  akan  mempunyai kecepatan  korosi  lebih  tinggi  dibandingkan logam besi. Namun demikian, bila sebuah logam  mempunyai bagian yang sedikit berbeda komposisi kimia atau sifat fisikanya, maka akan timbul area anoda dan katoda  sebagai  awal  terjadinya  proses korosi. Area  logam  yang  mempunyai  kelektronegatifan lebih tinggi menjadi anoda dan area lain menjadi katoda, semakin besar perbedaan keelektronegatifan area tersebut, proses korosi makin cepat.

dua logam berdekatan mempercepat korosi via http://www.waratahfencing.com.au/

Proses reaksi kimia korosi :

Reaksi di Anoda (korosi pada logam)

L (logam) —>  L++(metal ion) + 2 e-( electron)

Rekasi di Katoda (terbentuk gas H2)

2 H2O + 2 e -—>  2 OH -(ion hydrogen) + H2

Jenis-Jenis Korosi

Ada banyak jenis korosi, namun pada topik ini hanya  beberapa  jenis  saja  yang  di  sampaikan,

yaitu :

1. Korosi seragam (Uniform Corrosion).

Seluruh  bagian  logam  mengalami  proses korosi secara bersamaan. Bila  salah  satu area  tingkat  korosi  lebih  dalam  disbanding yang  lain,  maka  bukan  lagi  disebut  Korosi seragam.

contoh uniform corrosion via http://images.slideplayer.com/

2. Korosi pitting (Pitting Corrosion).

Korosi  logam  terjadi  pada  satu  titik  atau beberapa  titik  namun  tidak  merata  pada

seluruh  permukaan.  Korosi  ini  biasanya karena homogenitas logam tidak sempurna, kedalaman korosi ini  dapat  diukur  dengan alat “pit gauge”

contoh pitting corrosion via http://www.amteccorrosion.co.uk/

3.   Korosi galvanik (Galvanic Corrosion).

Adanya perbedaan logam yang saling kontak, dimana  logam  yang  lebih  aktif  akan  terjadi korosi lebih  cepat.    Metoda  ini  seringkali digunakan  untuk  mencegah  korosi  pada  besi

di laut dengan menempelkan zinc pada logam besi.

4. Korosi celah (Crevice Corrosion).

Korosi jenis ini biasanya juga dikenal sebagai korosi  sel  terkonsentrasi.,  karena  perbedaan lingkungan  antara  bagian  dalam  dan  bagian luar  celah.  Celah  ini  bisa  terjadi  pada  logam ke logam  atau  logam  ke  non  logam.  Bagian dalam  celah,  kekurangan  oksigen  sehingga terjadi reaksi  anoda,  sedangkan  bagian  luar terjadi reaksi katoda (H2O + O2 + 4 e -—> 4 OH-)

contoh Crevice Corrosion via http://stoprust.com/

Dari  pengetahuan  tentang  korosi  sel dan  jenis  korosi,  maka  ada  beberapa metoda  yang  dapat dilakukan  untuk mengontrol  proses  tersebut,  antara

lain :

1. Evaluasi desain konstruksi.

2. Pelapisan dengan metal tahan korosi atau alloy.

3. Pelapisan dengan non logam atau inhibitor.

4. Perlindungan katodik.

5. Perlindungan dengan coating atau cat.

Metoda coating atau cat adalah metode yang

mempunyai banyak keuntungan, antara lain :

• Mudah diaplikasi.
• Mudah disimpan dan dikendalikan.
• Kemudahan penggunaan pada suhu kamar.
• Ekonomis.
• Mudah di perbaiki.
• Ada banyak pilihan kilap, warna dan tekstur.

Namun  metoda  coating  inipun  punya  beberapa kelemahan  dimana  memerlukan  persiapan permukaan,  proses  aplikasi,  proses  pengeringan dan  perlindungan  keamanan  kesehatan  aplikator

atau pengguna.