MENGENAL KOROSI DAN AKIBATNYA, SERTA CARA PENCEGAHANNYA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

ABSTRAK

Sebagian besar orang mengartikan korosi sebagai karat. Sebenarnya, karat adalah salah satu jenis korosi yang dikhususkan untuk bahan logam, sangat lazim terjadi terutama pada besi. Berbagai jenis logam banyak kita gunakan untuk berbagai peralatan sehingga korosi sama dengan penurunan mutu dari peralatan logam tersebut. Peristiwa korosi juga bisa dikatakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik.  Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda).  Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi.

Besi sendiri merupakan logam yang mudah berkarat. Karat besi merupakan zat yang dihasilkan pada peristiwa korosi, yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori. Rumus kimia dari karat besi adalah Fe₂O₃.xH₂O. Bila dibiarkan, lama kelamaan besi akan habis menjadi karat. Proses berkarat dipengaruhi oleh lingkungan, yaitu kelembapan dan adanya oksigen. Beberapa bakteri juga dapat menghasilkan enzim oksidasi yang dapat mempercepat terjadinya karat.

Salah satu langkah antisipasi korosi adalah dengan inhibitor korosi. Inhibitor korosi yaitu suatu zat kimia yang bila ditambahkan kedalam suatu lingkungan, dapat menurunkan laju penyerangan korosi lingkungan itu terhadap suatu logam. Dewasa ini terdapat 6 jenis inhbitor, yaitu inhibitor yang memberikan pasivasi anodik, pasivasi katodik, inhibitor ohmik, inhibitor organik, inhibitor pengendapan dan inhibitor fasa uap. Pembahasan mengenai korosi dan inhibitor korosi dapat membantu kita terhindar dari dampak peristiwa korosi yang bersifat sangat merugikan.
Contoh nyata adalah keroposnya jembatan, body mobil, atau pun berbagai konstruksi dari besi lainnya yang sangat mudah berkarat. Siapa di antara kita yang tidak kecewa bila body mobil kesayangannya tiba-tiba sudah keropos karena korosi? Pasti tidak ada. Karena itu, sangat penting bila kita sedikit tahu tentang apa korosi dan bagaimana penyebab korosi? sehingga bisa diambil langkah-langkah antisipasi lainnya.

I.             PENGERTIAN KOROSI

Korosi adalah penurunan mutu dari peralatan logam. Secara umum korosi dapat digolongkan berdasarkan rupanya, keseragamannya atau keserbanekaanya, baik secara mikroskopis maupun makroskopis. Dua jenis mekanisme utama dari korosi adalah berdasarkan reaksi kimia secara langsung dan reaksi elektrokimia.

Korosi bisa disebut sebagai kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan lingkungan yang korosif. Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).

Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

Peristiwa korosi berdasarkan proses elektrokimia yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi. Korosi dapat terjadi di dalam medium kering dan juga medium basah. Sebagai contoh korosi yang berlangsung di dalam medium kering adalah penyerangan logam besi oleh gas oksigen (O₂) atau oleh gas belerang dioksida (SO₂).

Di dalam medium basah, korosi dapat terjadi secara seragam maupun secara terlokalisasi. Contoh korosi seragam di dalam medium basah adalah apabila besi terendam di dalam larutan asam klorida (HCl). Korosi di dalam medium basah yang terjadi secara terlokalisasi ada yang memberikan rupa makroskopis, misalnya peristiwa korosi galvani sistem besi-seng, korosi erosi, korosi retakan, korosi lubang, korosi pengelupasan, serta korosi pelumeran, sedangkan rupa yang mikroskopis dihasilkan misalnya oleh korosi tegangan, korosi patahan, dan korosi antar butir.

Walaupun demikian sebagian korosi logam khususnya besi, terkorosi di alam melalui cara elektrokimia yang banyak menyangkut fenomena antar muka. Hal inlah yang banyak dijadikan dasar utama pembahasan mengenai peran pengendalian korosi.

II.                             MACAM-MACAM JENIS KOROSI DAN PENYEBABNYA

II.1. Korosi Atmosfer

Korosi ini terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat khususnya metal besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan dengan udara terbuka.

