Analisisa Kecepatan Korosi Pipa Galvanis Pada Tanah Dengan Tingkat Kehalusan Berbeda | Sam | SMARTek 372 1277 1 PB

ANALISA KECEPATAN KOROSI PIPA GALVANIS PADA TANAH DENGAN TINGKAT KEHALUSANYANG BERBEDA

Alimuddin Sam *

Abstract

This research done to know the speed corrosion that happened at galvanic pipe two-storey softness of land; and inspection of land concentration done by using instrument ph meter and spektrofotometer.

Result of research indicate that harsh granulous land accelerate the compared to by quicker corrosion of granulous land refine this matter is visible at result obtained and corrosion happened the uneven effect energi in material marked with the existence of change of colour and strength.

Keywords: Corrosion , Metal, Land

Abstrak

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kecepatan korosi yang terjadi pada pipa galvanis dengan dua tingkat kehalusan tanah dan pemeriksaan konsentrasi tanah dilakukan dengan menggunakan instrumen seperti ph meter dan spektrofotometer.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada tanah yang berbutiran kasar laju korosinya lebih cepat dibandingkan dengan tanah yang berbutir halus hal ini dapat dilihat pada hasil yang diperoleh dan korosi terjadi akibat tidak seimbangnya energi dalam suatu material yang ditandai dengan adanya perubahan warna dan kekuatan.

Kata kunci:Korosi,Logam , Tanah

* Staf Pengajar Jurusan D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tadulako, Palu

1. Pendahuluan

Dalam usaha memenuhi

kebutuhan dan meningkatkan taraf hidup masyarakat, maka salah satu bidang pembangunan sangat vitall

adalah pembangunan dibidang

teknologi dan industri.

Logam merupakan bahan dasar yang sangat vital khususnya dalam menunjang kemajuan industri sehingga tidaklah dapat dibantah bahwa bahan dasar tersebut memegang peranan

penting dalam perkembangan

peradaban manusia, dengan banyak bukti yang jelas tentang usaha manusia dalam mengubah dan

menemukan bahan –bahan dasar

industri yang murah, tahan lama tidak

mengalami korosi selama dalam pemakaian.

Korosi merupakan salah satu masalah utama yang paling sering terjadi dalam sektor industri. Dampak

kerusakan logam dapat berupa

bocornya pipa – pipa minyak, korosi

pada pelat kapal dan kerugian besar lain yang dapat ditimbulkan baik

berupa kerugian biaya perawatan

maupun kerugian keselamatan

manusia.

Salah satu penggunaan logam

sebagai bahan dasar adalah

pembuatan saluran dari pipa. Dalam aplikasi pada umumnya, saluran pipa dapat dipasang di bawah tanah atau

sekitar permukaan tanah, maka

kemungkinan untuk terjadinya

237 sehingga perlu diketahui beberapa hal

yang berpengaruh terhadap pipa, terutama lingkungan dimana pipa tersebut terpasang . Karena apabila kerusakan akibat korosi ini dibiarkan berlarut - larut maka akan terjadi kerusakan dan kebocoran yang akan

menyebabkan turunnya efesiensi

suplay air yang melewati pipa tersebut. Penelitian dilakukan untuk mengetahui bentuk /tipe korosi yang terjadi pada pipa dengan cara menanamnya pada beberapa jenis tanah yang berbeda dan kehalusan yang beragam yang bertujuan untuk menganalisis masalah korosi.

Penelitian ini dibatasi pada

penelitian kecepatan korosi yang terjadi pada pipa saluran air dengan mengunakan tiga jenis tanah dan

membagi ke dalam 2 bagian

berdasarkan kehalusan tanah yang dikandung dari ketiga jenis tanah

tersebut, dan juga dilakukan

pemeriksaan unsur–unsur tanah dan

pipa dipergunakan. Pengujian ini

dilakukan selama selang waktu 3 (tiga) bulan dengan bahan yang digunakan adalah pipa baja galvanis dengan

spesifikasi standart light .

Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah :

 Untuk mengetahui bentuk /tipe korosi

yang terjadi pada pipa akibat

penggunaan jenis kehalusan tanah yang berbeda.

 Untuk mengetahui laju korosi yang

terjadi pada pipa yang digunakan dalam lingkungan tanah.

2. Tinjauan Pustaka

2.1 Pengaruh tanah terhadap korosi Lingkungan untuk proses korosi tidak ada definisi khusus atau batasan

yang bisa kita gunakan, namun

demikian interaksi kompleks dari

keseluruhan material yang ada di permukaan bumi merupakan ruang lingkupnya.

Tanah dikenal bersifat kompleks dan komposisinya serta interaksinya dengan lingkungan lainnya tidak ada dua jenis tanah yang benar benar mirip,tetap ada perbedaan dalam

struktur, komposisi dan aktifasi korosi.

faktor iklim seperti curah hujan

,temperatur,aliran udara dan sinar

matahari dapat menyebabkan alterasi tertentu pada sifat - sifat tanah yang

berhubungan langsung dengan

kecepatan korosi pada logam yang tertanam dalam tanah .

2.2 Proses korosi dalam tanah

Meskipun tanah sebagai

lingkungan yang korosif namun

merupakan pula lingkungan yang lebih

kompleks dari lingkungan lainnya.

Sehubungan dengan itu maka sangat memungkinkan buat kita membuat

beberapa hal umum yang

berhubungan dengan korosi tanah . Korosi dalam tanah adalah suatu variabel yang dapat bervariasi dari

yang cepat sampai yang dapat

diabaikan, ini dapat dilihat oleh

kenyataan yang terjadi pada pipa–pipa

yang terpasang dalam tanah .

