korosi merata

2.1 Pengertian Korosi Merata
Korosi merata adalah korosi yang terjadi secara serentak diseluruh permukaan logam, oleh karena itu pada logam yang mengalami korosi merata akan terjadi pengurangan dimensi yang relatif besar per satuan waktu. Kerugian langsung akibat korosi merata berupa kehilangan material konstruksi, keselamatan kerja dan pencemaran lingkungan akibat produk korosi dalam bentuk senyawa yang mencemarkan lingkungan. Sedangkan kerugian tidak langsung, antara lain berupa penurunan kapasitas dan peningkatan biaya perawatan (preventive maintenance). [Graver, 1985]
Jenis korosi ini dapat diketahui dengan baik karena tampilanya serangannya yang menyeluruh dan seragam di semua permukaan logam. Korosi ini terjadi jika lingkungan korosif mempunyai akses yang sama ke seluruh bagian dari permukaan logam dan secara thermodinamika logamnya harus mempunyai komposisi kimia yang sama. Akan tetapi kondisi ini tidak berlaku umum. Pada umumnya korosi merata ini tidak mempunyai sifat protektif mandiri yang baik, sehingga mekanisme korosi di semua tempat berlangsung tanpa hambatan yang berarti. Sebagai contoh korosi merata pada baja karbon rendah dalam larutan berair, mekanismenya dapat dijelaskan seperti di bawah ini: [Harsisto, 2005]
1. Pada awalnya ada interaksi antara larutan berair dengan permukaan baja yang bebas membentuk sel korosi mikro yang bersifat elektrokimia, dimana butir kristal logam akan bertindak sebagai katoda karena mempunyai energi yang relatif lebih rendah daripada unsur karbondan atau senyawa karbida dibatas butir.
2. Reaksi elektrokimia lebih lanjut akan terjadi antara butir kristal sebagai anoda karena mempunyai energi yang lebih tinggi daripada produk korosi tahap pertama.
3. Produk korosi yang sifatnya tidak melekat pada permukaan logam dasar, akan mengakibatkan reaksi korosi secara elektrokimia berlangsung berkelanjutan.
Kerugian korosi merata ini besar karena jumlah logam yang terkorosi besar, sedangkan keuntungannya adalah mudah dilihat secara visual dan umur logam mudah ditentukan sehingga korosi ini mudah dikendalikan.
Contoh dari korosi merata adalah korosi yang terjadi di atmosfir dan korosi pada logam dalam larutan asam. Kerugian yang ditimbulkan akibat korosi merata cukup besar karena jumlah logam yang terkorosi sangat banyak sehingga diperlukan biaya yang besar pula untuk dapat memperbaiki kondisi logam tersebut.
Korosi merata lebih mudah diidentifikasi dibandingkan dengan bentuk-bentuk korosi lainnya sehingga umur dari suatu logam dapat ditentukan dan proses korosi dapat dikendalikan. [Jones, 1992]

2.2 Mekanisme Korosi
Korosi dalam larutan electrolyte merupakan proses elektrokimia. Teori ini didasarkan pada terbentuknya sel listrik bila permukaan metal ditutupi electrolyte. Metal yang terkorosi meninggalkan metal di daerah anoda sebagai kation metal yang larut atau diubah menjadi componud padatan. Reaksi oksidasi anoda ini diikuti oleh reduksi oleh unsur-unsur pokok elektrolit di katoda. Anoda dan katoda dapat berupa metal yang sama atau metal yang berbeda (korosi bimetal). Beda potensial antara anoda dan katoda merupakan gaya gerak listrik dari aksi korosi. Besarnya arus ditentukan oleh beda potensial sirkuit terbuka antara anoda dan katoda, besarnya polarisasi elektrokimia yang terjadi di anoda dan katoda dan tahanan listrik larutan.
Korosi besi dalam media asam dan larutan garam netral ditulis menurut reaksi:

