Air Boiler dan Ketel

HomeTV ONLINETukaran LinkRSS AYAH KIA SIREGAR AYAH KIA SIREGAR Membuka Cakrawala, Wawasan dan Pengetahuan Hobby Kesehatan Koleksi Privat Ragam RELIGI Rumah Tangga Seks Sains dan Teknologi Tips And Trick Uncategorized AIR, BOILER DAN COOLING . TOWER Filed under: Uncategorized — Tinggalkan komentar 23 September 2012 AIR, BOILER DAN COOLING . TOWER Kegunaan air dalam proses industri sangat banyak sekali, selain sebagai air baku pada industri air minum dan pemutar turbin pada pembangkit tenaga listrik, juga sebagai alat bantu utama dalam kerja pada proses – proses industri. Selain itu juga air digunakan sebagai sarana pembersihan ( cleaning ) baik itu cleaning area atau alat – alat produksi yang tidak memerlukan air dengan perlakuan khusus atau cleaning dengan menggunakan air dengan kualitas dan prasyarat tertentu yang membutuhkan sterilisasi dan ketelitian yang tinggi. Dalam hal ini pembahasan difokuskan pada air sebagai penghasil energi kalor dan sebagai penyerap energi kalor ( pendingin ) dalam industri pada umumnya. A. Air umpan boiler Boiller adalah tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan untuk menghasilkan uap lewat penguapan air untuk dipakai pada pembangkit tenaga listrik lewat turbin, proses kimia, dan pemanasan dalam produksi. Sistem kerjanya yaitu air diubah menjadi uap. Panas disalurkan ke air dalam boiler, dan uap yang dihasilkan terus – menerus. Feed water boiler dikirim ke boiler untuk menggantikan uap yang hilang. Saat uap meninggalkan air boiler, partikel padat yang terlarut semula dalam feed water boiler tertinggal. Partikel padat yang tertinggal menjadi makin terkonsentrasi, dan pada saatnya mencapai suatu level dimana konsentrasi lebih lanjut akan menyebabkan kerak atau endapan untuk membentuk pada logam boiler. Ketidaksesuaian kriteria air umpan boiler menurut baku mutu diatas akan mempengaruhi berbagai hal, misalnya : 1. Korosi Peristiwa korosi adalah peristiwa elektrokimia, dimana logam berubah menjadi bentuk asalnya akibat dari oksidasi yang disebabkan berikatannya oksigen dengan logam, atau kerugian logam disebabkan oleh akibat beberapa kimia Penyebab korosi Boiller: – Oksigen Terlarut – Alkalinity ( Korosi pH tinggi pada Boiler tekanan tinggi ) – Karbon dioksida ( korosi asam karbonat pada jalur kondensat ) – Korosi khelate ( EDTA sebagai pengolahan pencegah kerak ) Akibat dari peristiwa korosi adalah penipisan dinding pada permukaan boiler sehingga dapat menyebabkan pipa pecah atau bocor. 2. Kerak Pengerakan pada sistem boiler : – Pengendapan hardness feedwater dan mineral lainnya – Kejenuhan berlebih dari partikel padat terlarut ( TDS ) mengakibatkan tegangan permukaan tinggi dan gelembung sulit pecah – Kerak boiler yang lazim : CaCO3, Ca3 (PO4)2, Mg(OH)2, MgSiO3, SiO2, Fe2(CO3)3, FePO4 3. Endapan Pembekuan material non mineral pada boiler, umumnya berasal dari: – Oksida besi sebagai produk korosi – Materi organic ( kotoran – bio, minyak dan getah ), Boiler bersifat alkalinity jika terkena gliserida maka akan terjadi reaksi penyabunan. – Partikel padat tersuspensi dari feedwater ( tanah endapan dan pasir ) Dari peristiwa – peristiwa ini mengakibatkan terbentuknya deposit pada pipa superheater, menyebabkan peristiwa overheating dan pecahnya pipa, terbentuknya deposit pada sirip turbin, menyebabkan turunnya effisiensi B. Air pendingin dan sirkulasi sebagai Cooling tower dan Chiller Colling tower atau menara pendingin adalah suatu sistem pendinginan dengan prinsip air yang disirkulasikan. Air dipakai sebagai medium pendingin, misalnya pendingin condenser, AC, diesel generator ataupun mesin – mesin lainnya. Jika air mendinginkan suatu unit mesin maka hal ini akan berakibat air pendingin tersebut akan naik temperaturnya, misalnya air dengan temperature awal ( T1 ) setelah digunakan untuk mendinginkan mesin maka temperaturnya berubah menjadi ( T2 ). Disini fungsi cooling tower adalah untuk mendinginkan kembali T2 menjadi T1 dengan blower / fan dengan bantuan angin. Demikian proses tersebut berulang secara terus menerus. Sedangkan pada chiller temperature yang dibutuhkan relative lebih rendah dibandingkan penggunaan Colling tower. Beda antara cooling dan chiller adalah pada sistem yang digunakan. Maksudnya, bila cooling adalah sistem terbuka sedangkan pada chiller adalah sistem tertutup sehingga proses penguapan lebih rendah dibandingkan dengan sistem terbuka. Sistem air cooling dapat dikategorikan dua tipe dasar, sebagai berikut : 1. Sistem air cooling satu aliran Sistem air cooling satu arah adalah satu diantara aliran air yang hanya melewati satu kali penukar panas. Dan lalu dibuang kepembuangan atau tempat laindalam proses. Sistem tipe ini mempergunakan banyak volume air. Tidak ada penguapan dan mineral yang terkandung didalam air masuk dan keluar penukar panas. Sistem air cooling satu arah biasa digunakan pada terminal tenaga besar dalam situasi tertutup dari air laut atau air sungai dimana persediaan air cukup tinggi. 2. Sistem air cooling sirkulasi Pada sistem sirkulasi terbuka ini, air secara berkesinambungan bersikulasi melewati peralatan yang akan didinginkan dan menyambung secara seri. Transfer panas dari peralatan ke air, dan menyebabkan terjadinya penguapan ke udara. Penguapan menambah konsentrasi dan padatan mineral dalam air dan ini adalah efek kombinasi dari penguapan dan endapan, yang merupakan konstribusi dari banyak masalah dalam pengolahan dengan sistem sirkulasi terbuka. Pada peristiwa sirkulasi air ini, akan terjadi proses – proses sebagai berikut : a. Pendinginan air cooling tower adakah atas dasar penguapan ( Evaporasi ) Pada peristiwa fisika dikenal prinsip “ jumlah kalor yang diterima = jumlah kalor yang dilepaskan “. Kalor untuk melakukan pendinginan dari T2 menjadi T1 sama dengan kalor penguapan atau dengan kata lain air tersebut menjadi dingin dikarenakan sebagian dari air tersebut menguap. Untuk cooling tower, besarnya penguapan dapat dihitung bila diketahui kapasitas pompa sirkulasi ( m3/jam ) b. Pada air Cooling tower terjadi pemekatan Garam. Dengan adanya penguapan maka lama kelamaan seluruh mineral yang tidak dapat menguap akan berkumpul sehingga terjadi pemekatan. Dengan banyaknya mineral yang terkandung pada air Cooling tower perlu dilakukan proses Bleed Off dan penambahan air make up. Air yang menguap adalah air yang murni bebas dari garam – garam mineral dengan konsentrasi = 0. Pada cooling tower dapat diketahui siklus air pada unit cooling tower adalah dengan cara : Dengan rumus Cycle = Tower water chloride Make up water chloride Tanpa menggunakan parameter khlorida, siklus dapat diketahui dengan membaca konduktivity, yaitu dengan membandingkan konduktivity air tower dengan konduktivity air make up. Masalah yang sering timbul dalam pada seluruh sistem air cooling adalah: – Korosif Pada pH yang rendah menyebabkan terjadinya korosi pada logam. Begitu juga nitrifying. Penyebab lain adalah dengan adanya bakteri yang dapat menghasilkan asam sulfat. Bakteri yang memiliki kemampuan untuk mengubah hydrogen sulfide menjadi sulfur kemudian mengubah menjadi asam sulfat. Bakteri ini menyerang logam besi, logam lunak dan steiless steel, hidup sebagai anaerobic ( tanpa udara ) – Kerak Pembentukan kerak diakibatkan oleh kandungan padatan terlarut dan material anorganik yang mencapai limit control. Metode yang digunakan untuk mencegah terjadinya pembentukan kerak antara lain : 1. Menghambat kerak dengan mengontrol pH Dalam keadaan asam lemah ( kira – kira pH 6,5 ). Asam sulfat yang paling sering digunakan untuk ini, memiliki dua efek dengan memelihara pH dalam daerah yang benar dan mengubah kalsium karbonat, ini memperkecil resiko terbentuknya kerak kalsium sulfat. Ini memperkecil resiko terbentuknya kerak kalsium karbonat dan membiarkan cycle yang tinggi dari konsentrasi dalam sistem. Mengontrol kerak dengan bleed off Bleed off pada sirkulasi air cooling terbuka sangat penting untuk memastikan bahwa air tidak pekat sebagai perbandingan untuk mengurangi kelarutan dari garam mineral yang kritis. Jika kelarutan ini berkurang kerak akan terbentuk pada penukar panas. Mengontrol kerak dengan bahan kimia penghambat kerak. Bahan kimia umumnya berasal dari organic polimer, yaitu polyacrilik dan polyacrilik buatan. – Masalah mikrobiologi Microorganisme juga mampu membentuk deposit pada sembarangan permukaan. Hampir semua jasad renik ini menjadi kolektor bagi debu dan kotoran lainnya. Hal ini dapat menyebabkan efektivitas kerja cooling tower menjadi terganggu. – Masalah kontaminasi Keadaan cooling tower yang terbuka dengan udara bebas memungkinkan organisme renik untuk tumbuh dan berkembang pada sistem, belum lagi kualitas air make up yang digunakan. PENGOLAHAN AIR UMPAN KETEL Kebutuhan energi dan sistem pemanasan dalam industri umumnya dipenuhi dengan cara memanfaatkan steam yang dibangkitkan dalam suatu ketel (boiler). Air yang berasal dari sungai, danau, dan sumur, tidak dapat langsung digunakan untuk air umpan ketel. Air yang digunakan harus diolah terlebih dahulu, karena jika tidak, maka masa pakai ketel akan berkurang. 