Korosi

LAPORAN PENGAMATAN
MK BAHAN TEKNIK DASAR

KOROSI




Disusun oleh:
Tri Susetyo
10503244012
Kelas C.1


PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
JANUARI 2011




BAB 1 PENDAHULUAN
Judul : Pengamatan Korosi
Korosi pada bahan : 1. Logam
2. Non – Logam
Foto Korosi :




Paku





Kayu



Bahan yang diamati : 1. Paku (Logam)
2. Kayu (Non-Logam)


BAB 2 PEMBAHASAN
A.  Pengertian Korosi
Korosi atau Perkaratan berasal dari bahasa latin ”Corrodere” yang berarti perusakan logam. Adapun definisi korosi sebagai berikut.
- Korosi adalah proses degradasi atau deteorisasi perusakan material yang terjadi disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekelilingnya.
- Korosi adalah perusakan material tanpa perusakan mekanis.
- Korosi adalah Kebalikan dari metalurgi ekstraktif.
- Korosi adalah proses elektrokimia dalam mencapai kesetimbangan thermodinamika suatu sistem.
- Korosi adalah reaksi antara logam dengan lingkungannya.
Korosi adalah suatu penyakit dalam dunia teknik, walaupun secara langsung bukan merupakan produk teknik. Adanya studi tentang korosi adalah usaha untuk mencegah dan mengendalikan kerusakan supaya serangannya serendah mungkin dan dapat melampaui nilai ekonomisnya, atau umur tahannya material lebih lama untuk bisa dimanfaatkan. Caranya dengan usaha prefentif atau pencegahan dini untuk menghambat korosi. Dan hal ini lebih baik dari pada harus mengeluarkan biaya perbaikan yang tidak sedikit akibat serangan korosi.
B. Jenis-jenis Korosi
Adapun beberapa jenis korosi yang umum terjadi pada logam sebagai berikut.
1.Korosi Galvanis (Bemetal Corrosion)
Disebut juga korosi dwilogam yang merupakan perkaratan elektrokimiawi apabila dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit yang sama. Elektron akan mengalir dari metal yang kurang mulia (anodik) menuju ke 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-ion negatif yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa ini, permukaan anoda kehilangan metal sehingga terrbentuk sumur-sumur karat atau jika merata akan terbentuk karat permukaan.
2.Korosi Sumuran (Pitting Corrosion)
Adalah korosi yang terjadi karena komposisi logam yang tidak homogen dan ini menyebabkan korosi yang dalam pada berbagai tempat. Dapat juga adanya kontak antara logam, maka pada daerah batas akan timbul korosi berbentuk sumur.
3.Korosi Erosi (Errosion Corrosion)
Logam yang sebelumnya teleh terkena erosi akibat terjadinya keausan dan menimbulkan bagian-bagian yang tajam dan kasar. Bagian-bagian inilah yang mudah terserang korosi dan apabila terdapat gesekan maka akan menimbulkan abrasi yang lebih berat.
4.Korosi Regangan (Stress Corrosion)
Gaya-gaya seperti tarikan (tensile) atau kompresi (Compressive) berpengaruh sangat kecil pada proses pengkaratan. Adanya kombinasi antara regangan tarik (tensile stress) dan lingkungan yang korosif, maka akan terjadi kegagalan material berupa retakan yang disebut retak karat regangan.
5.Korosi Celah (Crevice Corrosion)
Korosi yang terjadi pada logam yang berdempetan dengan logam lain atau non logam dan diantaranya terdapat celah yang dapat menahan kotoran dan air sebagai sumber terjadinya korosi. Konsentrasi Oksigen pada mulut lebih kaya dibandingkan pada bagian dalam, sehingga bagian dalam lebih anodik dan bagian mulut menjadi katodik. Maka terjadi aliran arus dari dalam menuju mulut logam yang menimbulkan korosi.
Atau juga perbedaan konsenrasi zat asam. Diamana celah sempit yang terisi elektrolit (pH rendah) maka terjadilah sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung zat asam dari pada daerah dalam yang besifat anodik. Maka dari snilah terjadinya korosi dengan adanya katoda dan anoda.
6.Korosi Kavitasi (Cavitation Corrosion)
Terjadi karena tingginya kecepatan cairan menciptakan daerah-daerah bertekanan tinggi dan rendah secara berulang-ulang pada permukaan peralatan dimana cairan tersebut mengalir. Maka terjadilah gelembung-gelembung uap air pada permukaan tersebut, yang apabila pecah kembali menjadi cairan akan menimbulkan pukulan pada permukaan yang cukup besar untuk memecahkan film oksida pelindung permukaan. Akibatnya bagian permukaan yang tidak terlindungi terserang korosi. Karena bagian tersebut menjadi anodik terhadap bagian yang terlindungi.
