PENGARUH WAKTU TERHADAP KECEPATAN KOROSI LOGAM Fe, Ni, DAN Cr PADA BAJA SS 304 DALAM MEDIUM ASAM SULFAT (H2SO4) 1M
SKRIPSI
NUR ASMI 090802007
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH WAKTU TERHADAP KECEPATAN KOROSI LOGAM Fe, Ni, DAN Cr PADA BAJA SS 304 DALAM MEDIUM ASAM SULFAT (H2SO4) 1M
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
NUR ASMI 090802007
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
PENGARUH WAKTU TERHADAP KECEPATAN KOROSI LOGAM Fe, Ni, DAN Cr PADA BAJA SS 304 DALAM MEDIUM ASAM SULFAT (H2SO4) 1M
SKRIPSI
Saya mengakui skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Januari 2014
NUR ASMI 090802007
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
:Pengaruh Waktu Terhadap Kecepatan Korosi Logam Fe, Ni, Dan Cr Pada Korosi Baja SS 304 Dalam Medium Asam Sulfat ( H2SO4 ) 1M
Kategori Nama NomorIndukMahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: Skripsi : Nur Asmi : 090802007 : Sarjana (S1) Kimia : Kimia :Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Januari 2014
KomisiPembimbing: Pembimbing 2
Pembimbing 1
Drs.Amir Hamzah Siregar,MSi. NIP:196106141991031002
Dr.Darwin Yunus Nasution,MS NIP:195508101981031006
Diketahui/Disetujuioleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst,MS. NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
iii
PENGHARGAAN
Bismillahirrohmanirrohiim. Alhamdulillah Puji syukur saya panjatkan kehadirat Ilahi Robbi Tuhan semesta alam, karena atas nikmat dan karunianyalah saya bisa menyelesaikan skripsi ini. Dan tidak lupa sholawat dan salam keharibaan Nabi besar Muhammad SAW yang mana syafaat beliau yang diharapkan dikemudian hari. Ucapan terimakasih yang sebesarnya-besarnya saya ucapkan kepada kedua orangtua saya ( Alm. Ayahanda Wahban Lubis dan Ibunda Rahmawati Nst), yang telah bersusah payah melahirkan dan membesarkan saya hingga hari ini dan kepada keempat abang dan kakak saya, Syaiful Alamsyah Lubis dan keluarga, Khoirul Basri Lubis dan keluarga, Fitria Dewi Lubis dan keluarga, dan khususnya abanganda Sahut Maholong Lubis dan kedua adik saya Zul Fikar lubis, dan Wahyu Rahmiana Lubis yang tak bosan-bosannya memberikan dukungan baik doa dan materi serta semangat kepada saya hingga saya bisa menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih saya ucapkan kepada bapak Dr.Darwin Yunus Nst.MS. dan bapak Drs. Amir Hamzah Siregar.Msi. yang telah banyak membantu memberikan masukan dan membimbing saya untuk menyelesaikan skiripsi ini. Kepada bapak Prof.Harlem Marpaung selaku dosen Penasehat Akademik saya, saya ucapkan terimakasih atas saran dan nasehatnya selama ini saat saya menjalani perkuliahan. Terimakasih saya ucapkan kepada ibu Dr.Rumondang Bulan Nst,MS dan bapak Dr.Albert pasaribu,MSc selaku ketua dan sekretaris Departemen atas bantuanya selama ini. Dan juga ucapan terimakasih saya ucapkan kepada kak Ayu selaku laboran Kimia Dasar LIDA USU yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan penelitian penulis. Kepada seluruh dosen dan staf pengajar kimia FMIPA USU atas ilmu dan motifasi yang diberikan kepada saya, semoga bermanfaat bagi saya dan dapat saya aplikasikan. Kepada teman seperjuangan kasra, Rina, Indah, dan kak Emi, khususnya teman-teman stambuk 2009 yang tak bisa saya sebutkan namanya satu persatu, adek-adek stambuk 2010-2012, teman-teman Asrama putri USU Ulin, Ade, Fitri, Nirma, Reni, Iin, dan teman-teman KSE serta yayasan KSE pusat saya ucapkan terimakasih atas dukungan, doanya dan kesempatan kepada saya menjadi penerima beasiswa KSE hingga saya bisa menyelesaikan skripsi ini.
Penulis
( Nur Asmi)
Universitas Sumatera Utara
iv
PENGARUH WAKTU TERHADAP KECEPATAN KOROSI LOGAM Fe, Ni, DAN Cr PADA BAJA SS 304 DALAM MEDIUM ASAM SULFAT (H2SO4) 1M ABSTRAK
Pengaruh waktu terhadap kecepatan korosi logam Fe, Ni, dan Cr pada baja SS 304 dalam medium asam sulfat (H2SO4) 1M telah diteliti dengan menggunakan metode uji pengurangan berat (Weight Loss Test). yaitu dengan perendaman Baja SS 304 dalam variasi waktu 10,20,dan 30 hari, kemudian larutan bekas perendaman baja SS 304 tersebut dianalisis dengan menggunakan alat Spektroskopi Serapan Atom (SSA) untuk menentukan kadar logam (Cr, Fe, dan Ni) yang hilang, dan analisa permukaan logam untuk menentukan jenis korosi yang terjadi dengan menggunakan alat Scanning Electron Microskopy (SEM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi logam Fe sebesar 19,6 mpy, logam Cr sebesar 6,31 mpy dan logam Ni sebesar 1,02 mpy pada perendaman 10 hari, pada perendaman 20 hari laju korosi logam meningkat yaitu logam Fe menjadi 32,2 mpy, logam Cr 18,48 mpy dan logam Ni 1,4 mpy, dan pada perendaman 30 hari laju korosi logam menurun, logam Fe menurun menjadi 25,6 mpy, logam Cr 16,42 mpy dan logam Ni 0,93 mpy. Berdasarkan laju korosi diatas logam –logam ini maksimum terkorosi pada perendaman 20 hari karena adanya lapisan pasivasi pada logam tersebut setelah perendaman 20 hari yang menyebabkan laju korosi menurun setelah perendaman 30 hari dan korosi yang terjadi pada permukaan logam tersebut adalah jenis korosi sumuran (pitting).