5.1 Persyaratan Air Umpan Ketel Penggunaan air umpan ketel yang tidak memenuhi persyaratan akan menimbulkan beberapa masalah, antara lain : i. Pembentukan kerak ii. Terjadinya korosi iii. Pembentukan busa Pembentukan Kerak Ketel Kerak pada ketel dapat terjadi karena pengendapan (precipitation) langsung dari zat pengotor pada permukaan perpindahan panas, atau karena pengendapan zat tersuspensi dalam air yang kemudian, melekat pada logam dan menjadi keras. Kerak dapat mengakibatkan terjadinya pemanasan-lanjut setempat (local overheating) dan logam ketel gagal berfungsi (failure). Macam-macam kerak yang dapat terbentuk akibat senyawa-senyawa impurities pada air umpan ketel ditunjukkan pada Tabel 5.1. Korosi pada Ketel Pengertian korosi secara sederhana adalah perubahan kembali logam menjadi bentuk bijihnya. Proses korosi sebenarnya merupakan proses elektrokimia yang rumit dan kompleks. Korosi dapat menimbulkan kerusakan yang luas pada permukaan logam. Penyebab utama timbulnya korosi, antara lain : i. pH air yang rendah ii. Gas-gas yang terlarut dalam air seperti : O2, CO2, dan lain-lain iii. Garam-garam terlarut dan padatan tersuspensi Kontak antara permukaan logam dan air menyebabkan terjadinya reaksi korosi sebagai berikut : Fe + 2 H2O ↔ Fe(OH)2 + H2 (5.1) Pengolahan dan Penyediaan Air Bab 5 – Pengolahan Air Umpan Ketel 5-2 Reaksi di atas pada suatu saat akan mencapai keadaan kesetimbangan dan korosi tidak akan berlanjut; akan tetapi adanya oksigen terlarut dan pH air yang rendah akan mengakibatkan terganggunya kesetimbangan dan reaksi bergeser ke sebelah kanan. Reaksi yang terjadi akibat adanya oksigen dan pH yang rendah adalah sebagai berikut : 4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O ↔ Fe(OH)3 (5.2) 2 H2 + O2 ↔ 2 H2O (5.3) Fe(OH)2 + 2 H+ ↔ Fe2+ + 2 H2O (5.4) Pergeseran arah reaksi korosi ke sebelah kanan menyebabkan berlanjutnya peristiwa korosi pada logam-ketel. Alkalinitas yang rendah dan adanya garam-garam dan padatan terlarut dalam air dapat membantu terjadinya korosi. Pembentukan busa Pembentukan busa (foaming) adalah peristiwa pembentukan gelembunggelembung di atas permukaan air dalam drum boiler. Penyebab timbulnya busa adalah adanya kontaminasi oleh zat-zat organik atau zat-zat kimia yang ada dalam air ketel tidak terkontrol dengan baik. Busa dapat mempersempit ruang pelepasan uap-panas (steam-release space) dan dapat menyebabkan terbawanya air serta kotoran-kotoran bersama-sama uap air. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh hal ini adalah terjadinya endapan dan korosi pada logam-logam dalam sistem ketel. Pengolahan Air Umpan Ketel Secara Umum Sebelum digunakan sebagai umpan air yang berasal dari berbagai jenis sumber, diolah dengan menggunakan metoda yang telah diterangkan pada sub bab 4.1. Setelah mengalami pengolahan pendahuluan (pengolahan eksternal ), air umpan boiler harus mengalami pengolahan khusus. Pengolahan ini menggunakan berbagai macam zat kimia, yang diinjeksikan /ditambahkan ke air umpan boiler. Penambahan bahan kimia ini diharapkan dapat digunakan untuk mencegah berbagai akibat yang dapat merugikan performansi kerja dari ketel. Penambahan bahan-bahan kimia pada air umpan boiler merupakan proses yang esensial, terlepas dari kenyataan apakah air itu diolah atau tidak sebelumnya. Oleh karena itu, pengolahan eksternal dalam beberapa hal tidak diperlukan, sehingga air dapat langsung digunakan setelah penambahan beberapa bahan-bahan kimia saja. Contoh penambahan bahan-bahan kimia pada air umpan ketel tanpa harus mengalami pengolahan terlebih dahulu adalah : – apabila ketel beroperasi pada tekanan rendah atau sedang – apabila sejumlah besar kondensat digunakan kembali sebagai air umpan – atau bila air baku yang digunakan untuk air umpan ketel telah memiliki kualitas yang baik Proses pengolahan air dengan penambahan bahan-bahan kimia ini memiliki beberapa kesulitan. Kesulitan yang utama adalah adalah bila kesadahan air umpan Pengolahan dan Penyediaan Air Bab 5 – Pengolahan Air Umpan Ketel 5-4 sangat tinggi sehingga banyak lumpur yang terbentuk. Hal ini dapat menaikkan jumlah blow down. Pengolahan air umpan ketel dengan penambahan bahan-bahan kimia yang dilakukan tanpa pengolahan pendahuluan (pengolahan eksternal) juga memperbesar kemungkinan pembentukan kerak pada sistem sebelum ketel dan pada saluran-saluran air umpan. 5.3 Pengolahan Air Umpan Ketel dengan Penambahan Bahan-bahan Kimia Tujuan penambahan bahan-bahan dalam proses pengolahan air umpan boiler adalah sebagai berikut : (1) Bereaksi dengan kesadahan dan kandungan silika air umpan dan mencegah pengendapannya pada permukaan logam ketel sebagai kerak. Ion-ion kalsium dapat diendapkan dalam bentuk kalsium hidroksi apatit (3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2) dan kalsium karbonat (CaCO3), dan ion-ion magnesium dan silika diendapkan dalam bentuk sarpentin (2MgSiO3.Mg(OH)2.H2O), magnesium silikat (MgSiO2) dan magnesium hidroksida (Mg(OH)2). Reaksi-reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : 3 Ca2+ + 2 PO4 3- 􀃆 Ca3(PO4)2 (5.5) Ca2+ + HCO3 – + OH 􀃆 CaCO3 + H2O (5.6) Mg2+ + 2 OH 􀃆 Mg(OH)2 (5.7) 3Mg2+ + 2OH- + 2SiO3 2- + H2O 􀃆 2MgSiO3.Mg(OH)2.H2O (5.8) 4Mg2+ + 2OH- + 2PO4 3- 􀃆 2Mg3(PO4)2.Mg(OH)2 (5.9) pH yang cukup baik untuk proses ini adalah di atas 9,5. Kondisi ini memungkinkan pembentukan endapan yang dapat mengalir dengan mudah pada saat dilakukan blow down. Penggunaan bahan-bahan kimia khusus untuk mengendalikan pembentukan kerak (chelating agents) merupakan alternatif lain yang dapat dilakukan. Bahan-bahan kimia ini bersama ion-ion seperti kalsium dan magnesium dapat membentuk senyawa kompleks yang larut dalam air. Penggunaan chelating agents ini hanya sesuai untuk boiler bertekanan rendah dan air umpan ketel dengan kesadahan yang rendah (1-2 ppm). Contoh dari chelating agent adalah NTA (nitrilo triacetic acid) dan EDTA (ethylene diamine tetraacetic acid). (2) Menjadikan zat-zat tersuspensi seperti lumpur, kesadahan dan besi oksida menjadi suatu massa yang tidak melekat pada logam ketel. Pengaturan sifat lumpur agar tidak melekat pada logam ketel dilakukan dengan penggunaan bermacam-macam Pengolahan dan Penyediaan Air Bab 5 – Pengolahan Air Umpan Ketel 5-5 bahan organik yang masuk golongan tannin, lignin atau alginat. Bahan-bahan organik ini perlu dipilih dan diproses sedemikian rupa sehingga efektif dan stabil pada tekanan operasi ketel. Pengeluaran lumpur dari ketel dilakukan dengan cara blow down. (3) Menyediakan perlindungan anti busa untuk memungkinkan pemekatan padatan terlarut dan tersuspensi dalam air ketel sampai taraf tertentu tanpa terjadi carry over. Pembentukan carry-over dapat terjadi akibat disain ketel yang kurang baik, alat pemisah steam dan air yang tidak efektif atau akibat level air yang tinggi. Busa dapat terbentuk akibat adanya padatan yang terlarut atau tersuspensi dalam air, alkalinitas atau akibat masuknya material yang dapat merangsang pembentukan busa seperti kondensat steam yang terkontaminasi oleh minyak. Penggunaan senyawa-senyawa pencegah pembentukan busa (anti foam agents), dapat dilakukan untuk mengatasi masalah ini, akan tetapi cara yang lebih ekonomis adalah dengan melakukan pengolahan air yang baik, peningkatan blow down dari ketel dan menghilangkan senyawa yang dapat membantu pembentukan busa dari kondensat steam yang didaur ulang (recycle). (4) Menghilangkan oksigen dari air dan menyediakan alkalinitas yang cukup untuk mencegah korosi ketel. Sejumlah oksigen dapat terbawa dalam air umpan ketel meskipun sudah melewati tahap deaerasi. Kandungan oksigen ini harus dihilangkan untuk mencegah terjadinya korosi. Bahan kimia untuk menghilangkan oksigen (chemical oxygen scavenger) yang biasa digunakan adalah natrium sulfit dan hydrazine. Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut : 2 Na2SO3 + O2 􀃆 2 Na2SO4 (5.10) N2H4 + O2 􀃆 H2O + N2 (5.11) Natrium sulfit digunakan pada proses ini karena alasan-alasan seperti : mempunyai kecepatan reaksi yang cepat pada temperatur rendah, mudah untuk diumpankan dan sisa yang tidak bereaksi dapat dianalisis dengan mudah. Hydrazine dapat digunakan untuk menghilangkan oksigen tanpa menambah jumlah kandungan padatan terlarut atau padatan tersuspensi. Hydrazine hanya dapat bereaksi dengan oksigen bebas pada suhu tinggi, dan boiler dengan tekanan di bawah 400 psig tidak dapat menggunakan senyawa ini. Hydrazine yang tidak bereaksi akan menambah kandungan ammonia dan nitrogen bebas di air boiler. Hydrazine baik digunakan jika pemakaian natrium sulfit menghasilkan impurities pada kukus yang dapat Pengolahan dan Penyediaan Air Bab 5 – Pengolahan Air Umpan Ketel 5-6 merusak katalis dan pada tekanan tinggi natrium sulfit akan menambah padatan terlarut di air boiler. Oleh sebab itu hydrazine lebih banyak dipakai pada plant yang menggunakan boiler tekanan tinggi. Jumlah hydrazine yang ditambahkan sama dengan jumlah oksigen terlarut dan berlebih 100 % untuk menjaga agar kandungan minimum di air umpan tetap sebesar 0,05 – 0,1 ppm. Hydrazine adalah larutan beracun dan harus ditangani secara hati-hati. Selain tujuan-tujuan di atas, pengolahan internal juga harus mencegah korosi dan pembentukan kerak pada sistem air umpan serta memberikan perlindungan korosi dalam sistem kondensat-uap. Penambahan soda kaustik, soda abu atau campuran senyawa-senyawa fosfat dapat dilakukan untuk mengatasi alkalinitas air yang terlalu rendah. 5.4 Perlakuan terhadap Kondensat (Condensate Treatment) Perlakuan terhadap kondensat mencakup pengendalian korosi di sistem kondensat dan perbaikan mutu kondensat (condensate polishing). Sekalipun kondensat yang diumpankan kembali relatif murni, tetapi mungkin masih mengandung impurities dari hasil proses korosi, dan erosi, baik yang larut maupun yang tidak larut. Impurities tersebut dapat berupa mineral-mineral, kesadahan dan minyak. Condensate polishing dimaksudkan untuk meminimumkan jumlah impurities tersebut agar dapat mencegah pembentukan kerak pada ketel dan turbin, dan meminimumkan pengaruh korosif. Tahap perbaikan kondensat merupakan kombinasi dari tahap filtrasi dan pertukaran ion. Sistem pertama yang dipakai adalah sistem filtrasi dan pertukaran ion secara terpisah. Filtrasi digunakan untuk menyaring pengotor tersuspensi dan minyak. Tahap filtrasi saja sudah cukup memadai jika dipakai untuk menyaring impurities pada saat start-up dan operasi normal, tetapi jika terjadi kebocoran pada pipa kondensat sehingga padatan terlarut banyak memasuki kondensat, tahap filtrasi saja tidak cukup dan dibutuhkan sistem demineralisasi (mix-bed demineralizer) untuk operasi perbaikan. Alternatif lain yang dapat dipakai adalah penggunaan tahap filtrasi dan demineralisasi dalam satu alat. Bab 6 – Pengolahan Air Pendingin 6-1 BAB 6 PENGOLAHAN AIR PENDINGIN Air pendingin (cooling water) adalah air yang dilewatkan melalui alat penukar panas dengan maksud untuk menyerap dan memindahkan panasnya. Sistem yang dilalui oleh aliran air pendingin disebut sebagai sistem air pendingin (cooling water system). Sistem air pendingin dibagi dalam dua jenis, yaitu jenis resirkulasi dan jenis sekalilewat (once-through). Pada jenis resirkulasi, air pendingin yang telah digunakan, digunakan kembali untuk keperluan yang sama, sedangkan pada sistem sekali-lewat air yang telah digunakan langsung dibuang. Jenis resirkulasi dibagi lagi dalam dua jenis, yaitu resirkulasi terbuka dan resirkulasi tertutup. Pada sistem resirkulasi terbuka sebagian air yang telah digunakan diuapkan untuk mendinginkan bagian air sisanya. Pada sistem resirkulasi tertutup, pendinginan kembali tidak dengan cara memanfaatkan panas laten penguapan, melainkan dengan menggunakan suatu jenis alat penukar panas. Pada sub-bab berikut, akan dijelaskan mengenai persyaratan air pendingin serta metoda pengendalian terhadap masalah yang sering timbul pada sistem air pendingin. Metoda pengendalian tersebut meliputi sistem air pendingin resirkulasi terbuka, sistem air pendingin resirkulasi tertutup, dan sistem air pendingin sekali-lewat. 