Korosi dalam tanah adalah proses elektrolisa dan mekanismenya adalah elektrokimia, tetapi kondisi dalam tanah

dapat bervariasi dari permukaan

sampai terbenam seluruhnya. Kondisi–

kondisi yang mempengaruhi antara lain kepadatan tanah serta uap air di dalam tanah dengan kondisi kering, uap air sebagian besar disimpan dalam pori - pori tanah. Dalam hal ini kelembaban tanah adalah penting, sehingga tanah kering dan berpasir secara umum akan kurang korosif dari pada tanah liat dan basah.

Kenyataan korosi pada tanah akan tergantung dari interaksi antara

curah hujan, iklim dan reaksi – reaksi

dalam tanah. Tanah itu heterogen sehingga variasi dalam komposisi tanah atau teksturnya dapat terjadi dalam

lingkungan yang berbeda untuk

permukaan logam yang sama. Hal ini akan menambah potensi elektris metal antara permukaan bagian dalam tanah

.sehingga akan mengakibatkan

terbentuknya daerah katodik atau

daerah anodik utama serta lintasan yang dilalui logam tanah.

Perbedaan konsentrasi Oksigen atau perbedaan keasaman/konsentrasi

garam dapat membantu dalam

mempercepat kenaikan sel–sel korosi.

Jarak pisah antara daerah katodik dengan daerah anodik dapat berkisar dari yang sangat kecil sampai yang

bermil–mil ( korosi lintasan panjang).

2. 3 Sifat–Sifat Tanah Yang Berhubungan

Dengan Korosi

 Struktur dan tekstur tanah

Tanah diklasifikasikan sesuai dengan variasi umum dari suatu partikulernya, yang partikelnya terdiri dari tanah berpasir, berlempung dan

berliat. Oleh karena tanah

mengandung unsur organik, uap air,

gas – gas dan organisme hidup,

demikian juga partikel mineral, maka jelas bahwa jarak ukuran relatif terhadap tanah tidak menunjukkan sifat keseluruhan struktur tanah. Kenyataan hampir semua tanah mengandung

kumpulan partikel – partikel koloid

organik atau anorganik dari pada

partikel – partikel individu terpisah.

Kumpulan partikel – partikel ini

memberikan struktur yang renggang sehingga mudah dihembus oleh uap

air, pengisiannya lebih besar,

mengurangnya erosi oleh air dan angin serta aktivitas biologis yang lebih banyak .

Kehilangan kumpulan tekstur

dapat timbul sebagai aksi mekanik atau

akibat perubahan kimiawi seperti

kumpulan alkali yang berlebihan.

Kerusakan struktur atau “puddling” akan

mempengaruhi perubahan –

perubahan sifat kimia.

 Fraksi tanah liat

Tanah liat merupakan susunan organik penting pada tanah, dimana

susunannya terdiri dari macam –

macam mineral tergantung pada

komposisi induk, jenis dan kadar air.

Biasanya tanah liat diklasifikasi ini

tergantung pada kelembaban tanah, seperti contoh montmorillonite, Ellite dan Kaolinite.

Montmorillonite dalam keadaan

lembab dapat mengakibatkan

hilangnya unsur potasium dan

magnesium, dimana dapat merubah struktur kristalnya, demikian pula dengan

kaolinite .Montmorillonite secara

langsung dapat menyerap air.

Pemuaian yang besar dapat

memberikan perubahan besaran plastik terhadap tanah. Keasaman tanah pada bentonite ini menunjukkan terjadi korosi yang lebih besar dari pada tanah dengan perbandingan persen kaolinite.

 Penyebaran dan sirkulasi Oksigen

Kulit tanah dapat terdiri dari air dan udara atmosfir ,dengan demikia lokasi tanah berhubungan langsung terhadap seluruh persen permukaan tanah dan terhadap kondisi air. Permukaan tanah yang baik dalam hubunganya dengan tanah liat lebih menutup partikel dan mempunyai sedikit kapasitas kulit tanah untuk difusi gas dari pada jenis tanah yang terbuka seperti pasir.

Kadar oksigen pada tekana

atmosfir tanah adalah hal yang penting dalam korosi .pada umunya gas yang

diasumsikan bahwa pada lapisan

paling atas adalah sama dengan kondisi pada lapisan bawah kecuali untuk kadar CO2 yang tinggi dari data

menunjukkan bahwa kadar O2

(Oksigen) penting bagi teknik korosi .

 Hubungan dengan air

Proses korosi kurang baik terjadi pada lingkungan kering pada tanah.Air diperlukan untuk ionisasi dari pada permukaan logam. Air juga diperlukan

untuk elektrolisa tanah, sehingga

merupakan daerah yang langsung bagi

kegiatan korosi. Dari bagian–bagian

yang mempengaruhi korosi, air

mempunyai pengaruh yang sangat

besar karena mempunyai tugas

melembabkan dan merubah struktur tanah .

2.4 Sifat-sifat kimia tanah

 Keasaman tanah (Ph)

Hubungan antara lingkungan

dan perkembangan dan kondisi asam

dan alkalis dalam tanah telah

diperlihatkan pengaruhnya sangat

besar . Keasaman tanah berasal dari karbon dioksida yang dihasilkan dari proses biologi dan air , perkembangan asam yang lain juga berasal dari sisa

239 asam yang disebabkan oleh iklim

,pergeseran dari beberapa jenis

material ,kehilangan alkali atau elemen

–elemen dari bumi dengan melepaskan

susunan dari asam organik oleh kegiatan mikroba ,sekresi akar tanaman dan polusi yang dihasilkan oleh manusia terhadap tanah terutama oleh industri .