Fe(metal) ------ Fe2+(aq) + 2e ……………………………….(1)

Dalam larutan asam tanpa oksigen reaksi katoda:

2H+ + 2e(metal) -----H2(gas)................................................…(2)

Dalam larutan garam netral, tidak terjadi pelepasan hidrogen dan reaksi katoda merupakan redusi oksigen larut:

½ O2 + H2O + 2e(metal) ----- 2(OH)-...............................…(3)

Dengan demikian reaksi anoda sama, reaksi katoda dapat berbeda tergantung kemampuan oksigen mencapai metal. Jika kandungan oksigen dalam larutan garam netral dikurangi berarti laju reaksi (3) berkurang. Ini berarti laju korosi besi berkurang (cathodic control) karena perpindahan muatan di anoda harus sama di katoda. Hal yang sama juga terjadi bila anoda tidak larut dengan mudah karena misalnya ada suatu lapis penghalang, reaksi dikendalikan oleh faktor ini (anodic control).
Produk proses anoda dan katoda sering bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk korosi yang kelihatan misalnya ion hydroxyl pada reaksi katoda (2) dalam perjalanannya bertemu dengan ion ferous, bersatu membentuk ferous hydroxide yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen dalam larutan membentuk ferric hydroxide. [S. Oediyani, 2006]
2.3 Pengendalian Korosi Merata
Pada penjelasan di atas telah diketahui bahwa korosi tidak dapat dicegah tetapi dapat dikendalikan. Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengendalikan korosi.
Cara-cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi kerugian karena korosi antara lain: [Jones, 1992]
1. Seleksi material yang tepat, Langkah awal yang paling umum dilakukan dalam usaha pengendalian korosi merata adalah seleksi material atau paduan yang paling sesuai untuk lingkungannya. Dalam langkah ini, kita harus mengetahui ketahanan korosi logam-logam yang sering digunakan dan sifat-sifat logam dalam lingkungan yang lebih spesifik, misalnya dalam lingkungan asam anorganik, asam organik, basa, dan beberapa lingkungan lainnya. Perlu diingat bahwa kecepatan korosi hanya salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan material. Dalam bidang perekayasaan sifat mekanis benda kerja umumnya merupakan hal yang utama dalam pemilihan material atau paduan. Oleh karena itu, dalam bidang perekayasaan sulit untuk mendapat benda kerja yang mempunyai ketahanan korosi yang tinggi dalam terhadap lingkungannya.Penambahan unsur paduan dalam untuk meningkatkan ketahanan korosi mungkin dapat dilakukan dengan membuat logam menjadi pasif, bersifat lebih katodik, netral atau bahkan lebih protektif dengan menambahkan inhibitor.
2. Rancangan benda kerja, Rancangan benda kerja harus memperhatikan segi kekuatan dan kemungkinan pembentukannya dilakukan bersamaan dengan pengendalian korosinya karena biaya pengendalian korosi akan tergantung dari hasil rancangan. Dalam pengerjaan rancangan benda kerja perlu diperhatikan kecenderungan terjadinya korosi. Salah satunya adalah dengan menyederhanakan bentuk benda kerja.
3. Alterasi lingkungan, Pengaturan lingkungan dapat mengurangi kecepatan korosi. Bentuk-bentuk alterasi lingkungan korosif yang sering dilakukan adalah dengan menurunkan temperatur, menurunkan kecepatan aliran, penghilangan oksigen atau oksidatoir lainnya atau dengan memperkecil konsentrasi ion-ion agresif seperti eliminasi ion klorida. Selain itu, penambahan inhibitor juga termasuk alterasi lingkungan.
4. Inhibitor, Inhibitor adalah suatu zat yang bila ditambahkan dalam jumlah yang kecil kedalam lingkungan korosif, akan menghambat atau menurunkan kecepatan korosi.