6.1 Persyaratan Air Pendingin Air pendingin adalah air yang dilewatkan melalui alat penukar panas (heat exchanger) dengan maksud untuk menyerap dan memindahkan panasnya. Masalah yang sering timbul dalam sistem air pendingin adalah : l. terjadinya korosi 2 pembentukan kerak dan deposit 3. terjadinya fouling akibat aktivitas mikroba Korosi pada Sistem Air Pendingin Kerugian yang ditimbulkan oleh korosi pada sistem air pendingin adalah penyumbatan dan kerusakan pada sistem perpipaan. Kontaminasi produk yang diinginkan karena adanya kebocoran-kebocoran, dan menurunnya efisiensi perpindahan panas. Mekanisme sederhana dan beberapa hal yang menyebabkan terjadinya korosi telah dibahas pada sub bab 5.1. Pengolahan dan Penyediaan Air Bab 6 – Pengolahan Air Pendingin 6-2 Pembentukan Kerak dan Deposit pada Sistem Air Pendingin Gangguan yang ditimbulkan oleh terbentuknya kerak antara lain : penurunan efisiensi perpindahan panas, naiknya kehilangan tekanan karena naiknya tahanan dalam pipa serta penyumbatan pada pipa-pipa berukuran kecil. Fouling pada Sistem Air Pendingin Menara pendingin (cooling tower) merupakan bagian dari sistem air pendingin yang memberikan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisma. Algae dapat berkembang dengan baik pada bagian yang cukup mendapat sinar matahari, sedangkan “lendir” (slime) dapat berkembang pada hampir di seluruh bagian dari sistem air pendingin ini. Mikroorganisma yang tumbuh dan berkembang tersebut merupakan deposit (foul) yang dapat mengakibatkan korosi lokal, penyumbatan dan penurunan efisiensi perpindahan panas. Sistem Air Pendingin dengan Resirkulasi Terbuka Sistem resirkulasi terbuka dibahas lebih dulu karena sistem ini memiliki masalah yang jauh lebih rumit, sehingga masalah dalam sistem ini telah mencakup pula masalah dalam sistem-sistem yang lain. Pengolahan dan Penyediaan Air Bab 6 – Pengolahan Air Pendingin 6-3 6.2.1 Pengendalian Pembentukan Kerak Pembentukan kerak dipengaruhi oleh jumlah padatan terlarut yang ada di air. CaCO3 merupakan kerak yang sering ditemui pada sistem air pendingin dan terbentuk jika kadar Ca dan alkalinitas air terlalu tinggi. Pengendalian gangguan ini dimaksudkan untuk mencegah pembentukan kerak CaCO3 dengan menjaga agar kadar Ca dan alkalinitas dalam air sirkulasi cukup rendah, dan mencegah pengendapan kerak pada permukaan logam. Untuk maksud pertama dapat ditempuh dua cara, yaitu : (1) menurunkan siklus konsentrasi air yang bersirkulasi atau (2) menambah asam, misalnya H2SO4, agar pH air di bawah 7 Untuk maksud kedua dapat digunakan inhibitor kerak berupa chemicals seperti polifosfat, fosfonat, ester fosfonat dan poliacrylat. Kecenderungan pembentukan kerak dapat diperkirakan menggunakan Langelier Saturation Index (LSI) dan Ryznar Stability Index (RSI). Fokus utama penggunaan kedua index ini adalah untuk mengatur kondisi air pendingin agar tidak membentuk kerak dan tidak bersifat korosif. Index LSI berharga positif (+) berarti air cenderung untuk membentuk kerak CaCO3, dan jika berharga negatif (-) air tidak jenuh dengan CaCO3, cenderung untuk melarutkan CaCO3 dan bersifat korosif. Identik dengan LSI, harga RSI lebih kecil dari 6,0 menunjukkan kecenderungan pembentukan kerak dan jika lebih besar dari 6,0 berarti cenderung untuk melarutkan CaCO3 dan bersifat korosif Contoh penggunaan LSl disajikan pada Gambar 6.1. Gambar tersebut dapat dipakai untuk menghitung pHs, yaitu harga pH dimana air berada dalam kesetimbangan dengan CaCO3. Perbedaan harga pHs dengan pH menyatakan harga indeks LSI. Tabel 6.2 menyajikan harga indeks LSI dan RSI dan perkiraan kemungkinan yang akan terjadi pada sistem air pendingin. 6.2.2 Pengendalian Korosi Pengendalian korosi dilakukan dengan cara menambahkan chemicals yang berfungsi sebagai inhibitor (penghambat). Inhibitor yang umum dipakai adalah polifosfat, kromat, dikromat, silikat, nitrat ferrosianida dan molibdat. Dosis inhibitor yang digunakan harus tepat, karena suatu inhibitor hanya dapat bekerja efektif setelah kadarnya mencapai harga tertentu. Kadar minimum yang dibutuhkan oleh suatu inhibitor agar dapat bekerja secara efektif disebut batas kritis. Pengendalian Pembentukan Fouling dan Penghilangan Padatan Tersuspensi Pembentukan fouling yang disebabkan oleh mikroorganisme dapat dicegah atau dikendalikan menggunakan klorin, klorofenol, garam organometal, ammonium kuartener, dan berbagai jenis mikrobiosida (biosida). Klorin merupakan chemicals yang paling banyak dipakai. Dosis pemakaian klorin yang efektif adalah sebesar 0,3 sampai 1,0 ppm. Pengolahan yang tepat diperoleh secara percobaan, karena penggunaan beberapa biosida secara bersama-sama kadang-kadang memberikan hasil yang lebih baik dan senyawa-senyawa tersebut acap kali digunakan bersama klorin. Padatan tersuspensi dalam air merupakan masalah yang cukup serius. Padatan tersuspensi tersebut dapat menempel pada permukaan perpindahan panas sehingga mengakibatkan berkurangnya efisiensi perpindahan panas. Salah satu metoda yang digunakan untuk mengendalikan padatan tersuspensi adalah dengan melakukan filtrasi secara kontinu terhadap sebagian air yang disirkulasi Sistem Air Pendingin dengan Resirkulasi Tertutup dan Sistem Air Pendingin Sekali-Lewat Sistem air pendingin dengan resirkulasi tertutup membutuhkan sejumlah kecil air make-up untuk mengurangi gangguan. Air demin atau kondensat uap, biasanya digunakan sebagai sebagai air make-up. Pada sistem air pendingin sekali-lewat, tidak ada proses pemekatan. Jika proses pemekatan tidak terjadi, maka kadar padatan terlarut relatif sama dengan air umpan. Kekurangan pada sistem ini adalah terjadi kenaikan temperatur, sehingga perlu usaha untuk menurunkan temperatur tersebut. Pengolahan seringkali dimaksudkan untuk mencegah atau meminimumkan kerak atau korosi dan juga berfungsi untuk mengurangi fouling yang disebabkan oleh padatan tersuspensi dan organisme laut. Chemicals yang digunakan untuk maksud tersebut identik dengan yang dipakai untuk resirkulasi terbuka, kecuali pada pengendalian korosi. Pemakaian inhibitor korosi pada sistem ini sama sekali tidak praktis, sehingga masalah korosi ditangani dengan cara melapisi permukaan peralatan dengan serat yang diperkuat dengan plastik, semen, atau menggunakan peralatan yang tahan terhadap korosi. Tentang iklan-iklan ini Beri peringkat: Rate This Sebarkan Artikel Ini Ke : Facebook6TwitterLinkedInGoogleCetakPinterest Terkait Seluk Beluk chemical boiler dalam "Sains dan Teknologi" Sistem Aerasi Pada Instlasi Pengolahan Air Limbah dalam "Sains dan Teknologi" TOTAL DISSOLVED SOLID (ZAT PADAT TERLARUT) dalam "Sains dan Teknologi" Comments RSS feed Berikan Balasan « Minum Kopi Ting…Jahe dan Sejuta Khasiat » Waktu Saat ini Ayah Kia Siregar Buat Lencana Anda Arif Muda Siregar Ayah Kia Siregar Pengukuran Kadar Air dalam Bahan Makanan Perubahan Warna Langit Saat Tiba Waktu Sholat Diproteksi: Adzkia Siregar Bersama Ayah di Irian Supermarket Tebing Tinggi 10 Ciri Khas Pribadi Muslim Penyakit Disfungsi Syaraf Wajah (Bell’s Palsy) Arsip Arsip Click to get more.Widget Meta Mendaftar Masuk log RSS Entri RSS Komentar WordPress.com Komunitas Blog Ikuti Blog Ayah Kia Siregar via email Masukkan alamat surat elektronik Anda untuk mengikuti blog ini dan menerima pemberitahuan tentang tulisan baru melalui surat elektronik. Bergabunglah dengan 11 pengikut lainnya onesetia82 Blog Stats 87,180 hits Visitors Flag Counter Flickr Photos The Endless Summer In Winter 'Fall On Your Spear' - The Old Man of Storr Retired Lebih Banyak Foto Locations of visitors to this page Jumlah Pengunjung Blog Ini Hit Counters Web Site Hit Counter SEO Stats powered by MyPagerank.Net Top Rated Posts | Pages | Comments All | Today | This Week | This Month Fakta dan Bukti ” Yahudi di Diri Ahmad Dhani dan Album Dewa” 5/5 (2 votes) 13 Sifat – Sifat Wanita Yang Tidak Disukai Pria 5/5 (1 vote) Karbohidrat dan Penentuan Tes Analisa Karbohidrat 5/5 (1 vote) Safety Laboratory ( Keselamatan Kerja di Lab Kimia) 5/5 (1 vote) Herbal buat Burung Paruh Bengkok 5/5 (1 vote) Google Translate English Korean Germany France Netherlands Arabian Vietnam Japanese Spanyol Italy Spam Diblokir 3.798 spam diblok oleh Akismet Cara Muhammad SAW.com Ceebydith HLR Lookup Planet Burung irfanhandi Adesepele Blog Google PageRank Checker Powered by MyPagerank.Net seo monitor google pagerank Googlebot last access powered by MyPagerank.Net Yahoo bot last visit powered by MyPagerank.Netgoogle pagerank Buat situs web atau blog gratis di WordPress.com. | Tema Motion.[ Back to top ]Ikuti Ikuti “AYAH KIA SIREGAR” Kirimkan setiap pos baru ke Kotak Masuk Anda. Buat situs dengan WordPress.com