Faktor-faktor yang menentukan tingkat karat atmosfer, yaitu :

·         Jumlah zat pencemar di udara (debu, gas), butir-butir arang, oksida metal,

·         Suhu

·         Kelembapan kritis

·         Arah dan kecepatan angin

·         Radiasi matahari

·         Jumlah curah hujan

II.2. Korosi Galvanis

Korosi ini terjadi karena proses elektro kimiawi dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit sama. Dimana elektron mengalir dari metal kurang mulia (Anodik) menuju metal yang lebih mulia (Katodik), akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ion-ion positif karena kehilangan elektron. Ion-ion positif metal bereaksi dengan ion negative yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa tersebut, permukaan anoda kehilangan metal sehingga terbentuklah sumur-sumur karat (Surface Attack) atau serangan karat permukaan.

Sel galvanic tidak berhubungan langsung walaupun keduanya berada di dalam elektrolit yang sama (Open Circuit). Standar electromotive ini dapat berubah akibat pengaruh perubahan suhu, perubahan konsentrasi zat-zat yang terlarut, kondisi permukaan elektroda, kotoran/sampah pada elektroda dan lain-lain.

Contoh, suatu tube sheet atau sebuah alat penukar kalori (tube sheet terbuat dari karbon steel/baja karbon) dan tubenya dari paduan tembaga (Aluminium bronze), kalau ditinjau pada electromotive series jelas bahwa baja (ferrum) lebih tinggi letaknya daripada tembaga, jadi baja dalam kondisi ini menjadi lebih anodic terhadap paduan tembaga, karenanya terjadilah sel karat galvanic dan akibatnya tube sheet baja tersebut berkarat dan kehilangan metal pada permukaannya.

II.3. Korosi Regangan

Korosi ini terjadi karena pemberian tarikan atau kompresi yang melebihi batas ketentuannya. Kegagalan ini sering disebut Retak Karat Regangan (RKR) atau stress corrosion cracking. Sifat retak jenis ini sangat spontan (tiba-tiba terjadnya/spontaneous), regangan biasanya bersifat internal yang disebabkan oleh perlakuan yang diterapkan seperti bentukan dingin atau merupakan sisa hasil pengerjaan (residual) seperti pengelingan, pengepresan dan lain-lain.

Untuk material kuningan jenis RKR disebut Season Cracking, dan pada material Low Carbon Steel disebut Caustic Embrittlement (kerapuhan basa), karat ini terjadi sangat cepat dalam ukuran menit, yakni jika semua persyaratan untuk terjadinya karat regangan ini telah terpenuhi pada suatu moment tertentu yakni adanya regangan internal dan terciptanya kondisi korosif yang berhubungan dengan konsentrasi zat karat (Corrodent) dan suhu lingkungan.

Zat penyebab karat dan kondisi lingkungan penyebab RKR pada berbagai sistem paduan.

Sistem Paduan	Lingkungan
Paduan Aluminium	§  Klorida   §  Udara industri yang lembab   §  Udara laut
Paduan Tembaga (Kuningan dan lain-lain)	§  Ion Amonium   §  Amine
Paduan Nikel	§  Hidroksida terkonsentrasi dan panas   §  Uap asam Hidrofluroida (hydrofluoric)
Baja Karbon Rendah	§  Hidroksida terkonsentrasi dan mendidih   §  Nitrat terkonsentrasi dan mendidih   §  Produk penyuling destruktif dari batu bara
Baja “Oil-Country/Oil Field”	§  H2S dan CO2
Baja paduan rendah berkekuatan tinggi	§  Klorida
Baja nir noda Baja Austentic (seri 300)	§  Klorida mendidih   §  Hidroksida terkonsentrasi dan mendidih   §  Asam politionik
Baja feritik dan Baja martensitik (seri 400)	§  Klorida   §  Air pendingin reactor
Baja “maraging” (18% Ni)	§  Klorida
Paduan Titanium	§  Klorida   §  Metal alcohol   §  Klorida padat suhu di atas 550° F

                                                                                                                            

Contoh sebuah paku dimasukan dalam air asin/air laut maka paku tersebut akan berkarat yang diawali dari bagian kepala dan bagian yang runcing. Bagian kepala dan bagian runcing paku dibentuk secara paksa dengan sistem Cold Forming (pembentukan dingin). Di dalam pengerjaan Cold Forming selalu dihasilkan regangan sisa, akibatnya bagian tersebut akan menjadi anodic terhadap bagian paku lainnya apabila dihubungkan melalui elektrolit.