Seperti faktor–faktor lainnya, maka

secara tidak langsung keadaan juga dapat memberikan reaksi korosi benda terhadap tanah. Untuk jelasnya pH 4,0

atau di bawahnya dapat

mengakibatkan korosi sangat cepat

terhadap jenis–jenis logam. Tingkat

keasaman pada tanah tidak tetap misalnya pada batas antara tanah

yang berlumpur yang lain harga

keasaman menjadi lebih besar dari asam yang dihasilkan oleh tanaman. Bagian lain dari tanah mempunyai pH

antara 5,0 – 8,0 ; rata korosi tergantung

pada berbagai faktor lingkungan selain dari pH tanah .

 Kelarutan garam terhadap tanah

Air dalam tanah sebenarnya penerapannya dapat juga digunakan untuk mencari hubungan antara garam

didalam tanah .Dalam perubahan

temperatur dan tingkat curah hujan

dalam suatu daerah ,jawabannya

terdapat tanah relatif cair dengan total hasil kegaraman berada antara

80 –1500 ppm.Pada daerah kawasan

hujan yang ektensif memperlihatkan bahwa kosentrasi kelarutan garam yang lebih rendah seperti hasil pada pemberian aksi .sebaliknya tanah dikawasan tandus biasanya tingkat

garamnya tinggi seperti tingkat

kegaraman pada lapisan permukaan tanah oleh pergeseran air yang disusun dengan proses evaporasi permukaan.

Pada umunya hubungan yang tetap dihasilkan pada tanah potasium ,sodium ,magnesium dan kalsium .Pada alkali tanah sodium dan potasium,

sangat tinggi kadarnya ,tanah – tanah

berkapur dominan terdiri dari

magnesium dan kalsium .Garam dari keempat unsur diatas mengakibatkan terjdinya korosi pada logam .Unsur alkali pada bumi seperti kalsium dan magnesium meskipun cenderung berasal dari persenyawaan oksigen dan karbon ,dalam kondisi bukan asam

mungkin dihasilkan pada lapisan

pelindung logam dan mengakibatkan terjadinya korosi .

Tabel 1. Kandungan unsur-unsur dan ion –ion dalam tanah

UNSUR SIMBOL ION

Nitrogen Fosfor Kalium Magnesium Belerang Besi Mangan Tembaga Seng Borium Moliddenum Chlor Hidrogen

N P Ca Mg S Fe Mn Cu Zn

B Mo

Cl H

NH4+_,NO2,NO3-

Hpo4+_,H2PO4

-Ca +2

Mg+2

SO3-2_,SO4-2

Fe +2_,Fe+3

Mn+2_,Fe+3

Cu+_,Cu+2

Zn+2

BO3-3

MoO4-2

Cl-

Tabel 2. Kelas keasaman tanah

PH REAKSI

< 4,5

4,5 – 5,5

5,6 – 6,5

6,6 - 7,5

6,6 – 8,5

8,5 >

Sangat asam Asam Agak asam

Netral Agak alkalis

Alkalis

Sumber: Dasar-dasar Ilmu Tanah, Lephas Unhas, 1985

 Konsentrasi unsur tanah

Unsur – unsur yang terpenting

dalam kimia tanah pada dasarnya terbagi atas dua bagian ,yaitu unsur

makro dan unsur mikro . Unsur–unsur

makro adalah antara lain Nitrogen ,Fosfor ( P ) , Kalium (K), Kalsium (Ca)

,Magnesium (Mg), Belerang (S ).

Sedangkan unsur–unsur mikro antara lain

adalah Besi (Fe), Mangan (Mn) ,Tembaga (Cu) ,Seng (Zn) , Borium ( B ) ,Molibdenum ( Mo ) dan Chlor ( Cl ).

Ada dua macam sumber unsur dalam tanah yaitu pertama: Unsur yang terjerap dalam permukaan koloid dan kedua garam yang terdapat dalam larutan tanah . Dalam kedua hal itu unsur terdapat dalam bentuk ion seperti

K + _,Ca +2 _,Cl- _{dan SO4}-2. _{ion yang}

bermuatan positif diserap oleh koloid ,sedangkan ion negatif dan sebagian kecil dari kation berada dalam larutan tanah. Untuk lebih lengkapnya bentuk

unsur–unsur dan ion–ionnya di

perlihatkan pada tabel 1 dan tabel 2 memperlihatkan kelas keasam tanah pada batas batas tertentu.

3. Metode Penelitian

3.1 Diagram alir penelitian

Diagram alir dari penelitian ini adalah mengikuti diagram alir pada gambar 1. 3.2 Lokasi penelitian

Tempat untuk pemeriksaan

konsentrasi tanah dilakukan pada

loboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin dan

lokasi pengambilan dilakukan pada tiga daerah yang telah teliti sebelumnya pada Laboratorium Ilmu Tanah yaitu

Tamalanrea, Ma’rang dan Gowa,

sedang pemeriksaan tanah dilakukan di Laboratorium Ilmu Logam Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

3.3 Prosedur penelitian

Ada pun prosedur penelitian dilakukan sebagai berikut :

1. Pengambilan material tanah pada

tiga lokasi yang telah dipilih.