Macam-macam inhibitor antara lain : [Widiyanto, 2006]
a) Inhibitor anodik
Anion inhibitor berpindah ke anoda dan membentuk lapisan pasif yang menghambat terjadinya reaksi anodik. Contohnya khromat, nitrit, silikat, benzoat dan lain-lain.
b) Inhibitor katodik
Kation inhibitor berpindah ke katoda dan membentuk lapisan pasif yang menghambat terjadinya reaksi katodik. Contohnya Ca(HCO3), ZnSO4, poliphospat dan lain-lain.
c) Inhibitor campuran
Inhibitor ini berfungsi untuk menghambat reaksi katodik dan anodik. Contohnya: arsenat, triazols, selenat dan lain-lain.
5. Proteksi katodik, Proteksi katodik adalah penurunan potensial antar muka ke daerah imun (ke daerah lebih katodik) dapat dilakukan dengan menghubungkan benda kerja dengan anoda korban (sacrificial anode) atau dengan memberikan arus yang dipaksakan (impress current).
6. Pelapisan, Guna mencegah kontak antara logam dengan lingkungannya, sering digunakan pelapisan pada permukaan logam dengan bahan metalik, anorganik ataupun organik yang relatif tipis. Beberapa cara pelapisan yang umum dilakukan yaitu:
a) Pelapisan logam seperti elektrodeposisi, penyemprotan logam dengan nyala api (flame spraying), pelapisan logam mekanik (cladding), pelapisan dengan pencelupan (hot dipping), dan depresi dari uap logam.
b) Pelapisan anorganik seperti penyemprotan, difusi atau konversi kimia.
c) Pelapisan organik seperti pengecatan, pelapisan dengan vernish dan lacquer.
Khusus pelapisan dengan bahan logam dan anorganik, harus di lakukan selengkap mungkin sehingga terhindar dari keadaan porous (berpori) atau cacat-cacat pelapisan lainnya [Widyanto, 2006]

2.4 Kerugian Akibat Korosi
Ditinjau dari segi kerugian akibat proses korosi, dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu kerugian dari segi biaya korosi itu sangat tinggi atau mahal, kerugian dari segi pemborosan sumber daya mineral yang sangat tinggi dan kerugian dari segi keselamatan jiwa manusia juga sangat membahayakan(1).

2.4.1 Kerugian ekonomi akibat korosi.
Menurut sumber dari Biro Klasifikasi Indonesia pada tahun 1997 mengatakan bahwa pada umumnya biaya pengendalian korosi di Indonesia berkisar antara 2 hingga 3,5 % dari GNP. Biaya pengendalian korosi disini adalah semua biaya yang timbul dalam usaha untuk menanggulangi korosi mulai dari desain sampai dengan proses pemeliharaan suatu struktur bangunan.

2.4.2 Pemborosan sumber daya mineral akibat korosi.
Pada dasarnya proses korosi dapat juga didefinisikan sebagai proses kembalinya logam teknis ke bentuk asalnya di alam. Bentuk asalnya logam di alam adalah senyawa-senyawa mineral yang abadi di perut bumi. Pada umumnya senyawa-senyawa mineral logam tersebut merupakan ikatan kimia antara unsur logam dengan unsur halogen misalnya oksigen, belerang dan sebagainya. Dengan adanya proses korosi pada struktur bangunan di tempat-tempat yang tersebar diseluruh dunia, mengakibatkan sumber daya mineral yang semula berbentuk logam teknis telah berubah menjadi produk korosi yang tersebar tanpa bisa direcavery untuk dijadikan logam teknis kembali.

2.4.3 Proses korosi dapat membahayakan jiwa manusia.
Sering diberitakan bahwa timbulnya kecelakaan yang menelan puluhan bahkan ratusan korban jiwa atau mencederai manusia disebabkan karena kegagalan dari suatu konstruksi bangunan akibat korosi. Di dunia pelayaran, korban manusia yang meninggal akibat kapal tenggelam jumlahnya sudah sangat banyak. [Graver, 1985]