II.4. Korosi Celah

Korosi celah (Crecive Corrosion) ialah sel korosi yang diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi zat asam. Karat ini terjadi, karena celah sempit terisi dengan lektrolit (air yang pHnya rendah) maka terjadilah suatu sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung zat asam daripada bagian sebelah dalam celah yang sedikit mengandung zat asam sehingga akibatnya bersifatanodic.

Proses pengkaratan ini berlangsung cukup lama karena cairan elektrolitdi dalam celah cenderung lama mengeringnya walaupun bagian luarpermukaan/celah telah lama kering. Celah ini sangat banyak pada konstruksikaroseri kendaraan karena fabrikasinya menggunakan pengelasanelectric resistance(tahanan listrik) system spot pada pelat tipis yang disusun secara bertumpu (overlap). Overlap inilah yang menimbulkan celah-celah.

Contoh, sebuah logam stainless steel di masukkan ke dalam air lautdalam waktu yang cukup lama sehingga pada permukaan logam yang semularata dan bersih tidak ada karat akan menjadi bergelombang pada permukaannyadan berkarat, hal itu mencerminkan bahwa terjadi perbedaan konsentrasi zat asam antara logam dan air laut.

II.5. Korosi Arus Liar

Korosi arus liar ialah merasuknya arus searah secara liar tidak disengajapada suatu konstruksi baja, yang kemudian meninggalkannnya kembali menujusumber arus. Prinsip serangan karat arus liar ini adalah merasuknya arus searahsecara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, kemudianmeninggalkannnya kembali menuju sumber arus. Pada titik dimana arus meninggalkan konstruksi, akan terjadi serangan karat yang cukup serius sehingga dapat merusak konstruksi tersebut.

Terdapat dua jenis sel arus yang dipaksakan, yaitu :

1.      Sel arus liar yang terjadi secara eksidentil (tidak sengajja).

Seperti arus liarpada kereta apilistrik, yang melaju disamping atau berdekatan dengan pipaair minum di dalam tanah yang terbuat dari baja bergalvanis atau bajaberlapis beton sebelah dalam dan berbalut (wrapped) sebelah luar. Karatakan terjadi pada daerah keluarnya arus luar yang berasal dari rel keretalistrik tersebut. Tempat dimana arus liar masuk ke dlaam pipa, menjadikatoda, sedangkan dimana arus liar meninggalkan pipa menjadi anoda dan berkarat. Karat akhirnya dapat melubangi pipa PDAM tersebut.

2.      Sel arus paksa disengaja.

Seperti sel perlindungan katodik pada pipa bawahtanah. Arus berasal dari sumber arus listrik searah menuju elektroda danmelalui tanah arus mengalir dari elektroda ke pipa sehingga pipa menjadi katoda yang tidak berkarat. Selanjutnya arus kembali ke sumber (rectifier)

II.6. Korosi Pelarutan Selektif

Korosi pelarutan selektif ini menyangkut larutnya suatu komponen darizat paduan yang biasa disebut pelarutan selektif (Selective Dissolution) ataupartino / de alloying. Zat komponen yang larut selalu bersifat anodic terhadapkomponen yang lain. Walaupun secara visual tampak perubahan warna pada permukaaan paduan namun tidak tampak adanya kehilangan materi berupa takik, perubahan dimensi, retak atau alur. Bentuk permukaan tampaknya tetap tidak berubah termasuk tingkatkehalusan/kekasarannya. Namun sebenarnya berat bagian yang terkena jeniskarat ini menjadi berkurang, berpori-pori dan yang terpenting adalah kehilangan sifat mekanisnya menjadigetas dan mempunyai kekuatan tarik sangat rendah.

