Korosi (Kennet dan Chamberlain, 1991) adalah penurunan mutu logam akibat reaksi elektro kimia dengan lingkungannya. Korosi atau pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan – bahan logam yang pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen. Contoh yang paling umum, yaitu kerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida. Dengan demikian, korosi menimbulkan banyak kerugian.
Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang mengkonsumsi electron tersebut dengan laju yang sama : proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya.
Korosi merupakan proses atau reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah atau dihentikan sama sekali. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya. Dilihat dari aspek elektrokimia, korosi merupakan proses terjadinya transfer elektron dari logam ke lingkungannya. Logam berlaku sebagai sel yang memberikan elektron (anoda) dan lingkungannya sebagai penerima elektron (katoda). Reaksi yang terjadi pada logam yang mengalami korosi adalah reaksi oksidasi, dimana atom-atom logam larut kelingkungannya menjadi ion-ion dengan melepaskan elektron pada logam tersebut. Sedangkan dari katoda terjadi reaksi, dimana ion-ion dari lingkungan mendekati logam dan menangkap elektronelektron yang tertinggal pada logam.
Faktor yang mempengaruhi korosi :
Ø Jenis dan konsentrasi elektrolit
Ø Adanya oksigen terlarut pada elektrolit
Ø Temperatur tinggi
Ø Kecepatan gerakan elektrolit
Ø Jenis logam/paduan
Ø Adanya galvanic cell
Ø Adanya tegangan (tarik)
JENIS – JENIS KOROSI
1. Korosi Intergranular
Korosi intergranular adalah bentuk korosi yang terjadi pada paduan logam akibat terjadinya reaksi antar unsur logam tersebut di batas butirnya. Seperti yang terjadi pada baja tahan karat austenitik apabila diberi perlakuan panas. Pada temperatur 425 – 815 oC karbida krom (Cr23C6) akan mengendap di batas butir. Dengan kandungan krom dibawah 10 %, didaerah pengendapan tersebut akan mengalami korosi dan menurunkan kekuatan baja tahan karat tersebut. Korosi intergranular terjadi pada daerah tertentu dengan penyebab grain boundary. Hal ini disebabkan oleh adanya kekosongan unsur/elemen pada kristal ataupun impurities dari proses casting. Korosi ini terjadi pada casting and welding.
Adapun cara pencegahan adalah sebagai berikut :
Casting
Pada proses ini harus dilakukan dengan jalan mengecor logam dengan step yang benar, komposisi yang benar dan pendinginan yang benar sesuai dengan karakteristik masing – masing logam dan kegunaannya
Welding
Pemilihan elektrode yang benar, prosedur pengelasan yang benar, pendinginan yang benar
Pencegahan Korosi Intergranular
Casting, pada proses ini harus dilakukan dengan jalan mengecor logam dengan step yang benar, komposisi yang benar dan pendinginan yang benar sesuai dengan karakteristik masing – masing logam dan kegunaannya Welding, pemilihan elektrode yang benar, prosedur pengelasan yang benar, pendinginan yang benar
2. Korosi Erosi
Korosi erosi adalah korosi yang terjadi pada permukaan logam yang disebabkan aliran fluida yang sangat cepat sehingga merusak permukaan logam dan lapisan film pelindung. Korosi erosi juga dapat terjadi karena efek-efek mekanik yang terjadi pada permukaan logam, misalnya : pengausan, abrasi dan gesekan. Logam yang mengalami korosi erosi akan menimbulkan bagian-bagian yang kasar dan tajam. Akibat gesekan antara fluida dengan logam sehingga logam tergerus dengan percepatan atau penambahan keburukan sifat material karena gerakan relatif antara fluida korosif dan permukaan metal. Korosi erosi dibagi menjadi 2 tipe yaitu ;
Korosi Kavitasi: Akibat adanya benturan gelembung fluida dengan permukaan logam sehingga berakibat luka terhadap permukaan logam tersebut
Fretting Corrosion: Akibat gesekan antara logam dengan logam dan berakibat suhu logam naik dan tergerus sesama logam.
Tipe Media Korosif antara lain gas, larutan encer, sistem organik, metal cair dan semua tipe peralatan yang diekspos fluida (piping system, katup, pompa dan propeller). Dan cara pencegahannya secara global antara lain menggunakan material dengan ketahanan korosi yang baik, perancangan (design) yang baik, coating dan cathodic protection.
Mekanisme Pembentukan Korosi Erosi
Proses terjadinya korosi secara umum adalh melalui beberapa tahap berikut :
a. Pada tahap pertama terjadi serangan oleh gelembung udara yang menempel di permukaan lapisan pelindung logam, karena adanya aliran turbulen yang melintas di atas permukaan logam tersebut.
b. Pada tahap kedua gelembung udara tersebut mengikis dan merusak lapisan peindung.
c. Pada tahap ketiga, laju korosi semakin meningkat, karena lapisan pelindung telah hilang. Logam yang berada di bawah lapisan pelindung mulai terkorosi, sehingga membentuk cekungan, kemudian terjadi pembentukan kembali lapisan pelindung dan logam, menjadi tidak rata. Bila aliran terus mengalir, maka akan terjadi serangan kembali oleh gelembung udara yang terbawa aliran. Serangan ini akan mengikis dan merusak lapisan pelindung yang baru saja terbentuk, rusaknya lapisan pelindung tersebut akan mengakibatkan serangan lebih lanjut pada logam yang lebih dalam sampai membentuk cekungan.