2. Mula - mula pipa dipotong dengan

ukuran panjang  5 cm sebanyak

18 potong.

3. Prosedur berikutnya adalah

pengayakan tanah yang telah

diperoleh dilokasi dan membaginya ke dalam dua kelompok kehalusan. Disini digunakan ayakan dengan ukuran 0,495 mm

4. Kemudian menaruh ketiga jenis

tanah tersebut ke dalam akuarium

sampai setinggi 40 Cm dan

memasukan material uji ke dalamnya

dengan menyumbat kedua

ujungnya dengan kedalaman ½ dari ketinggian tanah.

5. Setelah satu bulan tertanam, pipa

tersebut kemudian digali dan

dibersihkan, lalu pipa – pipa tersebut

ditimbang untuk mendapatkan berat akhir ( W2 ).

6. Untuk bulan ke dua dan ke tiga

dilakukan seperti kegiatan tersebut di atas.

241 Gambar 1. Diagram alir penelitian

4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Konsntrasi tanah

Dari hasil analisa tanah

sebagaimana pada lampiran 5 sampai Lampiran 7 ,maka diperoleh reaksi

tanah ( pH ) tanah untuk lokasi –lokasi

tertentu sebagai berikut :

 Tamalanrea:

pH tanahnya = 5,850 (agak asam)

 Ma’rang :

pH tanahnya = 5,20 ( masam )

 Gowa :

pH tanahnya = 5,6 (agak masam )

Kandungan unsur – unsur yang

mempengaruhi korosi seperti kalsium ( Ca), Magnesium ( Mg ), Kalium (K ), memperliatkan pada tanah :

 Tamalanrea

Kalsium (Ca) nilainya :

11,05me /100g ( tinggi ) Magnesium (Mg) nilainya :

7,62 me/ 100g ( tinggi ) Kalium ( K ) nilainya :

0,426 me /100g ( tinggi ) Kelas struktur liat = 62,90 % ( liat )

 Ma’rang

Kalsium ( Ca) nilainya :

6,5 me /100g ( tinggi ) Magnesium ( Mg ) nilainya:

0,35me/100g (sangat rendah) Kalium ( K ) nilainya:

0,26 me /100g ( tinggi ) Kelas struktur liat = 40,84 % ( liat ) Latar belakang dan

tujuan penelitian

Studi Pustaka

Penentuan Jenis Tanah Penentuan Benda Uji

Uji Komposisi dan Sifat Tanah

Menentukan tingkat

kehalusan tanah Pengadaan media penelitian

Pentanahan Benda Uji

Hasil bahan uji

Tipe Korosi Kehilangan Berat

Pengolahan data

Analisa hasil /pembahasan

 Gowa

Kalsium ( Ca) nilainya:

4,06 me /100g ( tinggi ) Magnesium ( Mg ) nilainya:

1,07 me / 100g ( tinggi ) Kalium ( K ) nilainya :

0,12 me /100g ( tinggi ) Kelas struktur liat = 71,27% ( liat ) 4.2 Struktur mikro dan komposisi pipa

Dari hasil pemeriksaan struktur mikro terhadap spesimen pipa diperoleh bahwa material pipa jenis galvanis iron pipe ( GIP ) merupakan baja karbon menengah dan berstruktur mikro ferit, baja ini dalam lingkungan asam tidak tahan dan mudah retak ( keropos).

Penerapan baja dalam lingkungan asam ketahanan korosinya sangat buruk Fontana ( 1986), hanya bisa diterapkan bila permintaan ekonomi

menghendaki demikian, tetapi

penggantian menjadi sering. Bahan yang sesuai dengan lingkungan asam adalah paduan yang diperkaya dengan silikon ( 14% atau lebih ) dengan harga yang lebih mahal dibanding dengan baja. Hasil pemeriksaan struktur mikro pipa di laboratorium ,maka komposisi kimia untuk baja galvanis

yang berkelas light 0,06 – 0,18 %

Carbon, 0,27 – 0,63 % Mangan, 0,048%

Posfor dan 0,058 % Belerang.

Tabel 3. Pengamatan laju korosi bulan pertama (lama waktu: 720 jam)

No Lokasi Jenis Tanah Jenis butiran tanah

Luas permukaan

( cm2₎

Kehilangan berat W1-W2 ( gr)

Kecepatan korosi (mm/ thn) 1 Tamalanrea Mediteran Kasar

halus 67,513 67,446 0,09 0,09 0,22175 0,21318 2 Ma,rang latosol

Kasar

halus 66,189 _67,646 0,06 _0,06 0,14739 _0,13769

3 Gowa alovial Kasar

Halus 67,713 67,646 0,05 0,05 0,12568 0,12295

Tabel 4. Pengamatan laju korosi bulan kedua (lama waktu: 1440 jam)

No. Lokasi Jenis Tanah

Jenis butiran tanah

Luas permukaan

( cm2₎

Kehilangan berat W1-W2 ( gr)

Kecepatan korosi (mm/ thn) 1

Tamalanrea Mediteran Kasar Halus 67,646 67,513 0,15 0,21 0,18443 0,258713 2

Ma,rang latosol Kasar

Halus 70,511 67,646 0,15 0,25 0,18409 0,1301143 3

Gowa alovial Kasar

Halus 67,846 68,846 0,05 0,11 0,1103325 0,1238925

Tabel 5. Pengamatan laju korosi bulan ketiga (lama waktu: 2160 jam)