Karat ini biasa terjadi melalui struktur logam dalam dua macam :

1. Logam antara (unsur antara) unsur ini biasa bersifat anoda atau katoda terhadap logam utama.

2. Senyawa (unsur-unsur bukan logam) unsur ini bersifat katoda terhadap ferit.

Contoh :

2.1.   Dezincification

Yaitu proses pelarutan seng dari metal paduan kuningan yang perpaduan antara seng dengan tembaga. Mekanisme :

2.1.a. Logam paduan berkarat dan tembaga menuju ke permukaan membentuk lapisan luar yang keropos.

2.1.b. Logam seng menuju ke permukaan paduan dan melakukan reaksi, sehingga meninggalkan paduan.

2.2. Grafitasi

Yaitu proses karat yang terjadi pada grafit, contoh besi cor, dimana besi meninggalkan paduan dari karbon dan grafit, sifat logam ringan, keropos dan getas.

II.7. Korosi Erosi

Korosi erosi ialah proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat cepat. Korosi erosi dapat dibedakan pada 3 kondisi, yaitu :

1.Kondisi aliran laminar
2.Kondisi aliran turbulensi
3.Kondisi peronggaan

Korosi erosi disebabkan oleh beberapa factor, yaitu :

1.Perubahan drastispada diameter lubang bor atau arah pipa

2.Penyekat pada sambungan yang buruk pemasangannya

3.Adanya celah yang memungkinkan fluida mengalir di luar aliran utama

4.Adanya produk korosi atau endapan lain yang dapat mengganggu aliran laminer

II.8. Korosi Bakteri

Korosi dipengaruhi oleh mikroba merupakan suatu inisiasi atau aktifitas korosi akibat aktifitas mikroba dan proses korosi. Korosi pertama diindentifikasi hampir100 jenis dan telah dideskripsikan awal tahun 1934. bagaimanapun korosi yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi pemakaian sistem industri modern hingga pertengahan tahun1970-an. Ketika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut. Sehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salahsatu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertas pulp. Selama tahun 1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut.

Korosi ini hanya disebabkan oleh suatu bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam kondisi tanpa ada zat asam. Bakteri ini disebut Mikroba Korosi. Mikroba sendiri merupakan suatu mikrooranisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaanya kaya dengan air, nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor sedikit, konsentrat serta nutrisi-nutrisi penunjang lainnya. Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan protozoa. Korosi ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di lingkungan. Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area, mikroorganisme umumnya berhubungan dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuklapisan tipis atau biodeposit.

Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri. Bakteri ini mengubah garam sulfat menjadi asam yang reaktif dan menyebabkan karat.

Adapun bakterinya Sporvobrio Desulfuricans, pencegahannya dengan memberi

aerasi ke dalam air.

Adapun mikro organisme yang lain yaitu bakteri yang membentuk lapisan berlendir (slime) menyebabkan deposisi besi, jamur dan alga. Bakteri ini melubangi filter, menyebabkan karat dengan cara membuntu pipa-pipa pendingin. Pencegahannya dengan senyawa Quarternary Ammonium dan Phenol (Pengendali slime), Curri Sulfat (Pengendali Alga).

Macam-macam bakteri yang dapat menimbulkan korosi :

Nama	Jenis
·         Flavobacterium ·         Mucoids ·         Aerobactery ·         Pseudomanas ·         B. Subtilis ·         B. Cereus	Bakteri pembentuk lender penyebab sel karat konsentrasi oksigen.
·         Desulfovibrio Closfridia	Bakteri penyebab karat
·         Gallionella Crenothrix	Bakteri pendeposisi bakteri
·         Chrococcus ·         Oscillatoria ·         Chlorococcus ·         Ulothrix ·         Scenedesmus ·         Navicula	Algae (Lumut)
·         Aspergillus ·         Alternaria ·         Penicillium ·         Trichoderma ·         Torula Monilia	Jamur

Pada korosi bakteri secara umum merupakan gabungan dan pengembangan sel diferensial oksigen, konsentrasi klorida dibawah deposit sulfida, larutan produk korosidan depolarisasi katodik lapisan proteksi hidrogen.

