dilakukan setelah memilih bagian tertentu dari objek sampel dan perbesaran yang diinginkan sehingga diperoleh foto yang baik dan jelas.
3.3. Pengolahan Data
Dalam penelitian ini data yang diperoleh dari penentuan kadar logam Fe, Ni, dan Cr dengan menggunakan Spektrofotometri Serapam Atom SSA
masing- masing logam dihitung kecepatan korosinya dengan menggunakan rumus :
= � �
Dimana : W = Berat logam yang hilang g D = Densitas Logam gL
A = Luas logam cm
2
T = waktu perendaman jam V = kecepatan korosi mpy
K = konstanta 3,45 x 10
6
Khatak, 2002
Universitas Sumatera Utara
3.3. Bagan Penelitian 3.3.1. Perendaman Logam Baja SS 304 dalam Larutan H
2
SO
4
1M
Dipotong berbentuk lempengan Digososk dengan kertas pasir
Dicuci dengan aseton Dibilas dengan aquabides
Dikeringkan dan ditimbang
Dimasukkan kedalam beaker glass 250 mL Ditambahkan larutan H
2
SO
4
1M sebanyak 100 mL
Direndam selama 10 hari
Diangkat baja hasil rendaman Dikeringkan dan ditimbang
Catatan : dilakukan perlakuan yang sama untuk perendaman logam 20, dan 30
hari Baja SS 304
Baja SS 304 bersih
Hasil
Universitas Sumatera Utara
3.3.2. Pembuatan Larutan Seri standar dan Kurva Kalibrasi Ni nikel SNI.6989.18.2009
Dipipet sebanyak 5 mL larutan standart nikel dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda diaduk hingga homogen
diambil sebanyak 5 mL larutan seri standar nikel dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda. Diaduk hingga homogen
Diambil sebanyak 5 mL larutan seri standar nikel dan dimasukkkan kedalam labu taka 50 mL.
diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda diaduk hingga homogen
diambil sebanyak 0,0;5;10;15;20; dan25 mL larutan seri standar Nikel dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
diencerkan dengan aquabides diaduk hingga homogen
diukur absorbansinya dengan spektrofotometri serapan atom pada panjang gelombang 232,0 nm
Larutan seri standar Nikel Ni 1000
Larutan seri standar nikel 100 mgL
Larutan seri standar nikel 10 mgL
Larutan seri standar nikel 1 mgL
Larutan seri standar nikel 0,03;0,05;0,07;0,0,10;dan
Hasil
Universitas Sumatera Utara
3.3.3. Pembuatan Larutan Seri standar dan Kurva Kalibrasi Fe besi SNI.6989.4.2009
Dipipet sebanyak 5 mL larutan standar besi dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda diaduk hingga homogen
Diambil sebanyak 5 mL larutan seri standar besi dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda. Diaduk hingga homogen
Diambil sebanyak 5 mL larutan seri standar besi dan dimasukkkan kedalam labu takar 50 mL.
diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda diaduk hingga homogen
diambil sebanyak 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; dan5,0 mL larutan seri standar besi dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
diencerkan dengan aquabides diaduk hingga homogen
diukur absorbansinya dengan spektrofotometri serapan atom pada panjang gelombang 248,3 nm
Larutan seri standar besi Fe 1000 mgL
Larutan seri standar besi 100 mgL
Larutan seri standar besi 10 mgL
Larutan seri standar besi 1 mgL
Larutan seri standar besi 0,2;0,4;0,6;0,8;dan 1,0mgL
Hasil
Universitas Sumatera Utara
3.3.4 . Pembuatan Larutan Seri standar dan Kurva Kalibrasi Cr Kromium
SNI06.6989.17.2004
Dipipet sebanyak 5 mL larutan standar krom dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda diaduk hingga homogen
diambil sebanyak 5 mL larutan seri standar krom dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda. Diaduk hingga homogen
Diambil sebanyak 5 mL larutan seri standar krom 10 mgLdan dimasukkkan kedalam labu taka 50 mL.