Aliran Laminar dan Aliran Turbulen Pada Fluida Cilegon, 18 Februari 2016 Air yang mengalir, gas yang mengalir, begitu juga dengan substansi lain yang biasa disebut fluida, dapat terjadi akibat dari adanya perbedaan tekanan. Dalam kehidupan sehari-hari banyak dijumpai fluida yang mengalir. Air dalam pipa PDAM keluar melalui keran sampai minuman dalam gelas yang diaduk dengan sendok merupakan contoh dari aliran fluida yang selama ini kita manfaatkan untuk kebutuhan manusia. Dalam aliran fluida semacam itu terdapat fenomena yang bisa dipelajari. Ada hal-hal yang berpengaruh satu sama lain. Jenis zat, kekentalan (viskositas), kecepatan alir menjadi dasar tema pembicaraan. Berdasarkan karakteristik struktur internal aliran, aliran fluida dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu aliran laminar dan turbulen. Aliran Laminar Aliran laminar adalah aliran fluida yang bergerak dengan kondisi lapisan-lapisan (lanima-lamina) membentuk garis-garis alir yang tidak berpotongan satu sama lain. Hal tersebut d tunjukkan oleh percobaan Osborne Reynold. Pada laju aliran rendah, aliran laminer tergambar sebagai filamen panjang yang mengalir sepanjang aliran. Aliran ini mempunyai Bilangan Reynold lebih kecil dari 2300. Aliran Turbulen Aliran turbulen adalah aliran fluida yang partikel-partikelnya bergerak secara acak dan tidak stabil dengan kecepatan berfluktuasi yang saling interaksi. Akibat dari hal tersebut garis alir antar partikel fluidanya saling berpotongan. Oleh Osborne Reynold digambarkan sebagai bentuk yang tidak stabil yang bercampur dalam wamtu yang cepat yang selanjutnya memecah dan menjadi takterlihat. Aliran turbulen mempunyai bilangan reynold yang lebih besar dari 3000. Faktor yang mempengaruhi aliran laminar dan turbulen adalah bilangan Reynolds. Dalam mekanika fluida, bilangan Reynolds adalah rasio antara gaya inersia terhadap gaya viskos yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentikasikan jenis aliran yang berbeda, misalnya laminar dan turbulen. Bilangan Reynold merupakan salah satu bilangan tak berdimensi yang paling penting dalam mekanika fluida dan digunakan, seperti halnya dengan bilangan tak berdimensi lain, Untuk memberikan kriteria untuk menentukan dynamic similitude. Jika dua pola aliran yang mirip secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda dan laju alir yang berbeda pula, memiliki nilai bilangan tak berdimensi yang relevan, keduanya disebut memiliki kemiripan dinamis. dengan: vs - kecepatan fluida, L - panjang karakteristik, μ - viskositas absolut fluida dinamis, ν - viskositas kinematik fluida: ν = μ / ρ, ρ - kerapatan (densitas) fluid maaf dapet data dari teman.