Banyak sekali di dunia industri dan fasilitas umum terjadi proses korosi disebabkan oleh fenomena biokorosi akibat adanya bakteri. Kasus-kasus tersebut yaitu :a. Pipa-pipa bawah tanah di Industri minyak dan gas bumiDalam suatu contoh kasus dari perusahaan Korea Gas Corporation (KOGAS) menggunakan pipa-pipa gas yang dilapis dengan polyethylene (APL 5L X-65). Selama instalasi, pipa dilas tiap 12 meter dan diproteksi dengan impressed current proteksi katodik dengan potensial proteksi –850 mV (vs saturated Cu/CuSO4). Kemudian beberapa tahun dicek kondisi lapis lindung maupun korosi aktif menggunakan pengujian potensial gardien5, hasilnya berupa letak-letak coating defect di sepanjang pipa. Kegagalan selanjutnya yaitu adanya disbonded coating area di permukaan pipa yang disebabkan adanya arus proteksi katodik yang berlebihan terekspos. Coating defect dan daerah disbonded coating sangat baik untuk perkembangan mikroba anaerob. Pada disbonded coating area terjadi korosi local (pitting), lubang pit berbentuk hemisspherikal dalam tiap-tiap kelompok. Kedalaman pit 5-7 mm (0,22– 0,47 mm/year)

II.9. Karat Titik Embun

Karat titik embun ini diesebabkan oleh factor kelembababn yang menyebabkan titik embun (dew point) atau kondensasi. Tanpa adanya unsurekelembaban relative, segala macam kontaminan (zat pencemar) tidak akan atausedikit sekali menyebabkan pengkaratan. Titik embun ini sangat korosifterutama di daerah dekat pantai dimana banyak partikel air asin yang terhembusdan mengenai permukaan metal, atau di daerah kawasan industry yang kaya dengan zat pencemar udara.

Saat jarang jatuh hujan, maka zat pencemar di permukaan metal tidakterganggu, sehingga sewaktu terjadi kondensasi di permukaan dengan factorcuaca yang relative dingin dan factor kelembaban relative cukup tinggi ( di atas80%), maka air embun tersebut tercampur dengan zat pencemar yang adamenjadi larutan elektrolit yang sangat baik, sehingga mempercepat prosespengkaratan atmosfer. Tingkat pengkaratan akan sangat ganas apabila di samping keberadaan zat pengkarat (corrodent) yang tinggi, kelembaban yang tinggi juga suhu yang bersifatcyclic (baik turun secara teratur).

Dengan suhu yang relative hangat dan terlarut di dalam embun yang cukup banyak maka akan tercipta larutan asam belerang yang sangat reaksif.

Contoh, pada puncak cerobong suhu udara cukup rendah sehingga berada di bawah suhu kondensasi (titik embun). Karenanya di daerah tersebut terjadikondensasi dari gas bekas yang banyak mengandung uap air, panas akibat pembakaran di puncak cerobong telah mendingin karena diserap oleh metaldinding cerobong yang bersuhu lebih rendah sepanjang cerobong, akibatnyaterjadilah karat titik embun di daerah tersebut, yang sanggup melubangididinding cerobong (perforasi). Karena di dalam gas bekas (Flue gas) banyak mengandung CO, CO₂, COx dan SO_2s, yang memiliki butir-butir kondensat yang tercemar dan bersifat asam.

III.                        AKIBAT ATAU DAMPAK KOROSI DALAM KEHIDUPAN

Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja dan sebagainya semuanya dapat terserang oleh korosi ini. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi. Demikian juga besi untuk pagar tidak dapat terbebas dari masalah korosi. Jembatan dari baja maupun badan mobil dapat menjadi rapuh karena peristiwa alamiah yang disebut korosi. Hal ini disebabkan karena korosi yang menyerang piranti maupun komponen-komponen elektronika dapat mengakibatan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini maka sifat elektrik komponen-komponen renik elektronika dalam komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital dan sebagainya dalam kehidupan rumah tangga menjadi rusak.