Karena terjadinya korosi pada bagian tersebut, maka akan kehilangan massa dan menjadi takik. Takik-takik tersebut akan bertambah dalam karena permukaan di dalam takik tidak sempat membentuk film pelindung karena kecepatan cairan yang tinggi dan proses kavitasi akan berlangsung secara berulang-ulang.
7.Korosi Lelah (Fatigue Corrosion)
Bila logam mendapat beban siklus yang berulang-ulang, tetapi masih dibawah batas kekuatan luluhnya. Maka setelah sekian lama akan patah karena terjadinya kelelahan logam. Kelelahan dapat dipercepat dengan adanya serangan korosi. Kombinasi antara kelelahan dan korosi yang mengakibatkan kegagalan disebut korosi lelah. Korosi lelah terjadi di daerah yang menderita beban, lasan dan lainnya.
8.Korosi antar kristal
Terjadinya korosi hanya pada batas kristal, akibat dari serangan elektrolit. Karena tegangan pada kristal adalah paling tinggi. Dan terjadiny karbida pada batas butir yang dapat mengakibatkan korosi ini.
C. Lingkungan Korosi
Ada beberapa pengaruh lingkungan korosi secara umum adalah sebagai berikut :
1.Lingkungan air
Air atau uap air dalam jumlah sedikit atau banyak akan mempengaruhi tingkat korosi pada logam. Reaksinya bukan hanya antara logam dengan oksigen saja, tetapi juga dengan uap air yang menjadi reaksi elektrokimia. Karena air berfungsi sebagai:
- Pereaksi. Misalnya pada besi akan berwarna cokelat karena terjadinya besi hidroksida.
- Pelarut. Produk-produk korosi akan larut dalam air seperti besi klorida atau besi sulfat.
- Katalisator. Besi akan cepat bereaksi dengan O2 dari udara sekitar bila ada uap air.
- Elektrolit lemah. Sebagai penghantar arus yang lemah atau kecil.
Korosi pada lingkungan air bergantung pada pH,  kadar oksigen dan temperatur. Misalnya pada baja tahan karat pada suhu 300-500oC bisa bertahan dari karat. Namun pada suhu yang lebih tinggi 600-650oC baja tahan karat akan terserang korosi dengan cepat. Demikian juga dengan penambahan kadar O2 dalam air maka akan mempercepat laju korosi pada logam. Pengaruh kondisi lingkungan yang berubah-ubah sangat mempengaruhi laju korosi. Seperti faktor-faktor berikut.
a.pH
Menurut penelitian Whitman dan Russel ternyata pH dari suatu elektrolit sangat mempengaruhi pada proses terjadinya korosi pada besi. Pengaturan pH dilakukan dengan pembubuhan KOH pada air yang pH 6-14 dan pembubuhan asam pada 7-0.
b.Kadar Oksigen
Oksigen hampir ada dimana-man, karena potensial redoks sangat tinggi maka oksigen dalam proses korosi akan terlebih dahulu akan direduksi oleh H+. Kelarutan O2 dalam larutan harus dikurangi oleh garam yang terlarut dalam larutan dan kelarutannya bergantung pada logam yang tercelup dan luasan permukaan logam tercelup serta temperaturnya.
Adapun macam-macam air seperti air suling merupakan air yang paling bersih dan bebas dari kation dan anion serta terisolir dari udara dan bebas mikroba. Adapun air hujan atau salju merupakan proses sulingan alam, namun demikian air ini masih mengandung CO2 dari udara yang dapat membentuk senyawa H2CO3 dan akan bersifat asam menyebabkan korosif pada baja. Untuk air permukaan komposisinya zat terlarut bergantung pada tanah yang ditempati atau tempat tergenangnya. Tetapi pada umumnya zat yang terlarut lebih rendah dari pada air laut. Biasanya air permukaan mengandung Ca2+, Mg2+, NH4+, Cl-, dan SO-4. Agresifitasnya lebih rendah daripada air laut. Sedangkan untuk air tanah dangkal seperti sumur zat terlarutnya bergantung pada tanah sekitanya.
2.Lingkungan udara
Temperatur, kelembaban relatif, partikel-partikel abrasif dan ion-ion agresif yang terkandung dalam udara sekitar, sangat mempengaruhi laju korosi. Dalam udara yang murni, baja tahan karat akan sangat tahan terhadap korosi. Namun apabila udara mulai tercemari maka serangan korosi dapat mudah terjadi. Salah satu polusi udara yang menimbulkan karosi adalah NOX dari pabrik asam nitrat, Cl2 dari pabrik soda, dan NaCl dari air laut.