korosi

korosi

KOROSI

Korosi adalah proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi kimia (reaksi elektro kimia) pada permukaan logam. Pada hakikatnya korosi adalah suatu reaksi dimana suatu logam dioksidasi sebagai akibat dari serangan kimia oleh lingkungan (uap air,oksigen di atmosfer, oksida asam yang terlarut dalam air).
Korosi merupakan reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida dan karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.

KOROSI PADA PERALATAN ELEKTRONIK
Sentuhan teknik nuklir dalam produk elektronik
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam diberbagai macam kondisi lingkungan. Penyelidikan tentang sistem elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Pada umumnya suatu peralatan elektronik mengandung komponen logam yang mempunyai waktu hidup atau masa pakai tertentu. Korosi pada komponen-komponen tersebut dapat menimbulkan kerugian ekonomi akibat berkurangnya masa produktif peralatan elektronik. Korosi bahkan dapat menyebabkan terjadinya gangguan berupa terjadinya hubungan pendek (konsluiting) yang dapat mengarah kepada terjadinya kecelakaan. Masalah korosi peralatan elektronik merupakan salah satu sumber yang dapat memicu kegagalan operasional serta keselamatan kerja pada suatu industri. Oleh sebab itu, masalah ini sudah selayaknya mendapat perhatian yang serius dari berbagai kalangan.
Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja dan sebagainya semuanya dapat terserang oleh korosi ini. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi. Demikian juga besi untuk pagar tidak dapat terbebas dari masalah korosi. Jembatan dari baja maupun badan mobil dapat menjadi rapuh karena peristiwa alamiah yang disebut korosi. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga mampu menyerang logam pada komponen-komponen renik peralatan elektronik, mulai dari jam digital hingga komputer, serta peralatan-peralatan canggih lainnya yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat manusia, baik dalam kegiatan industri maupun di dalam rumah tangga.
Korosi merupakan masalah teknis dan ilmiah yang serius. Di negara-negara maju sekalipun, masalah ini secara ilmiah belum tuntas terjawab hingga saat ini. Selain merupakan masalah ilmu permukaan yang merupakan kajian dan perlu ditangani secara fisika, korosi juga menyangkut kinetika reaksi yang menjadi wilayah kajian para ahli kimia. Korosi juga menjadi masalah ekonomi karena menyangkut umur, penyusutan, dan efesiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan dalam kegiatan industri. Milyaran dolar AS telah dibelanjakan setiap tahunnya untuk merawat jembatan, peralatan perkantoran, kendaraan bermotor, mesin-mesin industri serta peralatan elektronik lainnya agar umur konstruksinya dapat bertahan lebih lama. Banyak negara telah berusaha menghitung biaya korosi nasional dengan cara yang berbeda-beda, umumnya jatuh pada nilai yang berkisar antara 1,5-5,0 persen dari GNP. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta kelancaran transportasi yang umunya lebih besar dibandingkan biaya langsung.

Korosi yang tidak tampak
Karat yang tidak terlihat pun berpotensi dan telah banyak menelan nyawa.hal ini dapat terjadi karena tegangan tinggi dalam material dapat menyebabkan material yang tampaknya kekar dari luar ternyata rentan patah. Hal ini sering terjadi dalam kecelakaan pesawat Comet di tahun 1950. Kecelakaan Comet disebabkan oleh lubang rivet kecil dengan diameter 4 mm. Menurut catatan, pesawat Boeing pernah juga mengalami beberapa kecelakaan akibat korosi seperti ini.
Kegagalan material karena korosi yang tidak terlihat umumnya disebut dengan perengkahan karena korosi-tegangan (stress-corrosion cracking, SCC). Jadi, sebenarnya akibat kombinasi adanya tegangan dalam bahan dan korosi. Jenis yang paling umum adalah yang terkaji di batas butiran bahan. Permukaan bahan biasanya kelihatan mulus, kalau ada hanya terlihat jalur-jalur rekahan kecil di permukaan

A. Penyebab timbulnya korosi
Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik. Faktor penting dalam korosi lingkungan adanya hujan, kabut atau pengembunan akibat kelembaban relatif yang tinggi. Dalam suatu struktur harus diperhatikan rancangan struktur agar mengalir dengan bebas air dan cukup ventilasi untuk mengeringkan seluruh permukaan. Kabut dan pengembunan bisa mengakibatkan korosi membasahi seluruh permukaan. Selapis tipis air yang tidak kelihatan sudah cukup membuat suatu sel korosi yang baik. Adanya tiga faktor sel korosi yaitu anoda, katoda dan elektrolit. Lapisan tipis embun yang terbentuk dari embun dari kabut atau dari kelembaban tinggi mudah jenuh dengan oksigen dari udara sehingga terjadi daerah katodik. Laju atau tingkat keparahan suatu logam pada korosi lingkungan umumnya ditentukan konduktivitas elektrolit yang terlarut. Salah satunya yaitu lingkungan yang mengandung ion-ion klorida atau lingkungan laut.
Pada lingkungan laut dengan kadar garam hingga 3,5% atau lingkungan dengan mempunyai kadar ion klorida uang cukup tinggi, baja karbon rendah mengalami kegagalan material akibat korosi yang menyeluruh ke seluruh permukaan logam tergantung dari konsentrasi elektrolit di lingkungan. Aplikasi baja karbon rendah di lingkungan dengan kadar ion klorida lebih dari 3% banyak di pakai pada shipbuilding dan marine equipment. Korosi lingkungan (atmospheric corrosion) harus diperhatikan dalam spesifikasi logam baja karbon khususnya adanya ion klorida.
Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat mempercepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen flourida beserta persenyawaan-persenyawaannyadikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik.
Amoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara. Amoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku di dalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penyimpan amoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara.
Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NOX dan SOX. Dalam batubara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (NOX ) dan oksida belerang (SOX). Walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOX dan SOX yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut di dalam udara. Udara yamg asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi.
Korosi yang menyerang piranti maupun komponen-komponen elektronika dapat mengakibatkan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini maka sifat elektrik komponen-komponen elektronika dalam komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital, dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin mudah rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban nyawa.