No. Lokasi Jenis Tanah

Jenis butiran tanah

Luas permukaan

( cm2₎

Kehilangan berat W1-W2 ( gr)

Kecepatan korosi (mm/ thn) 1

Tamalanrea mediteran Kasar Halus 67,513 66,979 0,15 0,21 0,36886 0,21318 2 Ma,rang latosol Kasar

Halus 68,179 67,646 0,40 0,35 0,30598 0,33114 3

Gowa aluvial Kasar

Halus 67,713 67,646 0,09 0,11 0,140738 0,096647 Sumber:

243 4.3 Kecepatan korosi

Dari hasil pengamatan,

hubungan antara kecepatan korosi dengan waktu pengkorosian seperti ditunjukkan pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5, dapat dikatakan bahwa laju korosi terbesar terjadi pada mediteran dan latosol. Bila dilihat dari kelas struktur tanah yaitu berpasir, berdebu, berliat, maka tanah berliatlah yang paling cepat korosif. Hal ini disebabkan karena tanah berliat banyak sekali terdapat zat organik dan mikrobiologi yang mudah bereaksi dengan tanah.

Berdasarkan hal tersebut di atas

diperoleh hasil bahwa pada tanah jenis lempung berdebu memiliki zat organik yang lebih rendah dari tanah berliat dan juga karena struktur tanah yang dominan adalah butir yang halus dari tanah liat yakni antara 0,02 sampai 0,1 mm, maka diperoleh hasil bahwa butiran tanah yang lebih halus dapat menyebabkan sirkulasi oksigen dalam

tanah berkurang sehingga proses

antara unsur dalam tanah dengan logam sangat terbatas. Hal ini nampak dengan jelas penyebaran korosi secara merata pada saat pengujian sehingga pada tanah jenis ini pipa lebih mampu bertahan terhadap korosi yang terjadi.

Bedasarkan kandungan pH yang dimilikinya pada butiran tanah halus setelah 720 jam, 1440 jam sampai 2160 jam, Laju korosi cenderung semakin meningkat dimana peningktan tanah yang terbesar pada jenis mediteran. Hal ini disebabkan karena pH tanah yang dikandungnya sangat asam jika

dibandingkan dengan kedua jenis

tanah yang lainnya. Dimana keasaman

dapat mempengaruhi kecepatan

korosi pada logam.

Pada butiran tanah kasar setelah 720 jam, 1440 jam sampai 2160 jam, laju korosi cenderung naik pada 720 jam sampai 1440 dan setelah 1440 jam laju korosi akan turun. Hal ini disebabkan karena produk karat yang semakin lama menebal dan menutup bagian permukaan baja yang belum terkorosi

cenderung melindungi permukaan

tersebut yang dapat menyebabkan sirkulasi oksigen kedalam pipa semakin

terbatas .sehingga laju perkaratan

menurun dengan bertambahnya waktu.

 Jenis Tanah Mediteran ( Tamalanrea)

Berdasarkan hasil pengujian

pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5 dengan waktu pengkorosian 720 jam, 1440 jam dan 2160 jam untuk butiran tanah halus dan kasar menunjukan bahwa tingkat korositifitas kecepatan korosi ketahanan logam,termasuk

dalam daerah baik.

 Jenis Tanah Latosol ( Ma,rang )

Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5, dengan waktu pengkorosian 720 jam, 1440 jam dan 2160 jam untuk butiran tanah halus dan kasar menunjukkan bahwa tingkat korosifitas kecepatan korosi ketahanan logam termasuk dalam daerah baik.

 Jenis Tanah Aluvial (Gowa)

Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5, dengan waktu pengkorosian 720 jam, 1440 jam dan 2160 jam untuk butiran tanah halus dan

kasar menunjukan bahwa tingkat

korosifitas kecepatan korosi ketahanan logam dalam daerah baik.

5. Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian ,analisa data, pemeriksaan terhadap tanah dan

struktur mikro pipa galvanis yang

terendam pada 3 jenis tanah yang berbeda, maka dapat disimpulkan :

1. Kandungan pH tanah pada daerah

Tamalanrea 5,80, pada daerah Ma,rang 5,2 dan pada daerah Gowa memiliki pH 5,6. Ini berarti bahwa tanah tersebut agak asam, demikian pula dengan kandungan

unsur –unsur yang dominam dalam

proses korosi logam seperti

Magnesium, kalsium dan kalium

konsentrasinya turut menunjang

terjadinya korosi sehingga

menyebabkan pipa saluran air mudah bereaksi dengan tanah akibatnya pipa terkorosi ( keropos ).

Sirkulasi oksigen terhadap pipa

sangat mempengaruhi laju korosi. Dimana pada pipa dengan tingkat

kehalusan butiran tanah yang terendah memiliki laju korosi yang terendah pula untuk jangka waktu tertentu.

2. Waktu pengkorosian 720 jam, 1440

jam, dan 2160 jam untuk ketiga jenis tanah menunjukan harga kecepatan

korosi dan masuk ketahanan

terhadap korosi adalah baik,

dengan tingkat kecepatan korosi pipa terhadap berbagai jenis tanah Aluvial > Latosol > Mediteran.

6. Daftar Pustaka

Betekthin, A , A Course of Mineralogy,

Moscow peace publisher.