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda Diaduk hingga homogen
Diambil sebanyak 2,5; 5,0; 7,5; 10,0; dan 12,5 mL larutan seri standar besi dan dimasukkan kedalam labu takar 50 mL
Diencerkan dengan aquabides Diaduk hingga homogen
Diukur absorbansinya dengan spektrofotometri serapan atom pada panjang gelombang 357,9 nm
Larutan seri standar Krom Cr 1000
Larutan seri standar krom 100 mgL
Larutan seri standar krom 10 mgL
Larutan seri standar krom 1 mgL
Larutan seri standar besi 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; dan 2,5 mgL
Hasil
Universitas Sumatera Utara
3.3.5. Penentuan logam Ni dalam larutan bekas perendaman baja SS 304 10 Hari
Disaring dengan kertas saring whatmant no.42 Diukur pH hingga pH 2
Diambil sebanyak 1 mL Dimasukkan kedalam labutakar 1000 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda Diukur absorbansi logam Ni pada Panjang
gelombang 232,0 nm
3.3.6. Penentuan logam Fe dalam larutan bekas perendaman baja SS 304 10 hari
Disaring dengan kertas saring whatmant no.42 Diukur pH hingga pH 2
Diambil sebanyak 1 mL Dimasukkan kedalam labutakar 1000 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda Diukur absorbansi logam besi pada Panjang
gelombang 248,3 nm Larutan bekas perendaman baja 10
Hasil
Hasil
Larutan bekas perendaman baja 10
Universitas Sumatera Utara
3.3.7. Penentuan Kadar Logam Cr Pada Larutan Bekas Perendaman Baja SS 304 10 hari
Disaring dengan kertas saring whatmant no.42 Diukur pH hingga pH 2
Diambil sebanyak 1 mL Dimasukkan kedalam labutakar 1000 mL
Diencerkan dengan aquabides hingga garis tanda Diukur absorbansi logam krom pada panjang
gelombang 357,9 nm
Catatan : Dilakukan perlakuan yang sama untuk larutan bekas perendama baja 20
dan 30 hari.
3.3.8. Analisis Permukaaan Logam dengan Alat Scanning Electron
Microscopy SEM
Dianalisis permukaan logam dengan menggunakan alat
SEM
Hasil
Larutan bekas perendaman baja 10
Hasil Logam yang direndam selama 30
hari
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 4.1.1. Konsentrasi logam Fe, Cr dan Ni yang terkandung dalam larutan
bekas perendaman baja yang dianalisis dengan SSA
Untuk mengetahui berapa kadar logam Cr, Fe, dan Ni yang terkandung dalam larutan bekas perendaman Baja SS 304 dianalisis dengan menggunakan alat SSA,
hasil analisis ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 4.1. konsentrasi logam yang terkandung dalam larutan bekas perendaman Baja SS 304
Waktu perendaman Konsentrasi Logam mgL
Cr Fe
Ni 0 hari
- -
- 10 hari
154 528
31 20 hari
902 1736
85 30 hari
1202 2069
85
4.1.2. Penentuan Kadar Logam dalam Satuan Gram g
Konsenterasi logam – logam diatas dapat diubah dalam satuan gram dengan
menggunakan rumus sebagai berikut : Massa logam = konsenterasi logam x volume larutan
Dimana volume larutan = 100 mL = 0,1 L kadar logam pada waktu perendaman 10 hari adalah
a. logam Cr = 152 mgL x 0,1 L
Universitas Sumatera Utara
= 15,2 mg = 0,0152 gram
b. Logam Fe = 528 mgL x 0,1 L
= 52,8 mg = 0,0528 gram
c. logam Ni = 31 mgL x 0,1 L
= 3,1 mg = 0,0031 gram Catatan : perhitungan yang sama dilakukan untuk kadar logam dalam perendaman
20 dan 30 hari.
