Retakan korosi regangan adalah retakan korosi lokal dari lapisan pasif yang pecah karena tegangan tarik Surdia.2006.
2.4. Metode Pengukuran Laju Korosi
Metode pengukuran laju korosi terdiri dari 3 metode yaitu : 1.
Teknik elektrokimia 2.
Metode pengurangan berat sampel 3.
Metode pengukuran resistansi listrik Khatak, 2002
2.4.1. Teknik Elektrokimia
Teknik elektrokimia ini dibagi dalam 3 bagian yaitu :
a. Pengukuran tingkat korosi dengan Ekstrapolasi Tafel rapat arus korosi
Teknik ini menggunakan data yang diperoleh dari pengukuran polarisasi katodik atau anodik. Katodik data polarisasi lebih disukai, karena ini lebih mudah
digunakan untuk mengukur eksperimen. cara untuk mengukur i
corr
adalah dengan ekstrapolasi pada segmen linier tertentu yang diukur saat potensi kurva
kepadatan. Rapat arus korosi dapat dikonversi ke laju korosi oleh hubungan :
R mmy= 0,0033 x i
corr
x ep .............................. 8
Dimana : R mmy = laju korosi milimeter tahun
i, = rapat arus korosi Acm
2
e = Berat molekul dari logam, p = kerapatan logam gcm
3
.
Universitas Sumatera Utara
Karena baja tahan karat terdiri dari sejumlah elemen paduan utama dengan kepadatanyang berbeda dan bobot yang setara, perhitungan harus dibuat dari
distribusi parsial dari berbagai paduan elemen. Perhitungan tersebut dibuat untuk baja tahan karat dan paduan yang lebih tinggi seperti yang tercantum pada Tabel1.
Faktor konversi K, untuk setiap paduan dikalikan dengan i
corr
menghasilkan laju
korosi yaitu:
Rmmy = K x i
corr
..................................... 9
Table .2.2. Faktor konfersi paduan austenitik yang digunakan untuk menghitung laju korosi.
Alloy Faktor konversi K
Type 304 0.01346
Type 316 0.01397
Alloy 800 0.01346
Alloy 600 0.01219
Alloy 625 0.01473
b. Pengukuran Tingkat Korosi oleh Linear Resistance Polarisasi
Nilai i
cor
, juga dapat diukur dengan teknik lain, umumnya dikenal sebagai polarisasi linear. Teknik ini didasarkan pada kenyataan bahwa pada potensi
yang sangat dekat dengan E
corr
± 10 mV, kemiringan potensial kurva arus diterapkan linier. Kemiringan AEAi, memiliki unit perlawanan yang diberikan
dalam ohm voltampere atau milivoltmilliamper. Sehingga dapat dibuat persamaan Stern Geary Persamaan maka i
corr
:
i
corr
= K ∆E∆i ..................................... 10
Universitas Sumatera Utara
2.4.2. Metode pengurangan berat sampel
Laju korosi seragam dapat diukur dengan menggunakan tes kupon korosi dengan penurunan berat sampel. Kupon pengujian korosi terutama dirancang untuk
menyelidiki korosi seragam.
Praktek ini menjelaskan prosedur yang berlaku, yang meliputi persiapan spesimen, peralatan, kondisi pengujian, metode membersihkan spesimen, evaluasi
hasil, perhitungan dan pelaporan laju korosi. Ekspresi laju korosi yang baik harus melibatkan :
i. unit yang umum
ii. perhitungan yang mudah dengan peluang minimum untuk
kesalahan iii.
konversi yang tahan dalam beberapa tahun, iv.
penetrasi, dan v.
bilangan bulat tanpa desimal yang rumit. Laju korosi dapat ditentukan dalam berbagai cara dalam literatur, seperti berat
persen kerugian, miligram per sentimeter, persegi per hari, dan gram per inci, persegi per jam. Namun mils per tahun adalah yang paling diinginkan untuk cara
mengungkapkan laju korosi.
Ungkapan ini mudah dihitung dari penurunan berat badan dari logam atau spesimen paduan selama uji korosi. Konversi dari unit lain untuk
mendapatkan mils per tahun diberikan pada Tabel 2.3.