Pada umumnya ada beberapa faktor yang menyebabkan timbulnya percepatan korosi, yaitu:
1. Uap air
Dilihat dari reaksi yang terjadi pada korosi, air merupakan salah satu faktor penting untuk berlangsungnya proses korosi. Udara yang banyak mengandung uap air (lembab) akan mempercepat berlangsungnya proses korosi.
2. Oksigen
3. Larutan garam
Elektrolit (asam atau garam) merupakan media yang baik untuk melangsungkan transfer muatan. Hal itu mengakibatkan elektron lebih mudah untuk dapat diikat oleh oksigen di udara. Air hujan banyak mengandung asam, dan air laut banyak mengandung garam, maka air hujan dan air laut merupakan korosi yang utama.
4. Permukaan logam yang tidak rata
Permukaan logam yang tidak rata memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan, yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang licin dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab sukar terjadi kutub-kutub yang akan bertindak sebagai anode dan katode.

B. Proses perkaratan pada besi
Proses perkaratan (korosi) adalah reaksi elektro kimia (redoks). Pada permukaan besi (Fe) bisa terbentuk bagian anoda dan katoda yang disebabkan oleh dua hal:

1. Perbedaan konsentrasi oksigen terlarut pada permukaan besi
Tetesan air pada permukaan besi mengandung perbedaan konsentrasi oksigen terlarut. Pada bagian pinggir mengandung lebih oksigen terlarut, sehingga di bagian ini bertindak sebagai katoda (reaksi reduksi). Pada bagian tengah tetesan oksigen terlarut relatif sedikit sehingga bagian ini bertindak sebagai anoda (reaksi oksidasi).
Fe → Fe2+ + 2e-
Ion Fe2+ bergerak ke katoda dan teroksidasi lebih lanjut menjadi Fe3+ / besi (111) dalam senyawa besi (111) oksida terhidrat. Dengan adanya garam (oksida asam) atau zat elektrolit akan mempercepat reaksi perkaratan.

2. Tercampur besi oleh karbon atau logam lain yang mempunyai EO red lebih besar dari besi.
Karena E0red besi lebih kecil dari logam tersebut, maka besi akan teroksidasi (anoda), hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi atau menghasilkan karatan besi. Secara keseluruhan perkaratan besi adalah sebagai berikut :
Bila besi bersentuhan dengan oksigen dan air yang bersifat asam, yakni oksida-kosida berikut akan terjadi :
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O

Reaksi setengah redoksnya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : Fe →Fe2+ + 2e- = + 0,44 volt
Fe + ½ O2 + 2H+ → Fe2+ + H2O

Reaksi di atas berlangsung spontan.
Besi (11) itu seterusnya dioksidasi oleh oksigen membentuk karat besi atau oksida besi (111) terhidrasi. Reaksinya :
Katodik : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O = + 1,23 volt
Anodik : 2 Fe2+ → 2Fe3+ + 2e = - 0,77 volt
2 Fe2+ +½ O2 + 2H+ → 2Fe3+ + H2O = + 0,46 volt

Reaksi tersebut merupakan reaksi spontan, selanjutnya :
2 Fe3+ + ( x+3) H2O → Fe2O3.x H2O + 6 H+

Fe2O3.x H2O inilah yang disebut sebagai karat besi dan ion H+ yang dihasilkan dapat mempercepat reaksi korosi selanjutnya.
Ion Fe di alam akan teroksidasi lagi membentuk Fe2+ atau Fe3+ . Sedangkan ion OH akan bereaksi dengan elektrolit yang ada di lingkungan biasanya dengan ion H+ dari reaksi air hujan dan dengan gas-gas pencemar (SOx, NOx) yang di kenal dengan hujan asam.
Selanjutnya oleh oksigen di udara besi (II) di oksidasi dan sebagai hasil reaksi akhir terbentuk Fe2O3.x(H2O). Zat ini dapat bertindak sebagai autokatalis pada proses perkaratan.Yaitu karat yang dapat mempercepat proses perkaratan berikutnya. Pada umumnya logam-logam yang mempunyai potensial elektroda negatif lebih mudah mengalami korosi. Logam mulia, logam yang mempunyai potensial elektroda positif, sukar mengalami korosi. Kedudukan logam dalam deret potensial bukan satu-satunya faktor yang menyebabkan korosi. Faktor lain yang turut juga menentukan ialah lapisan pada permukaan logam. Alumunium dan seng mudah dioksidasi dalam udara, akan tetapi lapisan tipis dari oksida yang terbentuk pada permukaan melindungi bagian bawahnya terhadap korosi selanjutnya.Kedua logam ini, alumunium dan seng mengalami oksidasi yang kurang sempurna di udara jika dibandingkan dengan besi yang kurang aktif. Karat yang terbentuk di permukaan besi merupakan lapisan tipis yang berpori sehingga bagian bawahnya mudah mengalami korosi.

C. Air Sebagai Media Korosi
1. Pengaruh pH
Reaksi anoda : Fe → Fe2+ + 2e
Pada semua harga pH, tetapi laju korosi berbeda yang disebabkan oleh perubahan reaksi katoda. Antara pH 4-10,bentuk endapan Ferro oxida yang porous dan menutupi permukaan. Pada pH 9,5 di bawahnya laju korosi hampir konstan.
Reaksi katoda : O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
Pada Ph di bawah 4, oksida tersebut larut,korosi meningkat karena adanya H+ .
2H+ + 2e → 2H2O
Tidak adanya endapan permukaan, memungkinkan tersedianya oksigen yang selanjutnya menghasilkan laju korosi.
Reaksi katoda : O2 + 4H+ + 4e → 2H2O

Pada pH di atas 10, laju korosi rendah karena terbentuknya lapisan ferro oxida yang passive.

2. Oksigen larut
Korosi besi dan baja pada temperatur kamar memerlukan oksigen larut pada larutan netral dan basa. Temperatur pada awalnya meningkatkan korosi, di atas 80OC mengurangi kelarutan O2 sehingga laju korosi juga mengecil. Solute yang larut mengecilkan kelarutan O2 dan dengan demikian mengecilkan laju korosi.

3. Temperatur yang lebih tinggi
Pemanasan baja di atas temperatur kamar mula-mula meningkatkan laju korosi, tetapi juga berakibat mengurangi kelarutan O2. Di atas 80OC ,laju korosi mengecil pada sistem terbuka.Pada sistem tertutup yang menahan O2 terlarut, laju korosi tetap membesar.

D. Bentuk korosi
Bentuk-bentuk korosi yang umum ditemukan pada korosi logam di lingkungan laut, yaitu :
1. Korosi merata (uniform attack)
2. Korosi setempat (local corrosion)
3. Korosi galvanik (galvanik corrosion)
4. Korosi sumuran (pitting)
5. Korosi celah (crevice corrosion)
6. Korosi erosi
7. Impingement attack
8. Perusakan cavitasi

E. Kerugian yang disebabkan korosi
Besi atau logam yang terkena karat menjadi rapuh, mudah larut/bercampur dengan logam lain dan bersifat racun. Hal ini merugikan dan berbahaya. Besi yang digunakan sebagai pondasi atau penyangga jembatan, jika terkena karat dan rapuh akan mudah ambruk. Alat-alat produksi dalam industri makanan, farmasi, dan kimia tidak boleh menggunakan logam yang mudah terkena korosi karena karat yang terbentuk akan mudah larut disamping berbahaya jika bercampur dengan makanan atau obat-obatan senyawa kimia. Untuk itu digunakan logam stainless yaitu logam yang tahan karat.
Akibat korosi, bagian-bagian alat dan mesin harus diganti, pelanggan komplain, dan yang jelas merugikan adalah banyaknya biaya harus keluar. Sekitar 13 persen dari besi baru hasil pengolahan digunakan setiap tahunnya untuk mengganti besi yang terkorosi. Penanganan korosi juga merupakan usaha yang mahal dan berpotensi membuat polusi lingkungan. Garis bawahnya, korosi tidak pernah bisa dicegah, yang dapat dilakukan hanya meminimalkannya. Itu pun dengan biaya ekstra mahal.

