DASAR-DASAR KOROSI DALAM LINGKUNGAN ATMOSFERIK Elfida Moralista, S.Si., MT.

KOROSI LOGAM DALAM LINGKUNGAN ATMOSFERIK Korosi logam/struktur logam yang dipaparkan di udara/atmosfer yang mengandung polutan Interaksi material logam dengan lingkungan atmosferik merupakan suatu proses degradasi yang terputus-putus. Korosi hanya terjadi pada saat permukaan logam basah atau lembab dan proses degradasinya berlangsung secara elektrokimia

JENIS ATMOSFER RURAL (Pedesaan) : Paling tidak korosif, tidak ada polutan. Bahan korosif : embun, oksigen dan CO2. URBAN : Ada sedikit aktivitas industri. Bahan korosif : SOx dan NOx dari emisi kendaraan bermotor. INDUSTRI : Bahan korosif : SOx, NOx, Cl- dan fosfat. PANTAI/LAUT : Atmosfer paling korosif, kombinasi kelembaban udara, temperatur ambien rata-rata dan salinitas udara tinggi. Bahan korosif : klorida. Laju korosi = f (arah dan kecepatan angin, jarak dari pantai)

PENGENDALIAN KOROSI ATMOSFERIK COATING : Sebagai penghalang interaksi antara lingkungan atmosfer dengan logam. WEATHERING STEEL : High-strength low-alloy, memiliki kekuatan tinggi, namun resistan terhadap korosi atmosferik.

Jumlah logam yang terkorosi dalam kurun waktu tertentu mengikuti persamaan : K = Σ σn Vk (n) [g/m2] 1 σn adalah waktu tenggang saat logam terbasahi oleh air (TOW) Vk (n) adalah laju korosi rata-rata individual saat logam terbasahi pada periode ke-n.

Pengukuran laju korosi atmosferik biasanya dilakukan dari data pengukuran tahunan. Laju korosi atmosferik tahunan ini sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor mikroklimatis, yaitu : Tinggi rendahnya tingkat air hujan Kelembaban relatif udara (RH) Waktu kebasahan logam (TOW) Suhu lingkungan dan permukaan logam Kandungan polutan (Cl-, Sox dan NOx) di udara Waktu pengeringan (dry time) Radiasi sinar matahari Kecepatan dan arah angin

Penelitian korosi atmosferik telah banyak dilakukan dalam lingkungan-lingkungan yang sifat atmosferiknya berbeda secara signifikan. Lingkungan-lingkungan atmosferik yang biasanya diperhatikan adalah : Lingkungan pedesaan Lingkungan perkotaan Lingkungan Industri Lingkungan Laut Lingkungan industri yang dekat laut

FAKTOR CUACA Radiasi matahari, kecepatan dan arah angin Radiasi matahari dan kecepatan angin dapat mempercepat penguapan lapisan air pada permukaan logam sehingga meninggalkan padatan-padatan garam-garam terlarut Radiasi matahari dapat merusak lapis lindung organik (coating) pada permukaan logam

Air Hujan Air hujan berperan penting dalam pembentukan lapisan air yang tebal pada permukaan logam yang mungkin mengandung ion-ion agresif, seperti H+, Cl-dan SO42-. Peningkatan curah hujan meningkatkan TOW. Hujan juga dapat membersihkan endapan garam-garam yang terakumulasi pada permukaan logam. Pada daerah dengan tingkat polusi udara lebih rendah, peningkatan curah hujan meningkatkan laju korosi tahunan. Sedangkan pada daerah dengan tingkat polusi udara tinggi, peningkatan curah hujan menurunkan laju korosi tahunan.

Temperatur Lingkungan Kenaikan temperatur akan meningkatkan laju reaksi kimia dan elektrokimia pada permukaan logam serta meningkatkan laju difusi spesi-spesi reaktif menuju permukaan logam. Peningkatan temperatur lingkungan mengurangi TOW

HUBUNGAN TEMPERATUR DENGAN LAJU KOROSI ATMOSFERIK BAJA DAN SENG

Kelembaban Udara Dinyatakan dengan Relative Humidity (RH). Klasifikasi tingkat kelembaban : Kering Terbentuk selaput air mikroskopik akibat adsorpsi molekul-molekul air Terbentuk selaput air makroskopik pada permukaan logam akibat dibasahi oleh hujan

Proses korosi dapat terjadi pada ketiga kondisi kelembaban diatas Proses korosi dapat terjadi pada ketiga kondisi kelembaban diatas. Tetapi laju korosi saat logam kering sangat rendah meskipun dapat terjadi reaksi-reaksi kimia pada permukaan logam. Peningkatan RH akan semakin mempertebal lapisan molekul air pada permukaan logam. Kelembaban pada saat korosi logam berlangsung secara signifikan disebut kelembaban kritik.

Dengan adanya garam-garam higroskopis pada permukaan logam, maka kelembaban kritik kurang lebih sama dengan tekanan uap air larutan jenuh garam-garam tersebut

POLUTAN UDARA Udara yang belum terpolusi hanya mengandung O2, N2, argon dan uap air. Laju korosi dalam udara yang belum terpolusi lambat. Korosi berlangsung karena oksigen dapat teradsorpsi ke dalam lapisan air pada permukaan logam. Udara di kota-kota besar, daerah-daerah industri dan lingkungan pantai telah terpolusi oleh partikel-partikel polutan, seperti NOx, SOx, CO2 dan garam-garam klorida.

Polutan penyebab utama korosi atmosferik adalah : oksida-oksida sulfur, hidrogen sulfida, oksida-oksida nitrogen, amonia dan ion klorida. Diantara jenis-jenis polutan tersebut, SO2 dan Cl- memberikan dampak yang paling besar pada korosi atmosferik. Sumber utama SOx adalah hasil pembakaran bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan batubara.

Proses Deposisi Oksida Sulfur : Adsorpsi gas SO2 pada permukaan logam (deposisi kering) Penumpukan partikel-partikel sulfat Deposisi basah Gas NOx adalah gas buang berupa NO dan NO2 dari berbagai proses pembakaran. Dengan adanya uap air akan terbentuk HNO3 (pembentukannya berlangsung lambat).

Hubungan Laju Korosi dengan Jarak dari Pantai

Klorida banyak ditemukan di lingkungan laut Klorida banyak ditemukan di lingkungan laut. Penyebaran kedalaman ditentukan oleh kecepatan dan arah angin. Klorida juga mungkin terdapat dalam lingkungan industri dan dalam gas buang hasil pembakaran batubara yang mengandung kadar klorida tinggi dan sampah.