3.   Lingkungan asam, basa dan garam
Pada lingkungan air laut, dengan konsentrasi garam NaCl atau jenis garam-garam yang lain seperti KCl akan menyebabkan laju korosi logam cepat. Sama halnya dengan kecepatan alir dari air laut yang sebanding dengan peningkatan laju korosi, akibat adanya gesekan, tegangan dan temperatur yang mendukung terjadinya korosi.
Pada larutan basa seperti NaOH (Caustic soda), baja karbon akan tahan terhadap serangan korosi pada media ini dengan suhu larutan 75 oF (24 oC) dan konsentrasi 45% berat. Pada larutan asam seperti Asam cromat (CrO3) dengan Asam kromat 10% pada suhu 60oC  tidak akan menyerang baja tahan karat. Tingkat korosi akan naik sebanding dengan temperatur dan konsentrasi yang juga meningkat.
Senyawa kromat mampu sebagai pemasif yang efektif terhadap laju korosi pada logam. Dalam kenyataannya dapat tereduksi menjadi Cr2O3 yang membentuk serpih  yang berwarna hijau kecoklatan. Cr2O3 banyak digunakan sebagai abrasi pada pemolesan karena Cr2O3 keras, tajam sehingga mampu mengikis atau mengasah logam menjadi mengkilap.
Penggunaan larutan garam Natrium Cromat / sodium kromat (Na2CrO4) dengan kadar tertentu mampu menghambat laju korosi. karena sodium kromat sebagai inhibitor kimia, yaitu suatu zat kimia yang dapat menghambat atau memperlambat suatu reaksi kimia. Secara khusus, inhibitor korosi merupakan suatu zat kimia yang bila ditambahkan ke dalam suatu lingkungan tertentu, dapat menurunkan laju penyerangan lingkungan itu terhadap suatu logam.
Selain itu fungsi dari inhibitor adalah mampu memperpanjang umur pakai logam, melindungi dan memperindah permukaan logam, lebih mengkilap dan terang dengan warna tertentu yang dihasilkan sesuai inhibitornya.
D. Ketahanan Korosi Logam
Ketahanan logam tidak saja bergantung pada deret kemuliaan logam tetapi bergantung juga pada kemungkinannya untuk menjadi pasif. Ketahanan korosi logam bergantung dari lingkungan. Dengan adanya ion agresif (misalnya ion klorida) logam pasif dapat terkorosi secara setempat (pitting, cracking, crevice dsb).
E. Perhitungan Laju Korosi
Logam baja karbon dicelupkan pada lingkungan yang telah dipersiapkan sebelumnya. Volume lingkungan yang digunakan mengikuti rasio minimum volume larutan terhadap luas permukaan benda uji adalah 20 ml/cm2, sesuai dengan ASTM G31-72 (Reapproved 1990) “Standard Practice for Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals”.
Untuk perhitungan laju korosi dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut.Laju Korosi =   (mpy)
dimana : mpy = laju korosi, (mils/year)
W = berat yang hilang, (gr)
A = luas, (cm2)
T = waktu, (jam)
F. Cara Mencegah Korosi
Korosi tidak mungkin sepenuhnya dapat dicegah karena memang merupakan proses alamiah bahwa semuanya akan kembali ke sifat asalnya. Asalnya dari tanah maka akan kembali ke tanah. Hal ini adalah siklus alam yang akan terus terjadi selama kesetimbangan alam belum tercapai. Namun demikian pengendalian dan pencegahan korosi harus tetap dilakukan secara maksimal, karena dilihat dari segi ekonomi dan dari segi keamanan merupakan hal yang tidak boleh ditinggalkan dan dibiarkan begitu saja.
Beberapa cara untuk mencegah besi atau logam lain agar tahan korosi :
1. Melapisi besi atau logam lainnya dengan cat khusus besi yang banyak dijual di toko-toko bahan bangunan.
2. Membuat logam dengan campuran yang serba sama atau homogen ketika pembuatan atau produksi besi atau logam lainnya di pabrik.
3. Pada permukaan logam diberi oli atau vaselin
4. Menghubungkan dengan logam aktif seperti magnesium / Mg melaui kawat agar yang berkarat adalah magnesiumnya. Hal ini banyak dilakukan untuk mencegah berkarat pada tiang listrik besi atau baja. Mg ditanam tidak jauh dari tiang listrik.
5. Melakukan proses galvanisasi dengan cara melapisi logam besi dengan seng tipis atau timah yang terletak di sebelah kiri deret volta.
6. Melakukan proses elektro kimia dengan jalan memberi lapisan timah seperti yang biasa dilakukan pada kaleng.