Fontana, Mars G,1985, Corrosion

Engneering, Edisi Ketiga

Smallman, R.E., 1975, Metalurgi untuk

Rekayasawan, Jakarta

Suhala,S .,1997, Bahan Galian Industri,

PPTM

Van Vlack ,Lawrence H, Ilmu dan

asam yang disebabkan oleh iklim ,pergeseran dari beberapa jenis material ,kehilangan alkali atau elemen

–elemen dari bumi dengan melepaskan susunan dari asam organik oleh kegiatan mikroba ,sekresi akar tanaman dan polusi yang dihasilkan oleh manusia terhadap tanah terutama oleh industri . Seperti faktor–faktor lainnya, maka secara tidak langsung keadaan juga dapat memberikan reaksi korosi benda terhadap tanah. Untuk jelasnya pH 4,0 atau di bawahnya dapat mengakibatkan korosi sangat cepat terhadap jenis–jenis logam. Tingkat keasaman pada tanah tidak tetap misalnya pada batas antara tanah yang berlumpur yang lain harga keasaman menjadi lebih besar dari asam yang dihasilkan oleh tanaman. Bagian lain dari tanah mempunyai pH antara 5,0 – 8,0 ; rata korosi tergantung pada berbagai faktor lingkungan selain dari pH tanah .

 Kelarutan garam terhadap tanah Air dalam tanah sebenarnya penerapannya dapat juga digunakan untuk mencari hubungan antara garam didalam tanah .Dalam perubahan temperatur dan tingkat curah hujan

dalam suatu daerah ,jawabannya terdapat tanah relatif cair dengan total hasil kegaraman berada antara 80 –1500 ppm.Pada daerah kawasan hujan yang ektensif memperlihatkan bahwa kosentrasi kelarutan garam yang lebih rendah seperti hasil pada pemberian aksi .sebaliknya tanah dikawasan tandus biasanya tingkat garamnya tinggi seperti tingkat kegaraman pada lapisan permukaan tanah oleh pergeseran air yang disusun dengan proses evaporasi permukaan.

Pada umunya hubungan yang tetap dihasilkan pada tanah potasium ,sodium ,magnesium dan kalsium .Pada alkali tanah sodium dan potasium, sangat tinggi kadarnya ,tanah – tanah berkapur dominan terdiri dari magnesium dan kalsium .Garam dari keempat unsur diatas mengakibatkan terjdinya korosi pada logam .Unsur alkali pada bumi seperti kalsium dan magnesium meskipun cenderung berasal dari persenyawaan oksigen dan karbon ,dalam kondisi bukan asam mungkin dihasilkan pada lapisan pelindung logam dan mengakibatkan terjadinya korosi .

Tabel 1. Kandungan unsur-unsur dan ion –ion dalam tanah

UNSUR SIMBOL ION

Nitrogen Fosfor Kalium Magnesium Belerang Besi Mangan Tembaga Seng Borium Moliddenum Chlor Hidrogen

N P Ca Mg S Fe Mn Cu Zn

B Mo

Cl H

NH4+,NO2,NO3-

Hpo4+,H2PO4

-Ca +2

Mg+2

SO3-2,SO4-2

Fe +2_,Fe+3

Mn+2_,Fe+3

Cu+_,Cu+2

Zn+2

BO3-3

MoO4-2

Cl-

Tabel 2. Kelas keasaman tanah

PH REAKSI

< 4,5 4,5 – 5,5 5,6 – 6,5 6,6 - 7,5 6,6 – 8,5 8,5 >

Sangat asam Asam Agak asam

Netral Agak alkalis

Alkalis Sumber: Dasar-dasar Ilmu Tanah, Lephas Unhas, 1985

 Konsentrasi unsur tanah

Unsur – unsur yang terpenting dalam kimia tanah pada dasarnya terbagi atas dua bagian ,yaitu unsur makro dan unsur mikro . Unsur–unsur makro adalah antara lain Nitrogen ,Fosfor ( P ) , Kalium (K), Kalsium (Ca) ,Magnesium (Mg), Belerang (S ). Sedangkan unsur–unsur mikro antara lain adalah Besi (Fe), Mangan (Mn) ,Tembaga (Cu) ,Seng (Zn) , Borium ( B ) ,Molibdenum ( Mo ) dan Chlor ( Cl ).

Ada dua macam sumber unsur dalam tanah yaitu pertama: Unsur yang terjerap dalam permukaan koloid dan kedua garam yang terdapat dalam larutan tanah . Dalam kedua hal itu unsur terdapat dalam bentuk ion seperti K + _,Ca +2 _,Cl- _{dan SO4}-2. _{ion yang}

bermuatan positif diserap oleh koloid ,sedangkan ion negatif dan sebagian kecil dari kation berada dalam larutan tanah. Untuk lebih lengkapnya bentuk unsur–unsur dan ion–ionnya di perlihatkan pada tabel 1 dan tabel 2 memperlihatkan kelas keasam tanah pada batas batas tertentu.

