1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Korosi dapat didefinisikan sebagai penurunan mutu suatu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya, yang melibatkan pergerakan ion logam ke dalam larutan pada anoda dan pertukaran elektron dari logam kepada katoda. Korosi juga disebut sebagai proses pengkaratan suatu logam, yang mengakibatkan berat logam berkurang, yang lama kelamaan logam tersebut teruarai dari paduannya (Evans, 1976)
Korosi merupakan bahaya Nasional yang nyata yang tingkat kerugiannya lebih besar dari segala bencana alam yang pernah dialami. (Widharto,2004). Penyebab korosi secara umum ada dua macam yaitu : korosi kimia dan korosi elektrolit. Berkaratnya besi dan baja disebabkan kedua hal diatas yaitu terjadinya proses reaksi antara besi atau baja dengan oksigen yang terdapat dalam atmosfer membentuk lapisan oksida pada permukaan logam. (Amanto, 2006)
Baja merupakan logam paduan yang terdiri dari besi dan karbon dengan sedikit adanya unsur lain
seperti mangan, nikel, krom, silikon, posfor dan
molibdat. Berdasarkan jumlah kandungan baja tersebut, baja dibagi kedalam beberapa tipe, salah satunya baja dengan type SS 304. Baja ini digunakan dalam kehidupan sehari-hari mulai dari peralatan rumah tangga hingga alat-alat mesin berat ( Amanto, 2006 )
Baja stainless steel dengan type 304 merupakan bagian dari baja tahan karat atau yang disebut sebagai baja tahan karat austenitik yang memiliki komposisi logam Cr 18%, logam Ni 8 % , logam Fe 66%. Logam Mn 2%, Carbon 0.08%, Posfor 0,45%, Sulfur 0,03% dan slikon 0,75% ( Nurfiyanda, 2011)
Universitas Sumatera Utara
Menurut Patnaik (1999) logam kromium merupakan bagian dari logam transisi yang digunakan dalam paduan logam, seperti dalam baja krom atau baja krom nikel. Kromium bersifat keras, berwarna keabu-abuan dan berkilau, dengan densitas sebesar 7,14 g/L, melebur pada suhu 1900oC, dan mendidih pada suhu 2642oC, dan bereaksi dengan larutan HCl dan H2SO4. Logam nikel juga merupakan bagian logam transisi yang digunakan dalam berbagai paduan logam seperti dalam krom – nikel, perak jerman, dan lain-lain. Nikel bersifat keras, berwarna putih dan berkilau dan densitasnya sebesar 8.90 g/L, dan titik leleh sebesar 1555oC serta titik didih sebesar 2800oC.
Karena sifat sifat logam penyusun baja inilah, baja SS 304 digunakan dalam industri, salah satu contoh kegunaan baja stainless steel atau baja tahan karat dengan tipe 304 dalam bidang industri yaitu pada industri susu. Baja dalam bentuk pipa yang digunakan untuk menyalurkan susu yang dari peternakan ke tangki pengemasan susu. Selain dalam industri susu baja ini juga digunakan dalam industri minuman mineral bersoda dalam proses pengumpulan dan aliran pengemasan minuman tersebut, dan juga pada mesin pemotongan daging, dalam pemakaian baja tersebut dalam industri – industri kemungkinan terbentuk kerak yang menempel pada baja akibat proses industri – industri, jadi untuk membersihkan kerak yang menempel pada baja digunakan larutan asam yang disebut sebagai proses pickling, karena adanya intraksi baja dengan medium asam kemungkinan dapat mengakibatkan terjadinya korosi (Sastri, 2011).
Kegunaan asam sulfat salah satunya sebagai pembersih permukaan baja atau yang disebut sebagai proses pickling, juga sebagai bahan pendehidrasi, dan lain-lain. Asam sulfat tidak memilki warna, berupa cairan kental berminyak, mudah larut dalam air dan alkohol, memiliki sifat yang sangat korosif dalam konsentrasi yang sama atau lebih besar dari 1,5 M, dan bersifat irritasi dalam konsentrasi lebih besar dari 0,5 M dan lebih kecil dari 1,5 M. Dalam proses pickling larutan asam sulfat yang digunakan adalah larutan asam sulfat 1 M (Patnaik, 1999).
Universitas Sumatera Utara
Ketahanan korosi suatu bahan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan yaitu komposisi ingkungan, tingkat pH, kelembaban, angin atau arus air, dan suhu. Faktor-faktor ini ada dibagian jenis lingkungan, atmosfer, air tawar, air asin, dan tanah (Craig, 2006).
Illyasu (2012) telah melakukan penelitian tentang. Prilaku Korosi Baja Stainless Steel Austenitic 304 Dalam Variasi konsentrasi Asam Sulfat, hasil penelitian menunjukkan bahwa baja stainless steel dengan type 304 mengalami penurunan berat dengan meningkatnya waktu perendaman dan konsentrasi H 2SO4. Laju korosi meningkat dengan meningkatnya suhu dan menurun dengan meningkatnya waktu perendaman.
Prastya (2010) telah meneliti tentang Pengaruh pH Lingkungan Terhadap Prilaku Korosi Stainless Steel AISI 304 dan AISI 316. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi menurun dengan menaiknya nilai pH. Basuki (2012) meneliti tentang Analisa Laju Korosi Duplex Ss Aws 2205 Dengan Metode Weight Loss, hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam larutan H2SO4(P) laju korosi yang dihasilkan untuk baja SS Duplex adalah 1.039 mpy.