Korosi merupakan masalah teknis dan ilmiah yang serius. Di negara-negara maju sekalipun, masalah ini secara ilmiah belum tuntas terjawab hingga saat ini. Selain merupakan masalah ilmu permukaan yang merupakan kajian dan perlu ditangani secara fisika, korosi juga menyangkut kinetika reaksi yang menjadi wilayah kajian para ahli kimia.

Korosi juga menjadi masalah ekonomi karena menyangkut umur, penyusutan dan efisiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan dalam kegiatan industri. Milyaran Dolar AS telah dibelanjakan setiap tahunnya untuk merawat jembatan, peralatan perkantoran, kendaraan bermotor, mesin-mesin industri serta peralatan elektronik lainnya agar umur konstruksinya dapat bertahan lebih lama.

Banyak negara telah berusaha menghitung biaya korosi nasional dengan cara yang berbeda-beda, umumnya jatuh pada nilai yang berkisar antara 1,5 – 5,0 persen dari GNP (Gross National Product)/PNB (Produk Nasional Bruto). Para praktisi saat ini cenderung sepakat untuk menetapkan biaya korosi sekitar 3,5 persen dari GNP. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar dibandingkan biaya langsung. Dari semua kerugian yang ditimbulkan tersebut maka dipandang perlu agar kita dapat mengetahui langkah-langkah apa saja yang dapat mencegah atau menekan laju korosi.

IV.                        PENCEGAHAN KOROSI

Peristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari, namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan mencegah dampak negatif yang diakibatkannya. Dengan penanganan ini umur produktif peralatan elektronik dalam rumah tangga atau kegiatan industri menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan, bahkan dapat diperpanjang untuk memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi. Upaya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya opersional, sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industry serta menghemat anggaran pembelanjaan rumah tangga.

Berikut contoh pengendalian/pencegahan korosi :

IV.I. Pengendalian korosi secara umum, yaitu :

IV.I.1. Mencegah kontak dengan oksigen dan/atau air

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Bila salah satu tidak ada, maka peristiwa korosi tidak dapat terjadi.  Korosi dapat dicegah dengan melapisi besi dengan cat, oli, logam lain yang tahan korosi (logam yang lebih aktif seperti seg dan krom).  Penggunaan logam lain yang kurang aktif (timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan agar kaleng cepat hancur di tanah. Timah atau tembaga bersifat mampercepat proses korosi.

IV.I.2. Perlindungan katoda (pengorbanan anoda)

Besi yang dilapisi atau dihubugkan dengan logam lain yang lebih aktif akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda.  Di sini, besi berfungsi hanya sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen. Logam lain berperan sebagai anoda, dan mengalami reaksi oksidasi.  Dalam hal ini besi, sebagai katoda, terlindungi oleh logam lain (sebagai anoda, dikorbankan).  Besi akan aman terlindungi selama logam pelindungnya masih ada / belum habis.  Untuk perlindungan katoda pada sistem jaringan pipa bawah tanah lazim digunakan logam magnesium, Mg.  Logam ini secara berkala harus dikontrol dan diganti.

IV.I.3. Membuat alloy atau  paduan logam yang bersifat tahan karat,

 Misalnya besi dicampur dengan logam Ni dan Cr menjadi baja stainless (72% Fe, 19%Cr, 9%Ni).

IV.I.4. Pengecatan.

Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.

IV.I.5. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk.

Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.

IV.I.6. Pembalutan dengan Plastik.

Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.

IV.I.7 Tin Plating (pelapisan dengan timah).

Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebuttin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

IV.I.8. Galvanisasi (pelapisan dengan Zink).

Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.

IV.I.9. Cromium Plating (pelapisan dengan kromium).

Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

IV.I.10. Sacrificial Protection (pengorbanan anode).

Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

IV.II. Pengendalian korosi pada peralatan elektronik dalam kegiatan industri

Contoh pada industri gula, seperti proses industri lainnya tentu mengalami permasalahan korosi pada setiap tahapan prosesnya. Dengan adanya bahan konstruksi yang terbuat dari logam, maka Pabrik Gula rentan terhadap serangan korosi. Korosi tidak dapat dihindari, tetapi dapat diperlambat lajunya. Peralatan di pabrik gula yang terbuat dari logam sangat rentan terhadap serangankorosi. Terlebih lagi Nira sebagai bahan baku proses pembuatan gula mempunyai kondisi asam, sehingga berpotensi untuk menimbulkan korosi di peralatan. Proses produksi di pabrik gula secara garis besar dibagi menjadi empat tahapan proses, yaitu :

-Tahap 1 – Ekstraksi tebu menjadi nira mentah (Gilingan)

-Tahap 2 – Nira mentah menjadi Nira Encer (Pemurnian)

-Tahap 3 – Nira Encer menjadi Nira Kental (Penguapan)

-Tahap 4 – Nira Kental menjadi Gula Kristal (Kristalisasi dan Pemisahan)

Pada tiap tahapan proses tersebut ada berbagai hal yang dapat menimbulkan serangan korosi.

Peralatan di Pabrik Gula yang berpotensi terkena korosi, yaitu :
1. Stasiun Ketel (Boiler)

Boiler atau ketel merupakan jantung dari pabrik gula. Fungsi dari ketel adalah untuk menyediakan uap yang digunakan untuk proses, yaitu di gilingan, pemanasan nira, penguapan nira, pemasakan nira kental, dan pemutaran. Ketel terdiri pipa-pipa dimana lingkungannya terus menerus kontak dengan air dan uap. Dengan adanya kontak tersebut besar kemungkinan terjadinya erosi pada permukaan pipa.

2. Stasiun Gilingan

Gilingan berfungsi untuk memerah nira yang terdapat dalam tebu. Pada proses initebu digiling menggunakan rol yang terbuat dari bahan Stainless Steel atau Carbon Steel. Potensi terjadinya korosi di rol gilingan cukup besar. Hal itu disebabkan karena keausan dari peralatan. Keausan terjadi karena adanya gesekan antara ampas dengan rol gilingan. Dengan banyaknya gesekan yang terjadi maka rol akan menjadi aus, sehinggan menimbulkan korosi. Selain itu karakteristik dari Nira yangdihasilkan bersifat asam, sehingga menjadi media yang baik untuk terjadinya korosi.

3.    Unit Pemurnian

Proses pemurnian nira bertujuan untuk menghilangkan bukan gula yang ada dalam nira. Pada saat ini kebanyakan pabrik gula di Indonesia menggunakan proses sulfitasi untuk memurnikan nira. Pada proses sulfitasi digunakan tobong belerang untuk memproduksi gas SO2 sebagai bahan pembantu. Pada proses pembuatan gas SO2 di tobong belerang terjadi reaksi-reaksi kimia.

4.    Unit Penguapan

Proses penguapan di Pabrik gula menggunakan evaporator. Pada evaporator permasalahan korosi menelan biaya yang cukup besar dibandingkan dengan unit lain. Pada proses penguapan nira akan diuapkan airnya dari % brix menjadi % brix. Pada proses penguapan ini permasalahan yang sering terjadi adalah timbulnya kerak di dinding pipa evaporator (baik disisi nira maupun di sisi uap). Korosi dan erosi menjadi salah satu masalah serius yang dihadapi oleh evaporator karena tingginya lajudari zat cair dan uap yang ada dalam evaporator. Selain itu kemungkinan terjadinya entrainment di evaporator juga bisa menyebabkan terjadinya korosi. Karena itu berbagai upaya dilakukan untuk mencegah entraintment diantaranya dengan penggunaan mist eliminator.

5.    Perpipaan

Pada industri gula perpipaan yang digunakan sebagian besar pipa tertutup, yaituuntuk mengalirkan nira, strop, air, uap, masakan. Pada sistem perpipaan rentan terjadi korosi karena laju dari fluida yang besar dapat menyebabkan erosi pada pipa.