3. Metode Penelitian

3.1 Diagram alir penelitian

Diagram alir dari penelitian ini adalah mengikuti diagram alir pada gambar 1. 3.2 Lokasi penelitian

Tempat untuk pemeriksaan konsentrasi tanah dilakukan pada loboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin dan

lokasi pengambilan dilakukan pada tiga daerah yang telah teliti sebelumnya pada Laboratorium Ilmu Tanah yaitu

Tamalanrea, Ma’rang dan Gowa,

sedang pemeriksaan tanah dilakukan di Laboratorium Ilmu Logam Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

3.3 Prosedur penelitian

Ada pun prosedur penelitian dilakukan sebagai berikut :

1. Pengambilan material tanah pada tiga lokasi yang telah dipilih.

2. Mula - mula pipa dipotong dengan ukuran panjang  5 cm sebanyak 18 potong.

3. Prosedur berikutnya adalah pengayakan tanah yang telah diperoleh dilokasi dan membaginya ke dalam dua kelompok kehalusan. Disini digunakan ayakan dengan ukuran 0,495 mm

4. Kemudian menaruh ketiga jenis tanah tersebut ke dalam akuarium sampai setinggi 40 Cm dan memasukan material uji ke dalamnya dengan menyumbat kedua ujungnya dengan kedalaman ½ dari ketinggian tanah.

5. Setelah satu bulan tertanam, pipa tersebut kemudian digali dan dibersihkan, lalu pipa – pipa tersebut ditimbang untuk mendapatkan berat akhir ( W2 ).

6. Untuk bulan ke dua dan ke tiga dilakukan seperti kegiatan tersebut di atas.

Gambar 1. Diagram alir penelitian

4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Konsntrasi tanah

Dari hasil analisa tanah sebagaimana pada lampiran 5 sampai Lampiran 7 ,maka diperoleh reaksi tanah ( pH ) tanah untuk lokasi –lokasi tertentu sebagai berikut :

 Tamalanrea:

pH tanahnya = 5,850 (agak asam)  Ma’rang :

pH tanahnya = 5,20 ( masam )  Gowa :

pH tanahnya = 5,6 (agak masam ) Kandungan unsur – unsur yang mempengaruhi korosi seperti kalsium ( Ca), Magnesium ( Mg ), Kalium (K ), memperliatkan pada tanah :

 Tamalanrea

Kalsium (Ca) nilainya :

11,05me /100g ( tinggi ) Magnesium (Mg) nilainya :

7,62 me/ 100g ( tinggi ) Kalium ( K ) nilainya :

0,426 me /100g ( tinggi ) Kelas struktur liat = 62,90 % ( liat )

 Ma’rang

Kalsium ( Ca) nilainya :

6,5 me /100g ( tinggi ) Magnesium ( Mg ) nilainya:

0,35me/100g (sangat rendah) Kalium ( K ) nilainya:

0,26 me /100g ( tinggi ) Kelas struktur liat = 40,84 % ( liat ) Latar belakang dan

tujuan penelitian

Studi Pustaka

Penentuan Jenis Tanah Penentuan Benda Uji

Uji Komposisi dan Sifat Tanah

Menentukan tingkat

kehalusan tanah Pengadaan media penelitian

Pentanahan Benda Uji

Hasil bahan uji

Tipe Korosi Kehilangan Berat

Pengolahan data

Analisa hasil /pembahasan

 Gowa

Kalsium ( Ca) nilainya:

4,06 me /100g ( tinggi ) Magnesium ( Mg ) nilainya:

1,07 me / 100g ( tinggi ) Kalium ( K ) nilainya :

0,12 me /100g ( tinggi ) Kelas struktur liat = 71,27% ( liat ) 4.2 Struktur mikro dan komposisi pipa

Dari hasil pemeriksaan struktur mikro terhadap spesimen pipa diperoleh bahwa material pipa jenis galvanis iron pipe ( GIP ) merupakan baja karbon menengah dan berstruktur mikro ferit, baja ini dalam lingkungan asam tidak tahan dan mudah retak ( keropos).

Penerapan baja dalam lingkungan asam ketahanan korosinya sangat buruk Fontana ( 1986), hanya bisa diterapkan bila permintaan ekonomi menghendaki demikian, tetapi penggantian menjadi sering. Bahan yang sesuai dengan lingkungan asam adalah paduan yang diperkaya dengan silikon ( 14% atau lebih ) dengan harga yang lebih mahal dibanding dengan baja. Hasil pemeriksaan struktur mikro pipa di laboratorium ,maka komposisi kimia untuk baja galvanis yang berkelas light 0,06 – 0,18 % Carbon, 0,27 – 0,63 % Mangan, 0,048% Posfor dan 0,058 % Belerang.

Tabel 3. Pengamatan laju korosi bulan pertama (lama waktu: 720 jam) No Lokasi Jenis Tanah Jenis butiran

tanah

Luas permukaan

( cm2₎

Kehilangan berat W1-W2 ( gr)

Kecepatan korosi (mm/ thn) 1 Tamalanrea Mediteran Kasar

halus 67,513 67,446 0,09 0,09 0,22175 0,21318 2 Ma,rang latosol

Kasar

halus 66,189 _67,646 0,06 _0,06 0,14739 _0,13769

3 Gowa alovial Kasar

Halus 67,713 67,646 0,05 0,05 0,12568 0,12295

Tabel 4. Pengamatan laju korosi bulan kedua (lama waktu: 1440 jam) No. Lokasi Jenis

Tanah

Jenis butiran tanah

Luas permukaan

( cm2₎

Kehilangan berat W1-W2 ( gr)

Kecepatan korosi (mm/ thn) 1

Tamalanrea Mediteran Kasar Halus 67,646 67,513 0,15 0,21 0,18443 0,258713 2

Ma,rang latosol Kasar Halus 70,511 67,646 0,15 0,25 0,18409 0,1301143 3

Gowa alovial Kasar

Halus 67,846 68,846 0,05 0,11 0,1103325 0,1238925

Tabel 5. Pengamatan laju korosi bulan ketiga (lama waktu: 2160 jam) No. Lokasi Jenis