Sesuai ASTM G31 menghitung laju korosi memerlukan beberapa bidang informasi dan beberapa asumsi:
1. penggunaan laju korosi menyiratkan bahwa semua kehilangan massa
karena telah terkorosi seragam dan bukan karena korosi lokal. 2.
penggunaan laju korosi juga menyiratkan bahwa materi belum internal diserang oleh desinifikasi atau korosi intergranular dan
Universitas Sumatera Utara
3. serangan internal dapat dinyatakan sebagai laju korosi jika
diinginkan.
Namun, dalam kasus seperti ini perhitungan tidak harus didasarkan pada penurunan berat badan kecuali dalam tes kualifikasi seperti praktik A 262,
yang biasanya kecil tapi pada microsections, yang menunjukkan kedalaman serangan.
Table 2. 3. Konfersi dari unit laju korosi lain untuk satuan mils per year
Unit to be converted Multiplier
Inches per year 1000
Inches per month 12.1000
Millimeters per year 39.4
Micrometer per year 0.039
Milligrams per square Decimeter per day mdd
1.44density Grams per square meter per day
14.4 density
Dengan asumsi bahwa korosi lokal atau internal yang tidak hadir, laju korosi rata-rata dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Laju korosi = K x W A x T x D
............................................ 11
dimana K = adalah konstanta,
T = sebagai waktu penghilangan berat, W= hilangnya massa dalam g menjadi terdekat 1 mg,
A= sebagai luas permukaan sampel,dan D= sebagai kerapatan gcm
3
.
Banyak unit yang berbeda yang digunakan untuk mengekspresikan laju korosi. Menggunakan unit untuk T, A, W dan D dari Tabel 2.2, laju korosi dapat dihitung
Universitas Sumatera Utara
dalam berbagai unit dengan nilai yang sesuai K diberikan dalam Tabel 2.3 sebagai berikut :
Table.2.4. Unit Laju Korosi yang Disesuaikan dengan Nilai K
Unit yang Diinginkan Laju Korosi Konstanta K dalam Persamaan
Laju Korosi Mils per year mpy
3.45 x 10
6
Inches per yearipy 3.45 x 10
3
Inches per month ipm 2.87 x 10
2
Milllimeter per year mmy 8.76 x 10
4
Micrometer per year �my
8.76 x 10
7
Picometres per second pmy 2.78 x 10
6
Grams per square per hour gm
2
.h 1.00 x 10
4
x D
A
Milligrams per square decimeter per day mdd
2.40 x 10
6
x D
A
Micrograms per square metre per second
�gm
2
.s 2.78 x 10
6
x D
A
A
Density tidak diperlukan untuk menghitung laju korosi di unit-unit ini. karena dibatalkan oleh K konstan dalam persamaan laju korosi Khatak, 2002.
2.5. Sifat – Sifat Logam Yang Terkandung Dalam Baja SS304
2.5.1. Logam Besi Fe
Besi yang murni adalah logam berwarna putih-perak yang kukuh dan liat. Ia melebur pada suhu 1535
o
C. Jarang terdapat besi komersial yang murni, biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, slisida, fosfida, dan sulfida dari besi,
serta sedikit grafit. Besi dapat larut dalam asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer, yang menghasilkan garam
– garam besi II dan gas Hidrogen.
Fe
s
+ 2H
+ aq
Fe
2+ aq
+ H
2g
Universitas Sumatera Utara
Fe
s
+ 2HCl
aq
Fe
2+ aq
+ Cl
- aq
+ H
2g
Asam sulfat yang pekat dan panas, menghasilkan ion-ion besi dan belerang dioksida.