Kata kunci: Laju Korosi Logam, Baja SS 304, dan Korosi Sumuran
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR ISI
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar Daftar lampiran BAB 1.
BAB 2.
Halaman i ii iii iv v vi ix x xi
Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Perumusan Masalah 1.3 Pembatasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Lokasi Penelitian 1.7 Metodologi Penelitian Tinjauan Pustaka 2.1 Elektrokimia 2.1.1 Pengertian elektrokimia 2.1.2 Perbandingan reaksi kimia dan elektrokimia 2.1.3 Potensial elektroda reversible 2.1.4 Potensial elektrode dan keaktifan persamaan Nerst 2.1.5. Potensial Elektroda Standar 2.2. Korosi 2.2.1 Pengertian korosi 2.2.2 Jenis – jenis korosi 2.3. Baja 2.3.1 Pengertian baja 2.3.2 Jenis – jenis baja paduan 2.3.4 Jenis – Jenis baja tahan karat 2.4. Metode Pengukuran Laju Korosi 2.4.1 Tehnik Elektrokimia 2.4.2 Metode Pengurangan Berat Sampel 2.5 Sifat – sifat logam yang terkandung dalam baja 304 2.5.1 Logam Besi (Fe) 2.5.2 Logam Kromium (Cr) 2.5.3 Logam Nikel (Ni)
1 4 4 4 5 5 5 7 7 7 8 8 9 11 12 14 14 15 16 17 17 19 21 21 22 23
Universitas Sumatera Utara
2.6
Asam Sulfat 24 2.7 Spektroskopi Serapan Atom 24 2.7.1 Prinsip Dasar Spektroskopi Serapan Atom 2.7.2 Gangguan Pada Spektroskopi Serapan Atom 2.7.3 Kelebihan dan Kekurangan Spektroskopi Serapan Atom 2.8 Scanning Electron Microscopy
BAB 3.
Metode Penelitian 3.1 Alat dan bahan 3.1.1 Alat 3.1.2 Bahan 3.2
25 25 26 27
28 28 28
Prosedur penelitian 3.2.1 Penghilangan Berat Baja SS 304 3.2.2 Pembuatan Larutan Standart 3.2.3 Karakterisasi Dengan Analisis Spektroskopy Serapan Atom 3.2.4 Penentuan Lgam Baja SS 304 (Fe, Cr, dan Ni) Yang Terkorosi Dalam Larutan H2SO4 dalam Waktu yang Bervariasi 3.2.5 Analisa Morfologi Permukaan Logam Baja dengan SEM 3.2.6 Pengolahan Data
29 29 29 31
32 32 33
3.3
BAB 4.
Bagan Penelitian 34 3.3.1 Perendaman Baja SS 304 dalam H2SO4 34 3.3.2 Pembuatan Larutan Seri Standart dan Kurva 35 Kalibrasi Logam Ni 3.3.3 Pembuatan Larutan Seri Standart dan Kurva Kalibrasi Logam Fe 36 3.3.4 Penentuan Larutan Seri Standart dan Kurva Kalibrasi Logam Cr 37 3.3.5 Penentuan Logam Ni dalam Larutan Bekas perendaman Baja SS 304 10 hari 38 3.3.6 Penentuan Logam Fe dalam Larutan Bekas perendaman Baja SS 304 10 hari 38 3.3.7 Penentuan Logam Cr dalam Larutan Bekas perendaman Baja SS 304 10 hari 39 3.3.8 Analisis Permukaan Logam dengan Alat Scanning Electron Microscopy (SEM 39 Hasil dan Pembahasan 4.1. Hasil Penelitian 40 4.1.1. Konsentrasi Logam (Cr, Fe, dan Ni) Larutan Bekas Perendaman Baja SS 304 yang Dianalisis dengan SSA 40 4.1.2. Penentuan Kadar Logam (Cr, Fe, dan Ni) Satuan gram (gr) 40
Universitas Sumatera Utara
BAB 5.
4.1.3. Penentuan Laju Korosi Logam (Cr, Fe, dan Ni) Yang Terkorosi dalam Larutan H2SO4 4.1.4. Persentase berat logam (Cr, Fe dan Ni) yang Hilang dari Berat Total Masing – masing Logam yang terkandung dalam Baja SS 304 4.2. Pembahasan Hasil Penelitian 4.3. Hasil Analisa Permukaan Logam Setelah Dilakukan Perendaman 30 Hari yang Diuji Dengan Alat SEM Kesimpulan dan Saran 5.1. 5.2.
Daftar Pustaka
Kesimpulan Saran
41
43 44 47
50 51 52
Universitas Sumatera Utara
