Pembuatan Alat Uji Korosi Galvanik Sistem Satu Sel dan Pengujian Korosi Galvanik pada Lembaran Aluminium-Stainless Steel.
DAFTAR ISI
Halaman
Penetapan Tugas Akhir
Lembar Pengesahan
Abstrak
Kata Pengantar ......................................................................................................... i
Daftar Isi ................................................................................................................ iii
Daftar Gambar........................................................................................................ vi
Daftar Tabel ........................................................................................................... ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Tujuan ................................................................................................. 2
1.3 Manfaat ............................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ................................................................................. 2
1.5 Sistematika Penulisan ......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kerugian Akibat Korosi ...................................................................... 4
2.2 Konsep Korosi .................................................................................... 6
2.3 Korosi Galvanik .................................................................................. 7
2.4 Mekanisme Korosi ............................................................................ 10
2.5 Ekspresi Korosi ................................................................................. 10
2.6 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Korosi ............................. 13
2.6.1 Faktor Lingkungan.................................................................. 13
2.6.2 Faktor Metalurgi ..................................................................... 16
2.7 Pengendalian Korosi Galvanik.......................................................... 17
2.8 Pengendalian Korosi Galvanik.......................................................... 17
2.8.1 Pengujian dengan Sel Elektrokimia (Tiga Elektroda) ............ 18
2.8.2 Pengujian dengan Kurva Polarisasi ........................................ 18
2.8.3 Pengujian Korosi dengan Metoda Perendaman ...................... 19
iii
2.8.4 Pengujian Korosi Galvanik Sederhana ................................... 19
BAB III METODOLOGI
3.1 Metoda Penelitian ............................................................................. 20
3.2 Prosedur Penelitian ........................................................................... 21
3.2.1 Studi Literatur ......................................................................... 21
3.2.2 Pembuatan Alat Uji................................................................. 22
3.2.3 Pembuatan spesimen ............................................................... 26
3.2.4 Pengujian Korosi .................................................................... 27
3.2.5 Pengamatan dengan Mikroskop Optik.................................... 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Alat Uji Korosi Galvanik .................................................................. 30
4.2 Hasil Pengujian ................................................................................. 31
4.2.1 Waktu Tunggu (Delay Time) .................................................. 31
4.2.1.1 Hubungan Waktu Tunggu dengan Konsentrasi .......... 32
4.2.1.2 Hubungan Waktu Tunggu dengan potensial ............... 34
4.2.1.3 Hubungan Waktu Tunggu dengan jarak anoda-katoda 36
4.2.2 Laju Korosi ............................................................................. 38
4.2.2.1 Laju Korosi Aluminium .............................................. 38
4.2.2.1.1 Hubungan Laju Korosi dengan Konsentrasi ...... 38
4.2.2.1.1 Hubungan Laju Korosi dengan Potensial .......... 40
4.2.2.1.1 Hubungan Laju Korosi dengan Jarak anodakatoda ................................................................................ 42
4.2.2.2 Laju Korosi Stainless steel .......................................... 43
4.2.2.2.1 Hubungan Laju Korosi dengan Konsentrasi ...... 44
4.2.2.2.2 Hubungan Laju Korosi dengan Potensial .......... 45
4.2.2.2.2 Hubungan Laju Korosi dengan Jarak AnodaKatoda ............................................................................... 47
4.2.3 Pengamatan dengan Mikroskop Optik.................................... 49
4.2.3.1 Pengamatan Korosi Aluminium .................................. 49
4.2.3.2 Pengamatan Korosi Stainless steel.............................. 50
iv
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 53
5.2 Ucapan Terima Kasih ....................................................................... 53
Daftar Pustaka
Lampiran A : Data hasil pengujian
Lampiran B : Foto hasil Pengujian
Lampiran C : Gambar Rancangan Alat Uji Korosi
v
ABSTRAK
Korosi merupakan fenomena kerusakan terjadi pada material logam
karena bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungannya. Di dunia
pendidikan, korosi galvanik sudah menjadi fundamental dalam pembelaaran
tentang pengetahuan korosi. Meski Laboratorium Metalurgi Fisik Jurusan Teknik
Mesin Universitas Andalas memiliki satu alat uji korosi galvanik, namun alat
tersebut belum memadai untuk memperlihatkan fenomena elektrokimia dan fisik
yang jelas dari sebuah proses korosi.
Pada penelitian ini telah dibuat alat uji korosi galvanik sistem satu sel
skala laboratorium. Untuk pengujian, alat uji korosi tersebut diberlakukan variasi
pada jenis dan konsentrasi larutan; HCl dan NaOH ( 0,1; 0,5; 1 M). Selain itu
juga diberikan variasi potensial (2,5; 5; 7,5; 10 V) dan variasi jarak anodakatoda (5,10,15 dan 20 cm). Parameter ini diberlalukan pada pasangan pelat
aluminium-stainless steel komersil selama 10 menit.
Dari hasil pengujian memperlihatkan bahwa a). Aluminium terkorosi pada
larutan NaOH, tapi tidak terkorosi pada larutan HCl. Sedangkan stainless steel
justru terkorosi pada larutan HCl dan tidak terkorosi pada larutan NaOH. b).
Waktu tunggu korosi paling cepat terjadi pada NaOH 1 M/ 7,5 V/ 5 cm yaitu 1
detik. (c) Laju korosi terbesar aluminium yaitu sebesar 404 mmpy pada spesimen
yang dicelup ke dalam larutan NaOH 1 M/ 7,5 V/ 5 cm sedangkan laju korosi
stainless steel terbesar yaitu 5219 mmpy pada spesimen yang dicelup ke dalam
HCl 1M/ 7,5 V/ 5 cm, (d) Pola korosi galvanik pada aluminium mirip serangan
menyeluruh pada permukaan, sedangkan pada stainless steel pola korosi galvanik
yang terjadi berupa lubang-lubang halus atau pitting di permukaan.
Kata kunci : Alat uji korosi galvani satu sel, pasangan aluminium-stainless steel,
konsentrasi larutan, jarak anoda-katoda
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Korosi merupakan fenomena alamiah yang terjadi pada material logam,
dimana korosi merupakan proses kerusakan material karena reaksi kimia atau
elektrokimia dengan lingkungannya. Lingkungan yang dimaksud dapat berupa
lingkungan asam, udara, embun, air tawar, air laut, air danau, air sungai dan air
tanah[1]. Sama halnya dengan dengan tulang manusia yang menjadi rapuh karena
penuaan, logam yang terkorosi juga menjadi rapuh akibat proses perkaratan.
Menurut catatan sejarah, konsep dasar korosi moderen diawali pembuatan
sel korosi oleh galvanik. Konsep ini kemudian berkembang dan digunakan untuk
menjelaskan fenomena korosi basah dan fenomena korosi kering seperti yang
terjadi pada pada batas butir.
Sampai saat ini pengembangan pengetahuan dan teknologi tentang korosi
masih terus dilakukan baik di dunia kerja maupun di dunia pendidikan. Di dunia
pendidikan khususnya, korosi galvanik sudah menjadi fundamental atau dasar
dalam melihat fenomena korosi yang terjadi pada logam. Salah satu cara untuk
melihat fenomena korosi yang terjadi pada suatu logam adalah dengan melakukan
praktikum di laboratorium.
Laboratorium Metalurgi Fisik Jurusan Teknik Mesin Universitas Andalas,
memiliki satu alat uji korosi galvanik yang dipakai untuk keperluan praktikum.
Ironisnya, peralatan pengujian korosi galvanik yang telah ada belum memadai
untuk memperlihatkan fenomena elektrokimia dan fisik yang jelas dari sebuah
proses korosi.
Dengan dasar inilah pembuatan alat uji korosi galvanik sistem satu sel ini
dilakukan. Selain itu, nantinya juga akan dilakukan pengujian untuk mengetahui
performa dari alat uji korosi yang telah dibuat. Diharapkan nantinya hasil dari
tugas akhir ini dapat dijadikan sebagai referensi untuk mendukung kegiatan
praktikum uji korosi di laboratorium Metalurgi Fisik.
Pendahuluan
Material yang digunakan pada saat pengujian adalah pasangan lembaran
aluminium-satainless steel komersil yang ada di pasaran. Kedua material ini
dipilih karena relatif mudah didapatkan di daerah Padang.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah:
1. Membuat alat uji korosi galvanik sistem satu sel skala laboratorium.
2. Melihat dan mengetahui fenomena fisik, listrik dari korosi galvanik.
sistem satu sel dari pasangan lembaran aluminium-stainless steel.
1.3 Manfaat
Adapun manfaat dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah:
1. Alat uji korosi yang telah dibuat dalam penelitian ini akan disumbangkan
dan menjadi properti laboratorium Metalurgi Fisik untuk keperluan
praktikum korosi pada mata kuliah Metalurgi Fisik dan Pengendalian
Korosi.
2. Prosedur dan data pengujian dapat dijadikan sebagai referensi atau
panduan penyusunan modul praktikum
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dri pelaksanaan tugas akhir ini adalah:
Penelitian ini dibatasi oleh pembuatan alat uji korosi galvanik sistem
satu sel. Sistem satu sel disini bermakna pasangan logam uji berada
dalam satu wadah larutan elektrolit.
Spesimen yang digunakan pada saat pengujian adalah pasangan
lembaran aluminium-stainless steel komersil yang mudah didapatkan di
Padang
Larutan elektrolit yang digunakan untuk pengujian korosi adalah
larutan NaOH (kondisi basa) dan Larutan HCl (kondisi asam) dengan
konsentrasi yang berbeda-beda.
Pupadri Ahmad Faisal (07171052)
2
Pendahuluan
1.5 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini terdiri dari 5 Bab dilengkapi dengan daftar pustaka, secara garis
besar sistematika dari penulisan laporan tersebut adalah sebagai berikut:
1. Bab I Pendahuluan, menjelaskan mengenai latar belakang, tujuan,
manfaat, batasan masalah dan sistematika penulisan.
2. Bab II Tinjauan Pustaka, memaparkan tentang teori korosi.
3. Bab III Metodologi, menguraikan tentang flowchart penelitian, rincian
kerja, peralatan dan bahan yang digunakan.
4. Bab IV Hasil dan Pembahasan, memaparkan hasil yang diperoleh dari
pengujian dan pembahasannya.
5. Bab V Penutup, memuat kesimpulan dari permasalahan yang dibahas dan
ucapan terima kasih pada pihak yang telah membantu selesainya kegiatan
penelitian ini.
Pupadri Ahmad Faisal (07171052)
3
TUGAS AKHIR
Pembuatan Alat Uji Korosi Galvanik Sistem Satu Sel dan
Pengujian Korosi Galvanik pada Lembaran Aluminium-Stainless
Steel
Oleh :
PUPADRI AHMAD FAISAL
07171052
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG, 2012
Halaman
Penetapan Tugas Akhir
Lembar Pengesahan
Abstrak
Kata Pengantar ......................................................................................................... i
Daftar Isi ................................................................................................................ iii
Daftar Gambar........................................................................................................ vi
Daftar Tabel ........................................................................................................... ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Tujuan ................................................................................................. 2
1.3 Manfaat ............................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ................................................................................. 2
1.5 Sistematika Penulisan ......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kerugian Akibat Korosi ...................................................................... 4
2.2 Konsep Korosi .................................................................................... 6
2.3 Korosi Galvanik .................................................................................. 7
2.4 Mekanisme Korosi ............................................................................ 10
2.5 Ekspresi Korosi ................................................................................. 10
2.6 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Korosi ............................. 13
2.6.1 Faktor Lingkungan.................................................................. 13
2.6.2 Faktor Metalurgi ..................................................................... 16
2.7 Pengendalian Korosi Galvanik.......................................................... 17
2.8 Pengendalian Korosi Galvanik.......................................................... 17
2.8.1 Pengujian dengan Sel Elektrokimia (Tiga Elektroda) ............ 18
2.8.2 Pengujian dengan Kurva Polarisasi ........................................ 18
2.8.3 Pengujian Korosi dengan Metoda Perendaman ...................... 19
iii
2.8.4 Pengujian Korosi Galvanik Sederhana ................................... 19
BAB III METODOLOGI
3.1 Metoda Penelitian ............................................................................. 20
3.2 Prosedur Penelitian ........................................................................... 21
3.2.1 Studi Literatur ......................................................................... 21
3.2.2 Pembuatan Alat Uji................................................................. 22
3.2.3 Pembuatan spesimen ............................................................... 26
3.2.4 Pengujian Korosi .................................................................... 27
3.2.5 Pengamatan dengan Mikroskop Optik.................................... 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Alat Uji Korosi Galvanik .................................................................. 30
4.2 Hasil Pengujian ................................................................................. 31
4.2.1 Waktu Tunggu (Delay Time) .................................................. 31
4.2.1.1 Hubungan Waktu Tunggu dengan Konsentrasi .......... 32
4.2.1.2 Hubungan Waktu Tunggu dengan potensial ............... 34
4.2.1.3 Hubungan Waktu Tunggu dengan jarak anoda-katoda 36
4.2.2 Laju Korosi ............................................................................. 38
4.2.2.1 Laju Korosi Aluminium .............................................. 38
4.2.2.1.1 Hubungan Laju Korosi dengan Konsentrasi ...... 38
4.2.2.1.1 Hubungan Laju Korosi dengan Potensial .......... 40
4.2.2.1.1 Hubungan Laju Korosi dengan Jarak anodakatoda ................................................................................ 42
4.2.2.2 Laju Korosi Stainless steel .......................................... 43
4.2.2.2.1 Hubungan Laju Korosi dengan Konsentrasi ...... 44
4.2.2.2.2 Hubungan Laju Korosi dengan Potensial .......... 45
4.2.2.2.2 Hubungan Laju Korosi dengan Jarak AnodaKatoda ............................................................................... 47
4.2.3 Pengamatan dengan Mikroskop Optik.................................... 49
4.2.3.1 Pengamatan Korosi Aluminium .................................. 49
4.2.3.2 Pengamatan Korosi Stainless steel.............................. 50
iv
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 53
5.2 Ucapan Terima Kasih ....................................................................... 53
Daftar Pustaka
Lampiran A : Data hasil pengujian
Lampiran B : Foto hasil Pengujian
Lampiran C : Gambar Rancangan Alat Uji Korosi
v
ABSTRAK
Korosi merupakan fenomena kerusakan terjadi pada material logam
karena bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungannya. Di dunia
pendidikan, korosi galvanik sudah menjadi fundamental dalam pembelaaran
tentang pengetahuan korosi. Meski Laboratorium Metalurgi Fisik Jurusan Teknik
Mesin Universitas Andalas memiliki satu alat uji korosi galvanik, namun alat
tersebut belum memadai untuk memperlihatkan fenomena elektrokimia dan fisik
yang jelas dari sebuah proses korosi.
Pada penelitian ini telah dibuat alat uji korosi galvanik sistem satu sel
skala laboratorium. Untuk pengujian, alat uji korosi tersebut diberlakukan variasi
pada jenis dan konsentrasi larutan; HCl dan NaOH ( 0,1; 0,5; 1 M). Selain itu
juga diberikan variasi potensial (2,5; 5; 7,5; 10 V) dan variasi jarak anodakatoda (5,10,15 dan 20 cm). Parameter ini diberlalukan pada pasangan pelat
aluminium-stainless steel komersil selama 10 menit.
Dari hasil pengujian memperlihatkan bahwa a). Aluminium terkorosi pada
larutan NaOH, tapi tidak terkorosi pada larutan HCl. Sedangkan stainless steel
justru terkorosi pada larutan HCl dan tidak terkorosi pada larutan NaOH. b).
Waktu tunggu korosi paling cepat terjadi pada NaOH 1 M/ 7,5 V/ 5 cm yaitu 1
detik. (c) Laju korosi terbesar aluminium yaitu sebesar 404 mmpy pada spesimen
yang dicelup ke dalam larutan NaOH 1 M/ 7,5 V/ 5 cm sedangkan laju korosi
stainless steel terbesar yaitu 5219 mmpy pada spesimen yang dicelup ke dalam
HCl 1M/ 7,5 V/ 5 cm, (d) Pola korosi galvanik pada aluminium mirip serangan
menyeluruh pada permukaan, sedangkan pada stainless steel pola korosi galvanik
yang terjadi berupa lubang-lubang halus atau pitting di permukaan.
Kata kunci : Alat uji korosi galvani satu sel, pasangan aluminium-stainless steel,
konsentrasi larutan, jarak anoda-katoda
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Korosi merupakan fenomena alamiah yang terjadi pada material logam,
dimana korosi merupakan proses kerusakan material karena reaksi kimia atau
elektrokimia dengan lingkungannya. Lingkungan yang dimaksud dapat berupa
lingkungan asam, udara, embun, air tawar, air laut, air danau, air sungai dan air
tanah[1]. Sama halnya dengan dengan tulang manusia yang menjadi rapuh karena
penuaan, logam yang terkorosi juga menjadi rapuh akibat proses perkaratan.