Selama ini permasalahan korosi di pabrik gula kurang mendapat perhatian bahkan terkesan diabaikan, padahal biaya yang ditimbulkan akibat adanya korosi tidaklah sedikit. Korosi berpotensi terjadi di Pabrik gula karena bahan konstruksinya banyak terbuat dari logam khususnya besi. Bhaskaran, dkk (2003) melakukan audit mengenai korosi di Pabrik Gula di India. Dari hasil audit tersebut dihasilkan bahwa biaya yang dikeluarkan oleh seluruh pabrik gula di India akibat masalah korosi sebesar US $ 14.000.000 atau hampir 140 milyar rupiah. Sedangkan studi yang dilakukan di Amerika menunjukkan bahwa total biaya yang ditimbulkan akibat korosi untuk seluruh industrinya sebesar $ 296 milyar (Roberge, 1999 ).

Agar dapat menekan biaya yang ditimbulkan akibat adanya korosi pada peralatan-peralatan kegiatan industri, maka harus diadakan pengendalian/pencegahan korosi itu sendiri. Hal-hal yang dapat dilakukan sangat banyak, misalnya pengendalian lingkungan atau ruangan di mana peralatan tersebut ditempatkan. Penanganan masalah korosi berkaitan dengan perawatan dan perbaikan fasilitas produksi serta peralatan penunjang lainnya. Kegiatan ini harus dapat mengidentifikasi, mengantisipasi dan menangani masalah korosi pada alat, mesin dan fasilitas industri secara keseluruhan. Pemantauan korosi perlu dilakukan secara periodik. Upaya menghambat laju korosi harus terintegrasi dengan program perawatan dan perbaikan sehingga diperoleh hasil yang terbaik.

Pengendalian laju korosi melalui pengendalian lingkungan umumnya dilakukan dengan menjaga kelembaban udara dan pengendalian keasaman lingkungan. Namun pengendalian lingkungan ini hanya mungkin dilakukan untuk peralatan yang berada dalam suatu ruangan, dan tidak mungkin dilakukan terhadap fasilitas yang berinteraksi langsung dengan lingkungan di luar ruangan. Upaya pengendalian korosi ini harus melibatkan semua pihak yang terlibat dalam pengoperasian alat, mesin, instalasi serta fasilitas lainnya. Masalah korosi dan upaya pengendaliannya perlu diperkenalkan kepada seluruh jajaran direksi dan karyawan yang terlibat langsung dalam kegiatan industri.

Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya pengendalian korosi peralatan elektronik industri, yaitu dengan beberapa hal berikut ini :

·        Menyimpan bahan-bahan korosif sebaik mungkin sehingga terjadinya kebocoran, penguapan serta pelepasan  ke lingkungan dapat dihindari.

·         Pengecekan bejana penyimpan bahan kimia korosif yang mudah menguap perlu dilakukan secara periodik, sehingga adanya kebocoran bahan tersebut segera dikenali dan dapat diambil tindakan sedini mungkin untuk menghindari efek yang lebih luas.

·         Melakukan pemeliharaan rumah tangga perusahaan secara baik termasuk ketertiban dan kebersihan dalam perusahaan.

·         Pengoperasian alat dehumidifier untuk mengurangi kelembaban udara dalam ruangan yang di dalamnya menyimpan peralatan elektronik mahal dan rentan terhadap serangan korosi.

·         Peralatan-peralatan elektronik yang rawan terhadap pengaruh korosi perlu disimpan di ruang tertutup, jauh dari kemungkinan pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan korosif ke lingkungan.

·         Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya debu-debu ke dalam alat. Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli polutan korosif yang apabila terbang terbawa udara dapat masuk ke dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen elektronik di dalam alat tersebut.   Pendidikan tentang faktor-faktor penyebab korosi dan akibatnya perlu juga diberikan kepada karyawan yang bersentuhan langsung dengan pengoperasian alat, agar mereka selalu menjaga dan mau mengikuti instruksi-instruksi yang digariskan dalam kaitannya dengan perawatan peralatan elektronik.

Hal yang tak kalah pentingnya dalam upaya menjaga peralatan dari masalah korosi ini adalah dukungan dan perhatian yang serius dari sistim manajemen. Pengawasan dan perhatian yang serius perlu diberikan oleh para pimpinan terhadap manajemen perawatan peralatan-peralatan elektronik.

This is for TM (Tugas Mandiri Kimia Dasar 1) 

Dosen Pengampu : DR.Zeinyta Azra Haroen :) trims ya ibu,,