F. Kinetika korosi Aqueous
Korosi di lingkungan aqueous pada umumnya akan lebih mudah dipelajari dengan teori-teori termodinamika dan kinetika elektrokimia.
Sel elektrokimia
Secara umum dapat dikatakan bahwa suatu logam yang terkorosi sama halnya dengan sebuah sel elektrokimia, yang terdiri dari: anoda, katoda, elektronik, dan konduktor elektronik.
Dalam sistem logam yang terkorosi, logam adalah anoda karena mengalami reaksi oksidasi, dan juga berfungsi sebagai konduktor elektronik. Karena pada reaksi oksidasi selalu terjadi pelepasan elektron, maka peristiwa korosi selalu bersamaan dengan peristiwa reduksi yang memanfaatkan elektron tersebut. Seperti reduksi H menjadi H2 atau reduksi O2 menjadi O .

G. Lingkungan korosi Aqueous
Semua lingkungan yang akan dibahas mempunyai satu kesamaan. Berkaitan dengan korosi secara umum disebut lingkungan aqueous. Air merupakan lingkungan yang penting dan memegang peranan yang pentingpada proses korosi. Agar berlangsung, lingkungan yang akan dibahas ialah soil (tanah).

Soil sebagai media korosi
1. Tipe soil
Soil dapat diklasifikasikan menurut ukuran butir. Sifat fisik dan kimia dan juga sifat korosif sangat bergantung pada ukuran butiran. Makin kecil butir, makin besar luas permukaan persatuan volume. Permukaan yang luas meningkatkan proses pelarutan.
2. Hubungan air, udara di dalam soil
Kandungan air tertentu dan adanya oksigen perlu di dalam tanah agar korosi berlangsung. Salah satu fungsi dari air tanah adalah mengatur suplai udara. Dengan meningkatnya air di dalam soil, laju korosi mula-mula meningkat karena luasnya daerah basah, dan meningkatnya konduktivitas. Ketika air mencapai nilai jenuh yaitu pengisian pori-pori yang komplit, laju korosi menurun dengan cepat karena terhalangnya supply oksigen.
3. Komposisi udara di dalam soil
Udara yang terkandung di dalam soil, komposisinya berbeda dengan yang di atmosfer. Dekomposisi material organik, akar tumbuhan mengkonsumsi oksigen dan melepas CO2. Oleh karena itu, kandungan oksigen berkurang dengan cepat, sebaliknya karbondioksida meningkat.

H. Cara Mencegah Terjadinya Korosi
Peristiwa korosi pada logam merupakan fenomena yang tidak dapat dihindari, namun dapat dihambat maupun dikendalikan untuk mengurangi kerugian dan mencegah dampak negatif yang diakibatkannya. Dengan penanganan ini umur produktif peralatan elektronik menjadi panjang sesuai dengan yang direncanakan, bahkan dapat diperpanjang memperoleh nilai ekonomi yang lebih tinggi. Upaya penanganan korosi diharapkan dapat banyak menghemat biaya operasional, sehingga berpengaruh terhadap efisiensi dalam suatu kegiatan industri.
Pengendalian korosi pada peralatan elektronik dapat dilakukan melalui pengendalian lingkungan atau ruangan di mana peralatan tersebut di tempatkan.
Penanganan masalah korosi berkaitan dengan perawatan dan perbaikan fasilitas produksi serta peralatan penunjang lainnya. Kegiatan ini harus dapat mengidentifikasi, mengantisipasi dan menangani masalah korosi pada alat, mesin dan fasilitas industri secara keseluruhan. Pemantauan korosi perlu dilakukan secara periodik. Upaya menghambat laju korosi harus terintegrasi dengan program perawatan dan perbaikan sehingga diperoleh hasil yang terbaik. Pengendalian laju korosi melalui pengendalian lingkungan umumnya dilakukan dengan menjaga kelembaban udara dan pengendalian keasaman lingkungan. Namun pengendalian lingkungan ini hanya mungkin dilakukan untuk peralatan yang berada dalam suatu ruangan, dan tidak mungkin dilakukan terhadap fasilitas yang berinteraksi langsung dengan lingkungan di luar ruangan. Upaya pengendalian korosi ini harus melibatkan semua fihak yang terlibat dalam pengoperasian alat, mesin, instalasi serta fasilitas lainnya. Masalah korosi dan upaya pengendaliannya perlu diperkenalkan kepada seluruh jajaran direksi dan karyawan yang terlibat langsung dalam kegiatan industri.
Ada beberapa usaha yang dapat ditempuh dalam upaya pengendalian korosi peralatan elektronik, antara lain adalah :
Menyimpan bahan-bahan korosif sebaik mungkin sehingga terjadinya kebocoran penguapan serta pelepasan ke lingkungan dapat dihindari. Pengecekan bejana penyimpan bahan kimia korosif yang mudah menguap perlu dilakukan secara periodik, sehingga adanya kebocoran bahan tersebut segera dikenali dan dapat diambil tindakan sedini mungkin untuk menghindari efek yang lebih luas.
Melakukan pemeliharaan rumah tangga perusahaan secara baik termasuk ketertiban dan kebersihan dalam perusahaan. Pengoperasian alat dehumidifier untuk mengurangi kelembaban udara dalam ruangan yang didalamnya menyimpan peralatan elektronik mahal dan rentan terhadap serangan korosi.
Peralatan-peralatan elektronik yang rawan terhadap pengaruh korosi perlu disimpan di ruang tertutup, jauh dari kemungkinan pencemaran udara akibat terlepasnya bahan-bahan korosif ke lingkungan.
Menutup alat sewaktu tidak dipergunakan untuk menghindari masuknya debu-debu ke dalam alat. Perlu diketahui bahwa debu dapat tertempeli polutan korosif yang apabila terbang terbawa udara dapat masuk ke dalam alat dan menempelkan dirinya ke permukaan komponen-komponen elektronik di dalam alat tersebut. Pendidikan tentang faktor-faktor penyebab korosi dan akibatnya perlu juga diberikan kepada karyawan yang bersentuhan langsung dengan pengoperasian alat, agar mereka selalu menjaga dan mau mengikuti instruksi-instruksi yang digariskan dalam kaitan nya dengan perawatan peralatan elektronik.
Hal yang tak kalah pentingnya dalam upaya menjaga peralatan dari masalah korosi ini adalah dukungan dan perhatian yang serius dari sistem manajemen. Pengawasan dan perhatian yang serius perlu diberikan oleh para pimpinan terhadap manajemen perawatan peralatan-peralatan elektronik.

1. Cara pelapisan (coating)
Pelapisan adalah cara umum dan paling banyak di terapkan dalam istilah tonase baja, untuk mengendalikan korosi, untuk melindungi/isolasi paduan logam dari lingkungan yang korosif. Akan tetapi dalam prakteknya timbul banyak problem dan biasanya kurang perhatian tentang masalah itu. Tersedia banyak sekali macam pelapis dan yang paling umum adalah cat. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
Kontak antara besi dengan oksigen dan air dapat dicegah dengan melapisi besi dengan cat atau dengan logam lain. Jika logam seperti seng dan timah mengalami korosi, senyawa yang terbentuk akan melindungi logam di bawahnya dari korosi selanjutnya. Seng, Zn dan timah dapat digunakan sebagai logam pelapis untuk melindungi besi dan korosi.
Namun perlu diperhatikan potensial elektrode standar seng dan timah terhadap besi.
Fe2+ (aq) + 2e → Fe(s) EO = - 0,44 volt
Zn2+ (aq) + 2e → Zn(s) EO =- 0,76 volt
Sn2+ (aq) + 2e → Sn(s) EO =- 0,14 volt
Seng lebih mudah di oksidasi daripada besi. Jika besi dilapisi dengan seng, besi tidak akan berkarat walaupun lapisan seng tersebut berlubang sekalipun. Besi lebih mudah dioksidasi daripada timah. Jika besi dilapisi dengan timah, besi tidak akan berkarat.

Umur Proteksi Cat
Umur proteksi cat adalah jangka waktu antara selesainya pelaksanaan pengecatan dengan dimulainya pelaksanaan pemeliharaan pertama, misalnya: umur proteksi cat 5 tahun, maksudnya: jangka waktu antara selesainya pelaksanaan pengecatan dengan dimulainya pelaksanaan pemeliharaan pertama adalah 5 tahun.
 Tin Plating (pelapisan dengan timah).
Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah (Eº Fe = -0,44 volt; Eº Sn = -0,44 volt).
Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
 Chromium Plating (pelapisan dengan kromium)
Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Chromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

 Galvanisasi (pelapisan dengan zink)
Pipa besi, tiang telpon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi. Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.


