Proses Korosi Pada Logam Temperatur Rendah, Corrosion

Korosi adalah degradasi material baik logam maupun non logam yang disebabkan oleh interaksi secara kimia dengan lingkungannya.

Korosi merupakan proses perusakan yang umumnya logam akibat adanya reaksi kimia atau elektrokimia dengan lingkungannya.

Korosi adalah perubahan penampilan dan sifat yang dialami suatu bahan dan biasanya logam kerena bereaksi dengan lingkungannya.

Secara termodinamis, proses korosi merupakan kecenderungan normal suatu logam untuk kembali kekondisi alaminya atau natural state, atau ke bentuk yang lebih stabil.

Pada temperature rendah dan basah, korosi terjadi dengan mekanisme reaksi elektrokimia yang membentuk reaksi oksidasi dan reaksi reduksi. Reaksi elektrokimia didefinisikan sebagai reaksi kimia yang melibatkan perpindahan electron dari anoda (-) ke katoda (+) dalam larutan elektrolit.

Pada daerah yang bersifat anodic terjadi reaksi oksidasi atau pelepasan electron:

M —> Mn+ + ne

Anoda merupakan bagian dari permukaan logam yang terkorosi. Pada daerah ini arus listrik atau electron meninggalkan logam dan masuk ke dalam larutan dan terbentuk ion-ion positif.

Pada daerah yang bersifat katodik terjadi reaksi reduksi atau menangkapan electron:

Mn+ + n e  —> M

Katoda merupakan bagian dari permukaan logam yang menerima electron.

Reaksi Pada Daerah Katodik

Beberapa reaksi katodik yang terjadi selama proses korosi adalah:

Reaksi reduksi oksigen dalam larutan asam:

O2 + 4H+ + 4 e —> 2H2O

Reaksi reduksi oksigen larutan netral dan basa:

O2 + 2H2O + 4 e —> 4OH

Proses evolusi hydrogen:

2H+ + 2 e —> H2

Reaksi reduksi ion non logam:

Fe3 + e —> Fe2+

Deposisi logam

Cu2+ + 2 e —> Cu

Gambar 1 menunjukkan skematika proses korosi yang terjadi pada logam M. Pada daerah anoda terjadi reaksi oksidasi logam M dan menghasilkan ion positif  Mn+ yang bergerak ke dalam larutan elektrolit. Reaksi oksidasi ini disertai dengan pelepasan sejumlah n elektron yang bergerak ke katoda. Pada saat yang bersamaan, di daerah katoda terjadi reaksi reduksi ion positif  Hmenjadi gas H2 yang bergerak ke luar larutan. Ion positif Mn+ bergerak ke katoda dan terreduksi menjadi ion logam bervalensi rendah.

Skematika Proses Korosi

Gambar 1. Skematika Proses Korosi

Syarat Terbentuknya Korosi

Ada empat komponen yang harus terpenuhi agar Reaksi elektrokimia dapat terjadi. Keempat komponen tersebut adalah:

  1. Anoda;  merupakan bagian dari logam yang berperan sebagai elektroda tempat terjadinya reaksi anodik. Reaksi anodik adalah reaksi yang menghasilkan electron dan melepaskan ion-ion positif ke larutan elektrolit.
  2. Katoda: merupakan bagian logam yang berperan sebagai elektroda yang mengalami reaksi katodik dan menerima electron dari anoda.
  3. Elektrolit. Media yang kontak dengan permukaan logam baik bagian anoda maupun katoda. Media ini merupakan tempat terjadinya transfer ion-ion positif yang dihasilkan dari reaksi di anoda ke katoda. Media harus dapat menghantarkan arus listrik seperti air dan tanah.
  4. Penghantar listrik. Agar arus listrik dapat mengalir di antara katoda dan anoda maka harus ada penghantar  yang dapat mengalirkan arus listrik atau electron.

Siklus aliran listrik pada proses korosi dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah. Aliran listrik yang terjadi pada logam disebabkan oleh adanya aliran electron dari anoda ke katoda. Aliran eleltron ini menyebabkan arus bergerak dari katoda ke anoda. Sedangkan aliran listrik yang terjadi pada media atau larutan elektrolit disebabkan oleh adanya aliran ion-ion positf dari anoda ke katoda.  Sederhananya, arus listrik dalam logam bergerak dari katoda ke anoda, dan arus listrik dalam elektrolit bergerak dari anoda ke katoda.