Contoh Korosi Erosi
1) Korosi Erosi pada sambungan pipa
2) Korosi Erosi pada washing machine
Pengendalian Korosi Erosi
Pengendalian korosi erosi dapat dilakukan dengan cara :
a. Mengurangi kecepatan aliran fluida untuk mengurangi turbulensi dan tumbukan yang berlebihan.
b. Menggunakan kompenen yang halus dan rapi pengerjaannya, sehingga tempat pembentukan gelembung menjadi sesedikit mungkin
c. Penambahan inhibitor atau passivator
d. Menggunakan paduan logam yang lebih tahan korosi dan tahan erosi
e. Proteksi katodik
3. Serangan Selektif
Selective leaching adalah korosi yang terjadi pada paduan logam karena pelarutan salah satu unsur paduan yang lebih aktif, seperti yang biasa terjadi pada paduan tembaga-seng. Mekanisme terjadinya korosi selective leaching diawali dengan terjadi pelarutan total terhadap semua unsur. Salah satu unsur pemadu yang potensialnya lebih tinggi akan terdeposisi, sedangkan unsur yang potensialnya lebih rendah akan larut ke elektrolit. Akibatnya terjadi keropos pada logam paduan tersebut. Contoh lain selective leaching terjadi pada besi tuang kelabu yang digunakan sebagai pipa pembakaran. Berkurangnya besi dalam paduan besi tuang akan menyebabkan paduan tersebut menjadi porous dan lemah, sehingga dapat menyebabkan terjadinya pecah pada pipa.
Cara pencegahan
Proses dezincification dapat dikurangi dengan meminimalkan keganasan lingkungan atau dengan katodic protection. Penambahan 1% tin pada 70 – 30 brass, atau dengan penambahan arsenic, antimony, atau phosporus sebagai inhibitor Graphitization, dapat terjadi karena terdapat perbedaan graphit dan besi pada struktur logam. Dengan demikian sebagian Fe meninggalkan vacant pada struktur graphit logam.
4. Korosi Retak Tegang (stress corrosion cracking)
Korosi retak tegang (stress corrosion cracking), korosi retak fatik (corrosion fatique cracking) dan korosi akibat pengaruh hidogen (corrosion induced hydrogen) adalah bentuk korosi dimana material mengalami keretakan akibat pengaruh lingkungannya. Korosi retak tegang terjadi pada paduan logam yang mengalami tegangan tarik statis dilingkungan tertentu, seperti : baja tahan karat sangat rentan terhadap lingkungan klorida panas, tembaga rentan dilarutan ammonia dan baja karbon rentan terhadap nitrat. Korosi retak fatk terjadi akibat tegangan berulang dilingkungan korosif. Sedangkan korosi akibat pengaruh hidogen terjadi karena berlangsungnya difusi hidrogen kedalam kisi paduan.
Stress corrosion cracking tidak akan ada kalau hanya ada stress atau hanya ada lingkungan korosif saja. Tipe korosi model SCC ini biasanya terjadi pada stainless steel. Hal ini disebabkan karena ketika terjadi korosi, pada permukaan logam terbentuk lapisan corrosion product berupa Cr2O3 yang merupakan bahan keramik. Ketika ada stress, maka lapis keramik tersebut tidak tahan sehingga pecah. Akibatnya, permukaan logam tidak lagi terlapisi oleh keramik dan terekspos kembali pada lingkungan yang korosif, sehingga kembali terkorosi dan membentuk lapisan oksida baru, yang selanjutnya pecah lagi oleh stress. Demikian seterusnya, sehingga terjadilah crack atau SCC yang dapat mengakibatkan pecahnya peralatan. Kegagalan peralatan begitu cepat dari sejak proses awal terjadinya SCC. Kecepatan perengkahan atau crack bisa mencapai kecepatan suara.
5. Korosi Perapuhan Hidrogen (Hydrogen attack)
Kerusakan hidrogen di dalam material baja terjadiakibat atom-atom hidrogen ini bergabung menjadimolekul (H2) dan menyebabkan terjadinya regangan lokal. Jika kemudian gas H2 terperangkap di dalamcacat material seperti inklusi dan laminasi, maka gashidrogen lama-kelamaan berkumpul dan menaikkantekanan di lokasi tersebut. Karena besarnya tekananmenyebabkan gelembung atau blister. Hal ini tidak terjadi pada suhu yang tidak terlalu tinggi dan padadaerah yang dekat dengan permukaan.
Hydrogen attack mengakibatkan logam menjadi rapuh akibat penetrasi hidrogen ke kedalaman logam. Peristiwa perapuhan ini biasa disebut dengan “Hydrogen Embrittlement”. Logam juga bisa retak oleh invasi hidrogen.
Belum diketahui bagaimana hidrogen bisa merusak logam secara kimiawi ataupun secara elektrokimia, tetapi efek pengrusakannya terhadap logam sebagai bahan konstruksi sudah jelas. Boleh jadi hidrogen hanya mendifusio secara fisika saja ke dalam logam akibat kecilnya ukuran atom hidrogen.