Tabel 4.2. kadar logam yang terkandung dalam larutan bekas peendaman baja SS 304
Waktu perendaman Kadar Logam gram
Cr Fe
Ni 0 hari
- -
- 10 hari
0,0154 0,0528
0,0031 20 Hari
0,0902 0,1736
0,0085 30 Hari
0,1202 0,2069
0,0085
4.1.3. Penentuan Laju Korosi Logam Cromium Cr, Logam besi Fe, dan Ni Nikel yang terkorosi dalam larutan H
2
SO
4
asam sulfat
Kadar logam yang hilang atau logam yang terkorosi yang diperoleh setelah dilakukan perendaman baja SS 304 dalam waktu 10, 20, dan 30 hari dapat
dihitung laju korosi masing – masing logam tersebut dengan menggunakan rumus
metode Weight Loss, seperti yang terlihat pada rumus berikut ini :
Laju korosi = K x W
A x D x T Sumber : Khatak, 2002
Universitas Sumatera Utara
Dimana : K = konstanta dalam satuan mpy 3,45 x 10
6
mpy W = kehilangan berat logam gram
A = Luas permukaan logam cm
2
D = densitas logam grL T = waktu perendaman jam
Laju Korosi logam Cr, Fe, dan Ni setelah dilakukan Perendaman 10 hari a.
Logam Cr Laju korosi =
3,45 10
6
0,0154 �
4,911 cm
2
x 7,14 g
L x 240 jam
= 6,31 mpy
b. Logam Fe
Laju korosi = 3,45 10
6
x 0,0528 g 4,911
2
7,87 � 240 = 19,6 mpy
c. Logam Ni
Laju korosi = 3,45 10
6
0,0031 g 4,911
2
8,9 � 240 = 1,02 mpy
Catatan : Perhitungan yang sama dilakukan untuk laju korosi logam pada
perendaman 20, dan 30 hari.
Hasil perhitunga laju korosi ketiga logam diatas setelah dilakukan perendaman dalam waktu yang bervariasi dapat dilihat pada tabel berikut:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3. Laju korosi logam logam Fe, Cr, dan Ni dalam perendaman 10, 20, dan 30 hari
Waktu perendaman hari Laju korosi logam mpy
Fe Cr
Ni 10 hari
19,6 6,31
1,02 20 hari
32,2 18,48
1,41 30 hari
25,6 16,42
0,93
4.1.4. Persentase berat logam Cr, Fe, dan Ni yang hilang dari berat total masing
– masing logam yang terkandung dalam baja SS 304
Dari persentase berat logam yang hilang dapat diketahui logam apa yang paling banyak terkorosi setelah dilakukan perendaman dalam waktu 10, 20, dan 30 hari,
untuk menghitung persentase kehilangan berat masing – masing logam tersebut
dapat dilakukan perhitungan sebagai berikut :
berat logam =
berat logam yang hilang berat masing
−masing logam dalam baja SS 304
x 100
a. berat logam Cr =
0,0154 g 1.10g
x 100 = 1,4
b. berat logam Fe =
0,0528 �
4,04 �
x 100 = 1,3
c. berat Logam Ni =
0,0031 �
0,5 �
100 = 0,62
Universitas Sumatera Utara
Catatan : Dilakukan perhitungan berat logam yang sama untuk perendaman baja SS 304 20 dan 30 hari.
Hasil perhitungan berat logam yang hilang setelah dilakukkan perendaman baja SS 304 dapat dlihat pada tabel 4.4 .
Tabel 4.4. Berat logam Cr, Fe dan Ni yang Hilang
Waktu perendaman berat Logam yang hilang
Cr Fe
Ni 10 hari
1,4 1.3
0,62 20 hari
6,9 3,6
1,4 30 hari
8,5 3,8
1,4
4.2. Pembahasan Hasil Penelitian
Berdasarkan beda potensial elektroda logam, logam yang mudah melepaskan elektron adalah logam yang mengalami oksidasi atau logam yang memilki beda
potensial elektroda yang paling kecil. Dalam elektrokimia logam yang memiliki beda potensial kecil atau yang paling negatif merupakan anoda.