Siklus Aliran Arus Listrik Pada Proses Korosi

Gambar 2. Siklus Aliran Arus Listrik Pada Proses Korosi

Terbentuknya Daerah Anodik Pada Proses Korosi

Reaksi yang terjadi pada proses korosi ditimbulkan oleh daya penggerak yaitu perbedaan energy. Bentuk energy dapat berupa: panas, konsentrasi, potensial, tegangan dan sebagainya. Jadi ketika pada bagian logam terdapat perbedaan panas, atau perbedaan tegangan, atau konsentrasi, atau potensial, maka pada logam tersebut dapat terjadi proses korosi.

Ketika ada bagian logam terdeformasi secara dingin, cold forming, maka daerah tersebut akan memiliki energy dalam, berupa tegangan sisa. Daerah ini memiliki energy lebih tinggi dari daerah sekitarnya, sehingga menjadi daerah yang lebih anodic dibanding daerah sekitarnya.

Ketika Logam/baja yang tertaman dalam media/larutan/tanah/air, maka bagian yang berhubungan dengan elektrolit yang memiliki kandungan oksigen lebih rendah akan terkorosi. Beda konsentrasi oksigen dalam larutan dan udara menyebabkan timbulnya daerah anodic dan katodik pada logam baja.

Logam baja  yang terekspos dalam larutan/lingkungan dengan kandungan oksigen lebih rendah menjadi daerah yang lebih anodic, sedangkan daerah yang terekspos pada lingkungan/larutan dengan kandungan oksigen lebih banyak akan menjadi daerah yang lebih katodik.

Ketika logam/baja terekspos pada lingkungan/larutan yang bertemperatur tidak homogen, maka bagian yang lebih panas akan terkorosi. Bagian Logam yang lebih panas memiliki energy yang besar dibanding bagian yang lebih dingin. Sehingga logam yang lebih panas menjadi anodic, sedangkan yang dingin menjadi katodik.

Ketika logam baja terhubung dengan logam tembaga, maka baja akan terkorosi. Baja memiliki potensial yang lebih rendah dibandingkan tembaga. Potensial rendah artinya energy yang dimiliki lebih tinggi. Karena baja memiliki potensial lebih rendah dari tembaga, maka baja menjadi lebih anodic dari tembaga.

Dasar Pembentukan Logam, Metal Forming

Pengertian Definisi Deformasi  Pada  Logam Prinsip Dasar Metal Forming Prinsip dasar pembentukan logam , metal forming   adalah melakukan perubahan be...

Pengaruh Deformasi Plastis Terhadap Struktur Mikro Baja

Selain terjadi perubahan pada sifat mekanik, besarnya deformasi yang diterapkan pada bahan baja juga berpengaruh terhadap perubahan struktur mikro. Perubahan...

Pengertian Deformasi Elastis Dan Plastis

Perubahan bentuk pada bahan/logam dapat dibedakan menjadi dua yaitu deformasi elastis dan deformasi plastis. Deformasi Elastis Deformasi elastis adalah...

Pengertian, Penentuan, Pengerasan Regangan, Strain Hardening

Pengertian Definisi Strain Hardening , Pengerasan Regangan Proses pembentukan logam, metal forming pada temperatur rendah, dibawah temperatur rekristalisasi...

Koefisien Pengerasan Regang, Strain Hardening Coefficient

Pengukuran  Koefisien Pengerasan Regang, n, Strain Hardening Coefficient Efek penguatan yang disebut sebagai efek pengerasan regang dapat direpresentasikan ...

Produk Hasil Hot Rolling, Cold Rolling, Cold Rolled Forming.

Pengertian Definisi, Produk Hasil Rolling Beberapa contoh produk yang diproduksi dengan menggunakan teknologi rolling dapat dilihat pada gambar di bawah....

Proses Ekstrusi Bahan Logam, Extrusion

Pengertian Definisi Proses ekstrusi merupakan proses pembentukan logam yang bertujuan untuk mereduksi atau mengecilkan penampang dengan cara menekan...

Proses Penarikan Dalam, Deep Drawing

Pengertian Istilah Dan Definisi Deep Drawing . Deep drawing merupakan proses pengerjaan logam yang digunakan untuk membentuk lembaran/plat menjadi bentuk...

Contoh Produk Yang Menggunakan Proses Deep Drawing, Penarikan Dalam

Proses deep drawing diaplikasikan untuk memproduksi berbagai macam produk mulai peralatan rumah tangga seperti paralatan dapur hingga suku cadang automotif...

Sifat Mampu Bentuk Bahan Logam, Deep Drawability

Deep Drawability Baja Lembaran Limtting Drawing Ratio, LDR Sifat material yang cukup berpengaruh terhadap proses pembentukan deep drawing adalah...

Judul Artikel Korosi: