praktikum korosi

PRESENTASI PRAKTIKUM KOROSIKELOMPOK 10

Kelompok 10:

Dennie Widya Hutomo

M.Aqil Mustaqbal

M.Ekaditya Albar

Rhidiyan Waroko

Yanuar A.F

1.A. Sel Galvanik

Logam Ag/AgCl SHE SCE Pers.Reaksi (Anoda)

Fe -0.325 -0.103 -0.343 Fe2+(aq) + 2e-

Fe(s)

Zn -0.773 -0.551 -0.791 Zn2+(aq) + 2e-

Zn(s)

Cu -0.163 0.059 -0.181 Cu2+(aq) + 2e-

Cu(s)

Logam Ag/AgCl SHE SCE Pers.Reaksi (Anoda)

Fe/Zn -0.681 -0.459 -0.699 Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-

Cu/Zn -0.698 -0.476 -0.716 Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-

Fe/Cu -0.375 -0.153 -0.393 Fe(s) Fe2+(aq) + 2e-

2Presentasi Praktikum Korosi Kel.10

Persamaan Reaksi (Katoda) :O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

1.A. Analisa

Analisa Percobaan

Percobaan dilakukan dengan menghitung nilai potensial masing-masinglogam sebelum dicouple untuk melihat logam mana yang lebih mulia danmana yang lebih reaktif, selanjutnya dihitung potensial logam setelahdicouple. Seluruhnya dihitung pada lingkungan NaCl 3.5 %. Nilai potensialyang ditunjukkan pada multitester selalu berubah-ubah (tidak stabil)sehingga sulit dalam menentukan nilai potensial.

Analilsa Hasil Percobaan

Dari percobaan hasil yang diperoleh adalah logam Cu mempunyai potensialpaling tinggi, disusul oleh Fe dan Zn. Nilai yang berbeda dapat disebabkankarena pengamplasan kurang sempurna, logamnya bukan logam murniyang tidak diketahui komposisi pastinya, serta pada saat percobaan wadahterlalu kecil sehingga mempengaruhi karena kadang elektroda standardbersentuhan dengan logam.

Presentasi Praktikum Korosi Kel.10 3

1.A. Analisa

Analisa Anoda dan Katoda

Pada Fe/ Cu, katoda = Cu dan anoda = Fe.

Pada Cu/ Zn, katoda = Cu dan anoda = Zn.

Pada Fe/ Zn, katoda = Fe dan anoda = Zn.

Analilsa Korosi pada Logam yang di-Couple

Logam dengan potensial yang lebih rendah akan rentan terhadapkorosi jika di – couple dengan logam yang memiliki potensial lebihbesar. Aliran elektron yang berasal dari anoda (proses oksidasi) akanmenuju katoda yang mengalami proses reduksi.


1.A. Literatur & Kesimpulan

Dua buah logam yang salingberhubungan dengan jenis yangberbeda akan menghasilkan bedapotensial. Perbedaan potensial iniakan memicu terjadinya korosipada logam dengan potensial yanglebih rendah.

Urutan logam (pada percobaan)berdasarkan nilai potensialelektrodanya dimulai dari yangpaling reaktif yaitu Zn, Fe, Cu.


1.B. Sel Diferensial Aerasi


Kondisi Ag/AgCl SHE SCE

Deaerasi - 0,408 volt - 0,186 volt - 0,427 volt

Aerasi - 0,383 volt - 0,161 volt - 0,402 volt

Couple - 0,394 volt - 0,172 volt - 0,413 volt

Sebelum di-couple (Aerasi) :Anoda : Fe Fe2+ + 2 e –

Katoda : O2 + 2H2O + 4 e- 4OH –

Setelah di-couple:Sel aerator, bersifat katodik : O2 + 2H2O + 4 e- 4OH –

Sel deaerator, bersifat anodik : Fe Fe2+ + 2 e –

Sebelum di-couple (Deaerasi) :Anoda : Fe Fe2+ + 2 e –

Katoda : 2H2O + 2 e- H2 + OH –

1.B. Analisa


Analisa Percobaan

Percobaan dilakukan dengan menghitung potensial Fe dalam sel aerasi dandeaerasi (N2), setelah itu, logam di-couple dan dihitung potensialnya dalamNaCl 3.5 %. Nilai Potensial yang ditunjukkan pada multitester selaluberubah-ubah (tidak stabil) sehingga sulit dalam menentukan nilaipotensial.

Analilsa Hasil PercobaanPada saat sebelum dipasangkan, logam Fe memiliki potensial -0.383 V(aerasi) dan -0.408 V (deaerasi), sedangkan setelah di-couple potensial yangterukur adalah -0.394 V. Logam yang berada dalam larutan konsentrasioksigen tinggi akan cenderung bersifat katodik saat di-couple dan logamyang berada dalam larutan konsentrasi oksigen lebih rendah akancenderung bersifat anodik saat di-couple. Hal ini dikarenakan pada seldeaerasi harus mengimbangi konsumsi elektron yang dibutuhkan oleh selkatoda (aerasi) sehingga proses korosi berlangsung lebih cepat.

1.B. Kesimpulan

Perbedaan konsentrasi oksigen pada larutan yangterdapat dalam elektrolit dimana logam Fe berada, akanmembuat logam tersebut teroksidasi / terkorosi.

Pada sel tunggal, sel aerasi akan lebih cepat terkorosidibandingkan sel deaerasi.

Pada sel couple, sel deaerasi akan lebih cepat terkorosidibandingkan sel aerasi karena sel deaerasi harusmensuplai elektron dua kali lipat dari semula.


1.C. Sel Konsentrasi


Kondisi Ag/AgCl SHE SCE

CuSO4 0,1 gpl + 0,058 volt + 0,280 volt + 0,039 volt

CuSO4 100 gpl + 0,089 volt + 0,311 volt + 0,070 volt

setelah di Couple + 0,055 volt + 0,277 volt + 0,036 volt

Persamaan Reaksi (sebelum couple):Anoda : 2Cu → 2Cu2+ + 4e-

Katoda : 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-ΔG = -n.F.E

CnF

RTEEcell log0 Persamaan Reaksi (setelah couple):

Anoda (Encer) : 2Cu → 2Cu2+ + 4e-

Katoda (Pekat) : Cu2+ + 2e- → Cu

1.C. Analisa

Analisa Percobaan

Percobaan dilakukan dengan logam Cu pada larutan elektrolit CuSO4 dengankonsentrasi yang berbeda. Nilai Potensial yang ditunjukkan pada multitesterselalu berubah-ubah (tidak stabil) sehingga sulit dalam menentukan nilaipotensial.

Analisa Data Percobaan

Potensial yang didapat adalah 0.058 V (0.1 gpl) dan 0.089 V (100 gpl). Saatdicouple, kecepatan reaksi yang lebih tinggi pada konsentrasi tinggi ini terjadikarena terlalu banyaknya ion Cu2+ di dalam elektrolit sehingga ion-ion Cu2+

cenderung mengendap, dan untuk mengimbanginya maka logam Cu akanterionisasi dengan kecepatan yang sama dengan ion Cu2+ untuk tereduksi.

Analisa Korosi Akibat Perbedaan Konsentrasi

Pada sel perbedaan konsentrasi, logam pada daerah dengan elektrolit yang lebihencer akan terkorosi lebih cepat dibandingkan daerah dengan elektrolit pekat.


1.C. Kesimpulan

Perbedaan konsentrasi akan mempengaruhi aktivitas iondalam elektrolit sehingga mempengaruhi laju korosisuatu logam.

Sebelum di-couple, larutan pekat akan mempercepatlaju korosi sedangkan pada larutan encer lebih lambat.

Setelah di-couple, logam pada konsentrasi rendah akanmenjadi anodik dan logam pada konsentrasi tinggimenjadi katodik.


2.A. Potensial Korosi Berbagai Logamdalam NaCl 3.5 %


LogamNilai Potensial

Ag/AgCl SHE SCE

Mg -1.61 -1.388 -1.629

Zn anode -1.02 -0.798 -1.039

Al -0.93 -0.708 -0.949

Zn -0.76 -0.538 -0.779

Fe -0.42 -0.198 -0.439

Incolloy -0.3 -0.078 -0.319

SS 316 (las) -0.26 -0.038 -0.279

Ni -0.23 -0.008 -0.249

Cu-Zn -0.21 0.012 -0.229

Cu -0.16 0.062 -0.179

Pb 0 0.222 -0.019

2.A. Analisa

Analisa Percobaan

Percobaan dilakukan pada larutan NaCl 3,5% dengan berbagai jenis logam. Pada saatpercobaan, nilai potensial yang ditunjukkan pada multitester selalu berubah-ubah (tidakstabil) sehingga sulit dalam menentukan nilai potensial.

Analisa Data Percobaan dengan Literatur

Berdasarkan hasil percobaan maka potensial logam diurutkan dari yang rendah sampai yangtinggi adalah Mg, Zn Anode, Al, Zn, Fe, Incolloy, SS 316, Ni, Cu-Zn, Pb, Cu.

Berdasarkan literatur, dengan urutan potensial yang sama seharusnya adalah Zn Anode, Mg,Zn, Al, Fe, Cu, SS 316, Cu-Zn, Pb, Incolloy.

Persamaan Reaksi

Anoda : M →Mn++ne-

Katoda : O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

Analisa Pengaruh NaCl terhadap Laju Korosi

Pengaruh NaCl pada laju korosi adalah meningkat pada konsentrasi 0 % - 3.5 % dankemudian turun lagi. Hal ini dikarenakan kelarutan O2 pada konsentrasi 3.5 % berada padatitik maksimal.


2.A. Kesimpulan

Semakin negatif nilai potensialreduksi suatu logam, makaakan semakin aktif dan mudahterkorosi.

Deret Galvanik logam disusunberdasarkan nilai potensiallogam pada lingkungan korosif.

Pada lingkungan NaCl 3.5 %,kelarutan oksigen maksimunsehingga laju korosi menjadimaksimum.


3.5

2.B. Potensial Korosi Fe pada pH Berbeda


Logam Larutan(pH)Nilai Potensial

Ag/AgCl SHE SCE

Fe

H2SO4 (pH =2) -0,53 -0,308 -0,549

Air Ledeng (pH =4) -0,44 -0,218 -0,459

NaOH (pH =12) -0,47 -0,248 -0,489

Logam Larutan(pH)Nilai Potensial

Ag/AgCl SHE SCE

Cu

H2SO4 (pH =2) -0,03 0,192 -0,049

Air Ledeng (pH =4) -0,01 0,212 -0,029

NaOH (pH =12) -0,18 0,042 -0,199

FePada H2SO4 (pH=2); potensial -0,308

- pada daerah ini cenderung terkorosi

- reaksi : Fe + 2H+ → Fe2+ + H2

Pada Air Ledeng (pH=4); potensial -0,218


- reaksi : Fe + 2H+ → Fe2+ + H2

Pada NaOH (pH=12); potensial -0,248

- terbentuk lapisan pasif Fe(OH)3

- reaksi :

Fe Fe2+ + 2e

Fe2+ + 2H2O Fe (OH)2 + 2 H+

Fe (OH)2 + 2 H2O Fe (OH)3 + H+ + e

2.B. Analisa Fe


2.B. Analisa Cu

Pada H2SO4 (pH=2) ; potensial 0,192


- reaksi : Cu + 2H+ → Cu2+ + H2

Pada Air Ledeng (pH=4); potensial 0,212


- reaksi : Cu + 2H+ → Cu2+ + H2

Pada NaOH (pH=12); potensial 0,042

- terbentuk lapisan pasif Cu2O

- reaksi :

Cu Cu2+ + 2e

Cu2+ + 2HO- Cu(OH)2

2Cu(OH)2 Cu2O + OH-


2.B. Kesimpulan

Tingkat keasaman suatu lingkungan (pH) akanmempengaruhi sifat korosif dari material yang dapatdilihat pada Diagram Pourbaix.

Diagram Pourbaix dapat menunjukan daerah aktif , pasif,dan immun dari suatu logam pada range pH danpotensial tertentu.

Kekurangan Diagram Pourbaix adalah tidak dapatmengukur kinetika (laju) korosi.


3.1. Kurva Polarisasi


3.2. Analisa


Perhitungan icorr , Ecorr , dan Laju Korosi (r)

Persamaan yang didapat :

Polarisasi Anodik y1 = 0.127x + 0.047

Polarisasi Katodik y2 = -0.122x – 1.409

Menentukan icorr

ya = yc

0,127x + 0,047 = -0,122x -1,4090,249x = -1,456x = -1,456 / 0,249x = -5,847 ..........(x dalam log icorr)

Menentukan Ecorr

x = -5,847 ; y = 0,127x + 0,047y = 0,127 (-5,847) + 0,047y = -0,696 Ecorr = -0,696 V

Menentukan corrosion rate


Relative Corrosion Resistance mpy

Outstanding <1

Excellent 1 – 5

Good 5 – 20

Fair 20 – 50

Poor 50 – 200

Unacceptable >200

3.3. Kesimpulan

Polarisasi merupakan penyimpangan nilai potensiallogam akibat mengalirnya arus.

Polarisasi dapat digunakan dalam menentukan lajukorosi suatu logam dalam lingkungan tertentu.

Laju korosi akan berbeda pada lingkungan yang berbeda,dimana pada lingkungan yang korosif, laju korosi akanmeningkat.

Kurva polarisasi yang dihasilkan dapat menentukan lajukorosi dari suatu logam.


4.A. Anoda Korban



Ag/AgCl SHE SCE

Zn -0.942 -0.72 0.961

Al -0.990 -0.768 -1.009

Fe -0.442 -0.22 -0.46

Mg -1.566 -1.344 -1.584

Al anode -1.025 -1.247 -1.487

Zn anode -1.005 -0.783 -1.023


Ag/AgCl SHE SCE

Fe / Zn -0.694 -0.472 -0.712

Fe / Al -0.685 -0.463 -0.703

Fe / Mg -1.332 -1.11 -1.35

Fe / Al anode -0.894 -0.672 -0.912

Fe / Zn anode -0.928 -0.706 -0.946

Sebelum di-Couple Setelah di-Couple

4.A. Analisa


• Percobaan dilakukan pada larutan NaCl 3.5 %, karena pada kondisi tersebutoksigen yang terlarut maksimum.

• Syarat-syarat anoda korban adalah:

Potensial korosi anoda harus lebih negatif

Polarisasi anoda korban harus cukup rendah

Anoda harus bisa menyediakan arus yang konstan

Efisiensi anoda harus tinggi

Jenis-jenis anoda korban yang digunakan adalah: Mg (tanah), Al (air laut), Zn (airsungai).

Perencanaan pembuatan sistem anoda korban harus memperhatikan hal berikut:Luas area struktur yang akan dilindungi, kecepatan arus katodik, lifetime darisistem tersebut, tipe pelapis, jumlah anoda yang akan digunakan, bentuk anodadan resistivitas anoda

4.A. Kesimpulan

Mg, Al, Zn dapat menjadi anoda korban untuk proteksi Fe karenapotensial logam tersebut lebih negatif dari logam Fe.

Al cocok digunakan pada lingkungan air laut karena efisiensinyabesar.

Mg cocok digunakan untuk lingkungan yang resistivitasnya besarkarena Mg memiliki keaktifan yang tinggi.

Potensial logam setelah di-couple ada di antara potensial masing-masing logam sebelum di-couple.


4.B. Impressed Current


No Titik Cu/CuSO4 SHE SCE

1 A -0.186 0.132 -0.108

2 B -0.185 0.133 -0.107

3 C -0.389 -0.071 -0.311

4 D -0.382 -0.064 -0.304


1 A -0.875 -0.557 -0.797

2 B -0.341 -0.023 -0.263

3 C -0.403 -0.085 -0.325

4 D -0.349 -0.031 -0.271

Sebelum Dialiri Arus

Setelah Dialiri Arus

4.B. Impressed Current



1 B -0.342 -0.024 -0.264

2 C -0.325 -0.007 -0.247

3 D -0.353 -0.035 -0.275

Setelah B dan D dibonding

Analisa Percobaan

Metode impressed current menggunakan arus luar DC

Kutub negatif dari tegangan dihubungkan ke pipa baja dankutub positif dihubungkan ke anoda inert (Pb)

Bertujuan untuk menghantarkan elektron menuju katoda,akibatnya akan menekan pelarutan logam / reaksi oksidasiakan tertahan dan logam cenderung untuk tereduksisehingga mencegah keluarnya elektron dari pipa baja(katoda)

Hasil percobaan tidak sesuai atau memiliki perbedaan terhadapteorinya, yaitu disebabkan karena ketahanan tanah, logam / kawatyang tersambung ke pipa telah membentuk karat sehingga padakawat terdapat tahanan tersendiri yang menyebakan hasilpengukuran berbeda.


4.B. Analisa

4.B. Analisa

Dilihat dari nilai potensial sebelum dialiri arus, pipa CDlebih negatif dari pipa AB

Setelah pipa di aliri arus terjadi perubahan nilai potensialdimana perubahannya disetiap titik tidak sama besar.

Pada kondisi ini akan terdapat stray current yang dapatmempengaruhi struktur logam lain di sekitarnya(menyebabkan korosi).

Setelah titik B dan D dihubungkan, maka perbedaanpotensial dititik hampir sama. Stray current dapatdicegah dengan cara ini.


4.B. Kesimpulan

• Proteksi katodik menggunakan impressed current menggunakanarus searah (DC) yang dialirkan ke material yang ingin diproteksi.

• Arus mengalir menghantarkan elektron menuju katoda, sehinggamenekan pelarutan logam / reaksi oksidasi akan tertahan danlogam cenderung untuk tereduksi.

• Pada impressed current memungkinkan terjadinya stray currentyang dikarenakan jarak struktur yang berdekatan.

• Stray current dapat dicegah dengan menghubungkan kedua pipayang berdekatan (electric bonding)


praktikum korosi

Documents