Baja tahan karat SS 304 mengandung beberapa logam diantaranya adalah logam Fe, Cr, dan Ni, dari ketiga logam ini yang paling mudah mengalami korosi
atau yang paling mudah mengalami oksidasi adalah logam Cr berdasarkan beda potensialnya,dimana nilai potensial elektroda E
o
Cr -0,71, kemudian di susul oleh logam Fe dengan nilai beda potensial E
o
-0,44. Dan yang paling sukar terkorosi adalah logam Ni E
o
-0,25 Sastri, 2011.
Pada baja tahan karat logam Cr berfungsi sebagai pelindung baja tersebut sehingga baja tidak terkorosi, yaitu dengan memadukan logam Fe dan Cr
Universitas Sumatera Utara
membentuk paduan logam atau yang disebut sebagai alloy logam sehingga dapat meningkatkan ketahanan logam tersebut terhadap korosi Sumanto,1994.
Namun meskipun demikian korosi tetap saja tidak bisa dicegah 100. Seperti yang terlihat pada diagram berikut yang menunjukkan bahwa baja tersebut
mengalami korosi yang ditandai dengan berkurangnya berat logam - logam yang terkandung dalam baja SS 304 tersebut setelah direndam dalam lingkungan yang
korosif misalnya asam sulfat H
2
SO
4
.
Gambar 4.1. Diagram laju korosi logam terhadap waktu perendaman Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh laju korosi logam
berbeda – beda pada setiap logam dalam perendaman dengan variasi waktu yang
berbeda. Seperti yang terlihat pada diagram 4.1 yaitu dalam perendaman 10 hari laju korosi logam Fe yaitu sebesar 19,6 mpy, logam Cr sebesar 6,31 mpy, dan
logam Ni sebesar 1,02 mpy.
Pada perendaman 20 hari terjadi peningkatan laju korosi pada ketiga logam tersebut. Laju korosi ketiga logam tersebut yaitu Fe 32,2 mpy, Cr 18,48
mpy, dan 1,4 mpy. Hal ini disebabkan karena logam Cr yang berfungsi sebagai pelindung mulai melemah karena logam Cr tersebut diikat oleh ion sulfat dari
5 10
15 20
25 30
35
Fe Cr
Ni
la ju
ko ro
si lo
g a
m mp
y
Jenis logam yang diamati
10 hari 20 hari
30 hari
Universitas Sumatera Utara
medianya, sehingga mempercepat lajunya logam – logam tersebut untuk terkorosi
Basuki, 2012
Namun perendaman 30 hari terlihat ketiga logam tersebut mengalami penurunan laju korosi. Laju korosi ketiga logam tersebut adalah Fe sebesar 25,6
mpy, Cr sebesar 16,42 mpy dan Ni sebesar 1,02 mpy. Terjadinya penurunan kecepatan korosi baja dengan bertambahnya lama waktu perendaman dalam
larutan asam sulfat juga sesuai dengan yang dilaporkan oleh Hausler 1986. Dari hasil penelitiannya dengan menggunakan asam klorida sebagai media korosi
diperoleh hasil bahwa semakin lama waktu perendaman baja maka kecepatan korosi baja semakin menurun. Hal ini disebabkan karena logam Cr yang diserang
oleh ion SO
4 -2
bereaksi dengan oksida membentuk lapisan Cr
2
O
3
diatas permukaan logam, sehingga ion SO
4 -2
sulit masuk kedalam permukaan logam yang mengakibatkan laju korosi berkurang, pembentukan oksida ini disebut
sebagai pasivasi elektron.