Menurut catatan sejarah, konsep dasar korosi moderen diawali pembuatan
sel korosi oleh galvanik. Konsep ini kemudian berkembang dan digunakan untuk
menjelaskan fenomena korosi basah dan fenomena korosi kering seperti yang
terjadi pada pada batas butir.
Sampai saat ini pengembangan pengetahuan dan teknologi tentang korosi
masih terus dilakukan baik di dunia kerja maupun di dunia pendidikan. Di dunia
pendidikan khususnya, korosi galvanik sudah menjadi fundamental atau dasar
dalam melihat fenomena korosi yang terjadi pada logam. Salah satu cara untuk
melihat fenomena korosi yang terjadi pada suatu logam adalah dengan melakukan
praktikum di laboratorium.
Laboratorium Metalurgi Fisik Jurusan Teknik Mesin Universitas Andalas,
memiliki satu alat uji korosi galvanik yang dipakai untuk keperluan praktikum.
Ironisnya, peralatan pengujian korosi galvanik yang telah ada belum memadai
untuk memperlihatkan fenomena elektrokimia dan fisik yang jelas dari sebuah
proses korosi.
Dengan dasar inilah pembuatan alat uji korosi galvanik sistem satu sel ini
dilakukan. Selain itu, nantinya juga akan dilakukan pengujian untuk mengetahui
performa dari alat uji korosi yang telah dibuat. Diharapkan nantinya hasil dari
tugas akhir ini dapat dijadikan sebagai referensi untuk mendukung kegiatan
praktikum uji korosi di laboratorium Metalurgi Fisik.
Pendahuluan
Material yang digunakan pada saat pengujian adalah pasangan lembaran
aluminium-satainless steel komersil yang ada di pasaran. Kedua material ini
dipilih karena relatif mudah didapatkan di daerah Padang.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah:
1. Membuat alat uji korosi galvanik sistem satu sel skala laboratorium.
2. Melihat dan mengetahui fenomena fisik, listrik dari korosi galvanik.
sistem satu sel dari pasangan lembaran aluminium-stainless steel.
1.3 Manfaat
Adapun manfaat dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah:
1. Alat uji korosi yang telah dibuat dalam penelitian ini akan disumbangkan
dan menjadi properti laboratorium Metalurgi Fisik untuk keperluan
praktikum korosi pada mata kuliah Metalurgi Fisik dan Pengendalian
Korosi.
2. Prosedur dan data pengujian dapat dijadikan sebagai referensi atau
panduan penyusunan modul praktikum
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dri pelaksanaan tugas akhir ini adalah:
Penelitian ini dibatasi oleh pembuatan alat uji korosi galvanik sistem
satu sel. Sistem satu sel disini bermakna pasangan logam uji berada
dalam satu wadah larutan elektrolit.
Spesimen yang digunakan pada saat pengujian adalah pasangan
lembaran aluminium-stainless steel komersil yang mudah didapatkan di
Padang
Larutan elektrolit yang digunakan untuk pengujian korosi adalah
larutan NaOH (kondisi basa) dan Larutan HCl (kondisi asam) dengan
konsentrasi yang berbeda-beda.
Pupadri Ahmad Faisal (07171052)
2
Pendahuluan
1.5 Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini terdiri dari 5 Bab dilengkapi dengan daftar pustaka, secara garis
besar sistematika dari penulisan laporan tersebut adalah sebagai berikut:
1. Bab I Pendahuluan, menjelaskan mengenai latar belakang, tujuan,
manfaat, batasan masalah dan sistematika penulisan.
2. Bab II Tinjauan Pustaka, memaparkan tentang teori korosi.
3. Bab III Metodologi, menguraikan tentang flowchart penelitian, rincian
kerja, peralatan dan bahan yang digunakan.
4. Bab IV Hasil dan Pembahasan, memaparkan hasil yang diperoleh dari
pengujian dan pembahasannya.
5. Bab V Penutup, memuat kesimpulan dari permasalahan yang dibahas dan
ucapan terima kasih pada pihak yang telah membantu selesainya kegiatan
penelitian ini.
Pupadri Ahmad Faisal (07171052)
3
TUGAS AKHIR
Pembuatan Alat Uji Korosi Galvanik Sistem Satu Sel dan
Pengujian Korosi Galvanik pada Lembaran Aluminium-Stainless
Steel
Oleh :
PUPADRI AHMAD FAISAL
07171052
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG, 2012