Laju Korosi

Laju korosi atau laju diambilnya bahan sebagai konsekuensi dari aksi kimia, yaitu satu parameter penting yang dinyatakan sebagai laju penetrasi korosi (corrosion penetration rate/CPR), atau tebal bahan yang hilang per satuan waktu dengan rumus:

CPR = KW/ρAt

dengan

W :  berat yang hilang setelah dipapar /dikenai/kontak selama waktu, t:

ρ : massa jenis spesimen

A : Luas spesimen yang dipapar/dikenai/kontak dengan larutan

K : Suatu konstanta yang besarnya tergantung pada sistem satuan yang digunakan. 

Untuk mudahnya, CPR dinyatakan dalam istilah mils per year (MPY) atau milimeter per tahun (mm/yr). Pada kasus pertama, K = 534 untuk memberikan CPR dalam MPY (dengan 1 mil = 0,001 inch), W dalam satuan milligram (mg), ρ dalam gram per sintimeter kubik (g/cm³), A dalam inchi kuadrat (in²), dan t dalam jam.

Untuk kasus kedua, K = 87,6 untuk mm/yr, dan satuan-satuan untuk parameter lainnya adalah sama untuk MPY, kecuali A diberikan dalam sentimeter kuadrat (cm²). Untuk kebanyakan aplikasi laju penetrasi korosi lebih kecil sekitar 20 mpy (0,5 mm/yr) dapat diterima.

Untuk memudahkan penulisan rumus laju korosi dapat ditulis (Callister, 2007: 631)

MPY = 534 W/ρAt

dengan W dalam (mg), ρ dalam (g/cm³), A (in²), dan t dalam jam.

 

Studi Kasus Laju Korosi Pada Baja Karbon Rendah

Latar belakang penelitian adalah karena kerugian finansial yang besar selalu terjadi akibat penggantian komponen yang terkorosi di industri. Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh informasi laju korosi pada suatu jenis baja karbon rendah (mild steel) menggunakan larutan natrium hidroksida (NaoH)

Metode yang dilakukan meliputi:

• penyiapan spesimen (berupa kupon) baja karbon rendah kadar karbon sekitar 0,2%,
• berukuran 30 x 10 x 1,5 mm;
• sejumlah 6 buah spesimen diberi kode A, B, C, D, E dan F;
• analisis komposisi spesimen ditentukan memakai spektrometer emisi optik (optical emission spectrometer/OES-ARL 3460B);
• pelubangan tiap spesimen berdiameter 1 mm di dekat salah satu ujungnya agar mudah menggantungnya ke media korosif dengan benang;
• pengampelasan permukaan spesimen dengan kertas ampelas 220 mesh agar dapat memberi permukaan reaktif yang baik;
• spesimen dicuci dengan etanol, dikeringkan dengan udara dan dietsa dalam asam hidroklorida pekat (HCl) 5 % selama 30 detik, dan ditimbang sebelum direndam dalam lingkungan uji (larutan NaOH)
• Spesimen A ditempatkan di lingkungan udara ruangan laboratorium, sementara B, C, D, E dan F dibenamkan ke dalam lima gelas (breaker glass) 250 ml yang terbuka secara terpisah yang berisi larutan NaOH 1 M 200 ml dengan penambahan pH awal 7,2 ; 8,2; 9,2 ; 10,2 dan 11,2
• Pengukuran dan pencatatan pH dan konduktifitas larutan sebelum percobaan
• Setelah spesimen direndam 240 jam pada temperatur kamar, spesimen dibawa keluar, dan dicelupkan ke dalam H2SO4 encer (asam sulfat dengan berat jenis 1,84) pada temperatur kamar, digosok dengan sikat bulu, dibilas dengan air suling, dibilas dengan etanol, dikeringkan dengan udara dan ditimbang kembali
• Perhitungan penurunan berat spesimen dalam gram (g) sebagai perbedaan antara berat awal dan berat akhir  setelah penghilangan produk korosi
• Perhitungan pengurangan ketebalan sebagai fungsi waktu
• Pembacaan percobaan dicatat dengan ketelitian 0,0001 g dengan neraca/timbangan analisis digital mettler (sensitivitas/kepekaan neraca analisis digital sekitar ± 1 mg) 
• Plot laju korosi spesimen.

Hasil penelitian laju korosi baja karbon rendah dalam larutan NaOH diperoleh sebagaimana Tabel 1 sebagai data hasil pengamatan dan perhitungan. Gambar 1 sebagai plot laju korosi terhadap pH larutan (Durowaye dkk, 2014) mengindikasikan bahwa laju korosi menurun dengan makin menaiknya tingkat keasaman (pH) larutan dalam percobaan. Spesimen kode A tidak direndam, melainkan dipakai untuk mengetahui laju korosi lingkungan laboratorium sebagai tempat yang digunakan percobaan korosi.

Tabel 1. Data penelitian hasil pengamatan pH dan perhitungan berat sebelum dan sesudah 240 jam perendaman spesimen  dalam larutan NaOH (Durowaye dkk, 2014)

Gambar 1. Plot laju korosi baja karbon rendah dalam larutan NaOH (Durowahe dkk, 2014)

Spesimen uji B memiliki pH 7,2 mengalami tingkat korosi tertinggi, sedangkan spesimen F mengalami tingkat korosi terendah. Kenaikan pH larutan disebabkan oleh peningkatan volume larutan natrium hidroksida suplai ion hidroksil (OH-). Ion-ion tersebut terserap ke permukaan spesimen yang bertindak sebagai penghambat anodik yang meningkatkan polarisasi anodik, sehingga membantu membentuk film pelindung dan membuatnya memperlambat atau mengurangi laju korosi yang juga merupakan metode pengendalian korosi yang baik.

Referensi: Teknologi Bahan Lanjut – Ir. Syamsul Hadi, MT, Ph.D.