Berdasarkan laju korosi ketiga logam tersebut dalam waktu yang bervariasi dapat disimpulkan bahwa logam Fe merupakan logam yang paling mudah
terkorosi diantara ketiga logam tersebut, hal ini disebabkan karena dalam penentuan laju korosi berat logam yang hilang dilihat dari jumlah total baja yang
hilang bukan dari jumlah masing – masing logam. Selain itu juga logam Fe
memiliki jumlah logam yang paling banyak terkorosi dari jumlah total baja yang hilang, karena memiliki jumlah komposisi yang paling banyak dalam baja, dan
juga yang menyebabkan laju korosi logam Fe paling besar diantara ketiga logam tersebut.
Namun jika dilihat dari persentase berat logam yang hilang dari berat masing
– masing logamnya dalam Baja, logam yang paling banyak terkorosi setelah dilakukan perendaman selama 10, 20, 30 hari adalah logam Cr kromium,
hal ini disebabkan karena beda potensial dari logam kromium lebih kecil dari logam Fe dan Ni, semakin kecil potensial elektroda suatu logam semakin mudah
terkorosi berarti semakin besar berat logam itu yang hilang. Dan dari persentase
Universitas Sumatera Utara
berat logam yang dihasilkan juga terlihat bahwa logam Fe dan Ni pada perendaman 20 dan 30 hari jumlah logam yang terkorosi tidak jauh berbeda dan
logam Ni hampir tidak terkorosi hal ini dibuktikan dengan besarnya jumlah persentase Ni pada perendaman 20 dan 30 hari adalah sama yaitu sebesar 1,4.
Persentase berat logam yang hilang tersebut dapat dilihat dalam diagram 4.2.
Gambar 4.2. Diagram logam yang hilang setelah dilakukan perendaman
4.3. Hasil analisa permukaan logam setelah dilakukan perendaman 30 hari yang diuji dengan menggunakan alat Scanning Microcopy Electron
SEM
Hasil analisa permukaan logam yang diperoleh setelah dilakukan perendaman selama 30 hari dengan menggunakan alan SEM yang bertujuan untuk mengetahui
jenis korosi yang terbentuk. Jenis korosi yang terbentuk adalah korosi sumuran pitting seperti yang terlihat pada gambar berikut ini:
1 2
3 4
5 6
7 8
9
Fe Cr
Ni
b e
ra t
lo ga
m ya
n g
h il
a n
g
Nama logam yang diamati
10 hari 20 hari
30 hari
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3. Permukaan logam perendaman 30 hari dengan pembesaran 207x
Gamabr 4.4. Permukaan logam perendaman 30 hari dengan pembesaran 1023x
Korosi sumuran pitting dapat terjadi akibat proses elektrokimia yang terkonsentrasi pada suatu lokasi secara berkesinambungan. Jenis karat sumuran
pitting baik bentuk, sifat dan penyebabnya sangat bervariasi. Namun lingkungan korosinya dalam lingkungan cair atau basah Widharto,2004.
Universitas Sumatera Utara
Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa bentuk karat yang dihasilkan adalah bentuk karat yang merata diatas permukaan logam. Korosi sumuran juga
bisa disebabkan oleh adanya keberadaan asam pada logam, yang mana asam ini menyerang bagian anodik dari logam tersebut sehingga oksigen sukar masuk
kedalam permukaan logam yang mengakibatkan permukaan logam kekurangan oksigen, daerah yang kekurangan oksigen akan menjadi anoda dan menghasilkan
kerak pada daerah tersebut yang akhirnya membentuk lubang setempat pitting Vanvlack,1994.
Ukuran dan dalamnya lubang yang terbentuk akibat korosi pada permukaan logam berbeda-beda hal ini disebabkan karena pengaruh
kehomogenan paduan dari logam. Kehomogenan paduan suatu logam tidak hanya berpengaruh pada besar dan dalamnya lubang-lubang yang terjadi pada
permukaan, tetapi kehomogenan ini juga dapat berpengaruh pada laju korosi logam.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