2Fe
s
+ 3H
2
SO
4aq
+ 6H
+ aq
2Fe
3+ aq
+ 3SO
2g
+ 6H
2
O
aq
Dengan asam nitrat encer dingin, terbentuk ion besiII dan amonia
4Fe
s
+ 10 H
+ aq
+ NO
3 -
aq
4Fe
2+ aq
+ NH
4 +
aq
+3H
2
O
aq
Asam nitrat pekat dingin, membuat besi menjadi pasif, dalam keadaan ini, ia tak bereaksi dengan asam nitrat encer dan tidak pula mendesak tembaga dari
larutan air suatu garam tembaga. Asam nitrat 1+1 atau asam nitrat pekat yang panas melarutkan besi dengan membentuk gas nitrogen dan oksida dan ion logam
besiIII :
Fe
s
+ HNO
3aq
+ 3H
+ aq
Fe
3+ aq
+ NO
g
+ 2H
2
O
aq
2.5.2. Logam Kromium Cr
Kromium adalah logam kristalin yang putih, tak begitu liat dan tak dapat ditempa. Ia melebur pada suhu 1765
o
C. Logam ini larut dalam asam klorida encer atau pekat. Jika tak terkena udara, akan terbentuk ion-ion kromium II:
Cr
s
+ 2H
+ aq
Cr
2+ aq
+ H
2g
Cr
s
+ 2HCl
aq
Cr
2+ aq
+ 2Cl
- aq
+ H
2g
Dengan adanya oksigen dari atmosfer, kromium sebagian atau seluruhnya menjadi teroksidasi kekeadaan tiga valensi:
4Cr
2+ aq
+ O
2g
+ 4H
+ aq
4Cr
3+ aq
+ 2H
2
O
aq
Universitas Sumatera Utara
Asam sulfat encer menyerang kromium perlahan-lahan, dengan membentuk hidrogen. Dalam asam sulfat pekat panas, kromium melarut dengan
mudah, dimana ion – ion kromium III dan belerang dioksida terbentuk:
2Cr
s
+ 6H
2
SO
4aq
2Cr
3+ aq
+3SO
4 -2
aq
+ 3SO
2g
+ 6H
2
O
aq
Asam nitrat baik yang encer maupun yang pekat membuat kromium menjadi pasif, begitu pula asam sulfat pekat dingin dan air raja.
2.5.3. Logam Nikel Ni
Nikel adalah logam putih perak yang keras. Nikel bersifat liat, dapat ditempa dan sangat kukuh. Logam ini melebur pada suhu 1455
O
C dan sedikit bersifat magnetis.
Asam klorida encer maupun pekat dan asam sulfat encer, melarutkan nikel dengan membentuk hidrogen.
Ni
s
+ 2H
+ aq
Ni
+ aq
+ H
2g
Ni
s
+2HCl
aq
Ni
2+ aq
+ 2Cl
- aq
+ H
2g
Reaksi – reaksi ini dipercepat jika larutan dipanaskan. Asam sulfat, panas,
melarutkan nikel dengan membentuk belerang dioksida :
Ni
s
+ H
2
SO
4aq
+ 6H
+ aq
3Ni
2+ aq
+ SO
2g
+ 4H
2
O
aq
Vogel. 1985.
Universitas Sumatera Utara
2.6. Asam Sulfat
Dari semua asam anorganik, asam sulfat H
2
SO
4
digunakan dalam volume terbesar dan umumnya dianggap menjadi salah satu bahan kimia yang paling
penting dalam
industri. Banyak
bahan logam
dan paduan
yang terkorosi oleh asam sulfat karena pH yang rendah. Dalam rentang tengah asam
sulfat pekat memiliki konsentrasi tertinggi dari ion H +, sehingga korosi yang kuat 0,5 H
2
SO
4
dengan pH = 2.1, 5 H
2
SO
4
dengan pH = 1.2, 50 H
2
SO
4
dengan pH = 0,3. Tergantung pada konsentrasi dan suhu asam sulfat dapat berupa asam atau mengurangi asam pengoksidasi. Jejak kotoran, misalnya udara oksigen,
Fe
3+
garam, SO
3
dll, benar-benar dapat mengubah karakter asam sulfat, mengubah mengurangi solusi dalam oksidasi.
Baja austenitik Cr-Ni baja mencapai ketahanan korosi mereka dengan pembentukan lapisan pasif permukaan mereka,. Lapisan ini juga dapat
berkembang di bawah kondisi asam sulfat pengoksidasi, dan terdiri dari oksida besi dan kromium oksida, dengan dimasukkan sulfat dapat meningkatkan
stabilitas. Pada asam tinggi laju alir di bawah kondisi berkurang. pembentukan lapisan pelindungnya hancur atau terhambat. Kadang-kadang, cukup banyak
peningkatan korosi terkait dengan situasi ini Khatak, 2002.
2.7. Spektrofotometri Serapan Atom