Loto (2012) meneliti tentang ketahanan korosi baja austenitik tipe 304 dalam asam sulfat dengan penambahan NaCl, dari penelitiannya disimpulkan bahwa austenitic stainless steel (tipe 304) rentan terhadap lingkungan asam sulfur, dengan korosi lubang (pitting corrosion) yang signifikan dan kerusakan yang luas pada permukaan logam. Dari penelitian – penelitian diatas, peneliti hanya meneliti kehilangan berat baja setelah direndam tanpa meneliti larutan bekas perendaman baja tersebut. Karena itulah penulis tertarik meneliti tentang pengaruh waktu terhadap korosi logam yang terkandung dalam baja SS type 304 ( Fe, Ni, dan Cr ) dalam larutan bekas perendaman baja. Media pengkorosi yang digunakan dalam penelitian ini adalah Asam Sulfat (H2SO4) 1M. Penentuan laju Korosi logam dalam larutan bekas perendaman baja dianalisis menggunakan alat Spektrofotometri Serapan
Universitas Sumatera Utara
Atom, karena alat Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) lebih spesifik dan dapat mendeteksi logam dalam jumlah mikro sekalipun,dan logam yang terkorosi diuji morfologi permukaannya dengan
menggunakan alat Scanning Electro
microscopy ( SEM ) yang bertujuan untuk mengetahui korosi yang terjadi pada baja tersebut.
1.2. Perumusan Masalah 1. Logam apakah yang paling cepat terkorosi dalam medianya diantara ketiga logam ( Fe, Ni, dan Cr ) yang diamati dalam larutan bekas perendaman baja SS 304 2. Bagaimana pengaruh waktu terhadap kecepatan korosi logam pada larutan Baja tersebut 3. apakah jenis korosi yang terjadi pada permukaan baja setelah dilakukan perendaman
1.3. Pembatasan Masalah 1.
Logam yang diamati pada sampel baja SS 304 yaitu logam Fe , Cr , dan Ni
2.
Alat yang digunakan adalah Spektrofotometri Serapan Atom dan Scanning Electron Microscopy
3.
Jenis Baja yang diamati adalah Baja SS 304 yang diperoleh di salah satu toko bangunan yang berada di Jl.Mahkamah no 9b UD. Sentosa Medan.
4.
Waktu perendaman selama 10, 20, dan 30 hari
1.4. Tujuan penelitian 1.
Untuk mengetahui logam yang lebih cepat terkorosi dalam medianya diantara ketiga logam ( Fe, Ni, Cr ) yang diamati dalam larutan bekas perendaman baja SS 304
Universitas Sumatera Utara
2.
Untuk mengetahui pengaruh waktu perendaman terahadap kecepatan korosi logam pada larutan Baja tersebut
3.
Untuk mengetahui jenis korosi yang terjadi pada permukaan baja setelah dilakukan perendaman
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini untuk memberikan informasi mengenai kecepatan korosi logam yang terkandung dalam Baja SS 304 dalam media H2SO4 1M kepada publik, khususnya industri yang selalu melakukan pencucian baja yang disebut sebagai proses pickling, bahwa logam yang terkandung dalam baja terurai dari paduanya setelah dilakukan proses pickling dan akan merusak lingkungan, untuk itu industri diharapkan lebih peduli terhadap limbah hasil proses pickling tersebut.
1.6. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia Dasar LIDA Universitas Sumatera Utara, Analisis Spektrofotometri Serapan Atom dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA Universitas Sumatera Utara dan Analisa SEM dilakukan di Laboratorium Fisika UNIMED.
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian ini adalah merupakan experimen laboratorium. Metode yang digunakan untuk penentuan laju korosi tersebut adalah metode uji kehilangan berat ( weight Loss Test). Baja tipe SS 304 yang diperoleh dari pasaran dipotong dalam bentuk lempengan dengan ketebalan 1mm dan jari-jari 2,5 cm direndam dalam media asam H2SO4 1M untuk pengurangan berat logam (proses korosi). Baja terlebih dahulu digosok dengan kertas pasir kemudian dicuci dengan aseton dan dibilas
Universitas Sumatera Utara
dengan aquabides, selanjutnya dilakukan perendaman dalam H2SO4 1M dengan variasi waktu yang berbeda.
Kemudian bekas perendaman tersebut dianalisis dengan alat SSA (Spektrofotometri Serapan Atom) untuk mengetahui logam –logam yang terkorosi dan laju korosi masing – masing logam dalam baja SS 304 tersebut, dan juga dilakukan uji morfologi permukaan logam menggunakan alat SEM (Scanning Electron Microscopy) pada permukaan baja yang direndam selama 30 hari untuk mengetahui jenis korosi yang terjadi. Adapun variabel – variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Variabel bebas : waktu perendaman Logam yaitu 10, 20 dan 30 hari. 2. Variabel terikat : Laju korosi masing – masing Logam (Fe, Ni, dan Cr) 3. Variabel tetap : Suhu dan media pengkorosi logam (H2SO4) 1M
Universitas Sumatera Utara