G. Pengamatan Pada Korosi
1. Korosi Logam
=> Tujuan
Tujuannya adalah untuk mengetahui faktor yang menyebabkan besi berkarat

=>Alat dan bahan
a. Air
b. Paku
c. Gelas

=>Cara kerja
- Persiapkan gelas kosong yang bersih
- gelas di isi dengan Air, lalu masukkan paku ke dalam gelas yang di isi Air, kemudian diamkan gelas yang terisi air dan paku itu selama beberapa hari. Biarkan paku bereaksi dengan air dan udara, setelah beberapa hari ambil paku tersebut dari gelas dan amati hasilnya.

=> Hasil pengamatan
Dari percobaan atau pengamatan tersebut bisa kita dapatkan bahwa Paku yang didiamkan dalam gelas yang berisi air akan berkarat, karena unsur-unsur pada paku bersenyawa dengan air dan udara. Perkaratan pada paku tersebut di pengaruhi oleh Oksigen dan Air.

2. Korosi Non-Logam
Seperti halnya besi, kayu juga dapat mengalami korosi bila bersenyawa secara terus menerus dengan udara dan air. Bila kita amati kayu-kayu yang berada diluar ruangan, akan cepat keropos. Hal itu disebabkan karena kayu bersenyawa secara terus menerus dengan air hujan dan udara. Kehadiran makhluk hidup yang lain, seperti rayap dapat mempercepat pelapukan. Rayap memakan kayu dengan cara melubangi kayu. Kayu yang berlubang-lubang menyebabkan air dapat masuk sehingga mempercepat pelapukan. Kayu yang melapuk dapat juga disebabkan oleh jamur dan lumut yang tumbuh di atasnya. Air dan udara merupakan unsur penyebab korosi yang paling sering dijumpai. Oleh karena itu salah satu cara untuk mencegah korosi pada kayu adalah dengan melapisi kayu dengan cat dan pernis. Dengan cara tersebut dapat menutupi celah-celah yang terdapat dalam kayu. Beberapa pengusaha kayu merendam kayu dalam lumpur agar menutup pori-pori dalam kayu
Pelapukan ada 3 macam,yaitu:
1.Pelapukan Fisik/mekanik
-Perbedaan suhu yg tinggi
-Pembekuan air dalam celah batu
-Pengelupasan
2.Pelapukan Kimia. Pelapukan yg disertai susunan zat pembentukan batuan
3.Pelapukan Biologis/Makhluk Hidup. Disebabkan oleh tumbuhan dan hewan
BAB III PENUTUP
KESIMPULAN
Besi yang cepat berkarat adalah besi yang di dalam air yang terbuka artinya pengaruh oksigen dan air sangat kuat. Faktor penyebab besi berkarat adalah O2 dan H2O
Agar tidak terjadi perkaratan yang tidak kita kehendaki seperti pada pagar besi, maka kita harus melapisi pagar besi dengan cat atau logam yang tahan korosi agar tidak di pengaruhi oleh O2 dan H2O
Beberapa cara untuk menanggulangi besi atau logam lain agar tahan dari proses perkaratan :
1. Melapisi besi atau logam lainnya dengan cat khusus besi yang banyak dijual di toko-toko bahan bangunan.
2. Membuat logam dengan campuran yang serba sama atau homogen ketika pembuatan atau produksi besi atau logam lainnya di pabrik.
3. Pada permukaan logam diberi oli atau vaselin
4. Menghubungkan dengan logam aktif seperti magnesium / Mg melaui kawat agar yang berkarat adalah magnesiumnya. Hal ini banyak dilakukan untuk mencegah berkarat pada tiang listrik besi atau baja. Mg ditanam tidak jauh dari tiang listrik.
5. Melakukan proses galvanisasi dengan cara melapisi logam besi dengan seng tipis atau timah yang terletak di sebelah kiri deret volta.
6. Melakukan proses elektro kimia dengan jalan memberi lapisan timah seperti yang biasa dilakukan pada kaleng.

Daftar Pustaka : http://semboy.wordpress.com/korosi/
http://magicalxbit.livejournal.com/13661.html
http://www.scribd.com/doc/17468458/KOROSI
http://www.crayonpedia.org/mw/PERUBAHAN_PADA_BENDA_6.1_HERI_SULISTYANTO
http://www.indonesiaindonesia.com/f/4-perubahan-benda/