Tanah

Jenis butiran tanah

Luas permukaan

( cm2₎

Kehilangan berat W1-W2 ( gr)

Kecepatan korosi (mm/ thn) 1

Tamalanrea mediteran Kasar Halus 67,513 66,979 0,15 0,21 0,36886 0,21318 2 Ma,rang latosol Kasar

Halus 68,179 67,646 0,40 0,35 0,30598 0,33114 3

Gowa aluvial Kasar

Halus 67,713 67,646 0,09 0,11 0,140738 0,096647 Sumber:

4.3 Kecepatan korosi

Dari hasil pengamatan, hubungan antara kecepatan korosi dengan waktu pengkorosian seperti ditunjukkan pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5, dapat dikatakan bahwa laju korosi terbesar terjadi pada mediteran dan latosol. Bila dilihat dari kelas struktur tanah yaitu berpasir, berdebu, berliat, maka tanah berliatlah yang paling cepat korosif. Hal ini disebabkan karena tanah berliat banyak sekali terdapat zat organik dan mikrobiologi yang mudah bereaksi dengan tanah.

Berdasarkan hal tersebut di atas diperoleh hasil bahwa pada tanah jenis lempung berdebu memiliki zat organik yang lebih rendah dari tanah berliat dan juga karena struktur tanah yang dominan adalah butir yang halus dari tanah liat yakni antara 0,02 sampai 0,1 mm, maka diperoleh hasil bahwa butiran tanah yang lebih halus dapat menyebabkan sirkulasi oksigen dalam tanah berkurang sehingga proses antara unsur dalam tanah dengan logam sangat terbatas. Hal ini nampak dengan jelas penyebaran korosi secara merata pada saat pengujian sehingga pada tanah jenis ini pipa lebih mampu bertahan terhadap korosi yang terjadi.

Bedasarkan kandungan pH yang dimilikinya pada butiran tanah halus setelah 720 jam, 1440 jam sampai 2160 jam, Laju korosi cenderung semakin meningkat dimana peningktan tanah yang terbesar pada jenis mediteran. Hal ini disebabkan karena pH tanah yang dikandungnya sangat asam jika dibandingkan dengan kedua jenis tanah yang lainnya. Dimana keasaman dapat mempengaruhi kecepatan korosi pada logam.

Pada butiran tanah kasar setelah 720 jam, 1440 jam sampai 2160 jam, laju korosi cenderung naik pada 720 jam sampai 1440 dan setelah 1440 jam laju korosi akan turun. Hal ini disebabkan karena produk karat yang semakin lama menebal dan menutup bagian permukaan baja yang belum terkorosi cenderung melindungi permukaan tersebut yang dapat menyebabkan sirkulasi oksigen kedalam pipa semakin

terbatas .sehingga laju perkaratan menurun dengan bertambahnya waktu.  Jenis Tanah Mediteran ( Tamalanrea)

Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5 dengan waktu pengkorosian 720 jam, 1440 jam dan 2160 jam untuk butiran tanah halus dan kasar menunjukan bahwa tingkat korositifitas kecepatan korosi ketahanan logam,termasuk dalam daerah baik.

 Jenis Tanah Latosol ( Ma,rang )

Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5, dengan waktu pengkorosian 720 jam, 1440 jam dan 2160 jam untuk butiran tanah halus dan kasar menunjukkan bahwa tingkat korosifitas kecepatan korosi ketahanan logam termasuk dalam daerah baik.

 Jenis Tanah Aluvial (Gowa)

Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 3, tabel 4 dan tabel 5, dengan waktu pengkorosian 720 jam, 1440 jam dan 2160 jam untuk butiran tanah halus dan kasar menunjukan bahwa tingkat korosifitas kecepatan korosi ketahanan logam dalam daerah baik.

5. Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian ,analisa data, pemeriksaan terhadap tanah dan struktur mikro pipa galvanis yang terendam pada 3 jenis tanah yang berbeda, maka dapat disimpulkan : 1. Kandungan pH tanah pada daerah

Tamalanrea 5,80, pada daerah Ma,rang 5,2 dan pada daerah Gowa memiliki pH 5,6. Ini berarti bahwa tanah tersebut agak asam, demikian pula dengan kandungan unsur –unsur yang dominam dalam proses korosi logam seperti Magnesium, kalsium dan kalium konsentrasinya turut menunjang terjadinya korosi sehingga menyebabkan pipa saluran air mudah bereaksi dengan tanah akibatnya pipa terkorosi ( keropos ). Sirkulasi oksigen terhadap pipa sangat mempengaruhi laju korosi. Dimana pada pipa dengan tingkat

kehalusan butiran tanah yang terendah memiliki laju korosi yang terendah pula untuk jangka waktu tertentu.

2. Waktu pengkorosian 720 jam, 1440 jam, dan 2160 jam untuk ketiga jenis tanah menunjukan harga kecepatan korosi dan masuk ketahanan terhadap korosi adalah baik, dengan tingkat kecepatan korosi pipa terhadap berbagai jenis tanah Aluvial > Latosol > Mediteran.

6. Daftar Pustaka

Betekthin, A , A Course of Mineralogy,

Moscow peace publisher.

Fontana, Mars G,1985, Corrosion

Engneering, Edisi Ketiga

Smallman, R.E., 1975, Metalurgi untuk

Rekayasawan, Jakarta

Suhala,S .,1997, Bahan Galian Industri, PPTM

Van Vlack ,Lawrence H, Ilmu dan