2. Cara proteksi katodik (katode pelindung)
Cara ini digunakan terutama untuk logam besi yang di tanam di dalam tanah. Prinsipnya adalah logam besi di hubungkan denga logam lain yang bertindak sebagai anode dan besi sebagai katode. Jadi, logam yang digunakan untuk melindungi besi harus yang lebih mudah teroksidasi daripada logam besi, yaitu memiliki potensial reduksi yang lebih negatif daripada besi. Umumnya digunakan logam Magnesium (Mg). Logam alkali tidak dapat di gunakan karena reaktif.Logam alumunium(Al) dan seng (Zn) tidak dapat digunakan karena oksida logam tersebut (Al2O3 atau ZnO) akan menghambat proses oksidasi berikutnya dengan cara menutupi permukaan logam.
Pipa besi misalnya untuk air atau minyak yang ditanam di dalam tanah harus dilindungi. Untuk mencegah korosi pada pipa-pipa ini batang logam yang lebih aktif, seperti batang Magnesium (Mg) atau seng (Zn) ditanam di dekat pipa dan di hubungkan dengan kawat, batang magnesium akan mengalami oksidasi dan Mg yang rusak dapat diganti dalam jangka waktu tertentu sehingga dengan demikian pipa yang terbuat dari besi itu terlindung dari korosi. Korosi besi ini juga dapat dicegah dengan menghubungkan besi tersebut dengan kutub negatif sumber listrik.
Proteksi katodik juga merupakan teknik penanggulangan korosi komponen baja jembatan, khususnya pada bagian tiang pancang pipa baja yang berada dalam lingkungan air dan atau tanah karena pada bagian tersebut relatif sulit dilakukan teknik penanggulangan korosi dengan teknik yang lebih murah yaitu pengecatan.
Pada prinsipnya, korosi terjadi karena adanya aliran elektron dari bagian tiang pancang pipa baja (anoda) yang diikuti dengan perubahan logam menjadi ion logam (karat) ke bagian tiang pancang pipa baja lain yang karena kualitas baja atau kondisi lingkungannya menjadi katoda. Pada proteksi katodik, terjadinya kerusakan baja akibat aliran elektron dari anoda ke katoda ditanggulangi dengan
memberikan pasokan elektron secukupnya pada seluruh struktur baja yang dilindungi atau dengan kata lain menjadikan seluruh struktur baja tersebut menjadi katoda yang kaya akan elektron. Dilihat dari cara memasok elektron, proteksi katodik terbagi dalam dua cara, yaitu:
a) Metoda arus terpasang (impressed current) yaitu pasokan elektron dilakukan dengan cara menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan katoda pada suatu sumber listrik. Metoda ini menggunakan sumber arus searah dari luar, misalnya Transformer Rectifier, DC Generator, dan lain-lain. Arus listrik pada sistem ini dialirkan ke permukaan logam yang diproteksi melalui anoda pembantu, misalnya Anoda Graphite, Baja, Platina, dan Besi Tuang. Keuntungan besar dari metoda arus terpasang adalah bahwa sistem ini dapat menggunakan anoda inert atau anoda yang tahan karat seperti platina dan karbon.
b) Metoda anoda korban (sucricifial anoda) yaitu pasokan elektron dilakukan dengan cara menghubungkan tiang pancang pipa baja dengan logam lain sebagai anoda korban yang memiliki potensial lebih rendah. Pada cara ini terjadi aliran elektron dari logam dengan potensial yang lebih rendah ke tiang pancang pipa baja yang potensialnya lebih tinggi.
Dengan demikian maka tiang pancang pipa baja akan terlindung dari korosi namun sebagai konsekwensinya logam anoda dalam waktu tertentu akan rusak/habis dan selanjutnya dapat diganti atau diperbaharui. Mengganti anoda lebih ringan secara teknik maupun ekonomis dibanding mengganti tiang pancang pipa baja.

3. Perancangan
Dari segi korosi, perancangan dianggap berkaitan dengan perencanaan yang baik dan pembangunan proyek. Ia meliputi pemilihan material dan pemilihan cara pengendaliannya dalam batas perancangan keseluruhan. Perencanaan dan perancangan cara pengendalian korosim adalah merupakan pemecahan masalah yang baik terhadap persoalan-persoalan yang di hadapi.

4. Anoda karbon
Cara lain untuk mencegah korosi besi adalah dengan menggunakan anoda karbon. Dengan membandingkan potensial reduksi standar besi dan magnesium.
Fe2+ + 2e → Fe(s) EO = -0,41 volt
Mg2+ + 2e → Mg(s) EO =-2,39 volt
Terlihat bahwa Mg2+ lebih sulit direduksi dibandingkan dengan Fe2+ atau sebaliknya, Mg(s) lebih mudah dioksidasi daripada Fe(s). Sepotong Mg yang terhubung dengan besi akan lebih cenderung dioksidasi dibandingkan dengan besi, dan sekali terpakai oleh oksidasi harus diganti. Metode ini biasanya digunakan untuk melindungi lambung kapal, jembatan, dan pompa air besi dari korosi. Pelat magnesium dihubungkan dengan interval yang teratur sepanjang potongan pipa yang terkubur, dan ini jauh lebih mudah untuk menggantikannya secara periodik dari pada mengganti keseluruhan pipa.

5. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk
Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.

6. Pembalutan dengan Plastik
Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.

Ekstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosi
Back to Nature (kembali ke alam) merupakan istilah yang digunakan oleh banyak orang, agar masyarakat kembali memanfaatkan bahan-bahan kimia yang telah disediakan oleh alam dan bukan bahan sintetis.
Istilah back to nature juga berlaku dalam aplikasinya dibidang kimia korosiPenggunaan inhibitor merupakan salah satu cara yang paling efektif untuk mencegah korosi, karena biayanya yang relatif murah dan prosesnya yang sederhana.
Inhibitor korosi sendiri didefinisikan sebagai suatu zat yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam lingkungan akan menurunkan serangan korosi lingkungan terhadap logam. Umumnya inhibitor korosi berasal dari senyawa-senyawa organik dan anorganik yang mengandung gugus-gugus yang memiliki pasangan elektron bebas, seperti nitrit, kromat, fospat, urea, fenilalanin, imidazolin, dan senyawa-senyawa amina. Namun demikian, pada kenyataannya bahwa bahan kimia sintesis ini merupakan bahan kimia yang berbahaya, harganya lumayan mahal, dan tidak ramah lingkungan, maka sering industri-industri kecil dan menengah jarang menggunakan inhibitor pada sistem pendingin, sistem pemipaan, dan sistem pengolahan air produksi mereka, untuk melindungi besi/baja dari serangan korosi. Untuk itu penggunaan inhibitor yang aman, mudah didapatkan, bersifat biodegradable, biaya murah, dan ramah lingkungan sangatlah diperlukan.

Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor
Salah satu alternatifnya adalah ekstrak bahan alam khususnya senyawa yang mengandung atom N, O, P, S, dan atom-atom yang memiliki pasangan elektron bebas. Unsur-unsur yang mengandung pasangan elektron bebas ini nantinya dapat berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa kompleks dengan logam. Dari beberapa hasil penelitian seperti Fraunhofer (1996), diketahui bahwa ekstrak daun tembakau, teh dan kopi dapat efektif sebagai inhibitor pada sampel logam besi, tembaga, dan alumunium dalam medium larutan garam. Keefektifan ini diduga karena ekstrak daun tembakau, teh, dan kopi memiliki unsur nitrogen yang berfungsi sebagai pendonor elektron terhadap logam Fe2+ untuk membentuk senyawa kompleks.
Sudrajat dan Ilim (2006) juga mengemukakan bahwa ekstrak daun tembakau, lidah buaya, daun pepaya, daun teh, dan kopi dapat efektif menurunkan laju korosi mild steel dalam medium air laut buatan yang jenuh CO2. Efektivitas ekstrak bahan alam sebagai inhibitor korosi tidak terlepas dari kandungan nitrogen yang terdapat dalam senyawaan kimianya seperti daun tembakau yang mengandung senyawa-senyawa kimia antara lain nikotin, hidrazin, alanin, quinolin, anilin, piridin, amina, dan lain-lain (Reynolds, 1994). Lidah buaya mengandung aloin, aloenin, aloesin dan asam amino. Daun pepaya mengandung N-asetil-glukosaminida, benzil isotiosianat, asam amino (Andrade et al., 1943). Sedangkan daun teh dan kopi banyak mengandung senyawa kafein dimana kafein dari daun teh lebih banyak dibandingkan kopi.

Mekanisme Proteksi
Mekanisme proteksi ekstrak bahan alam terhadap besi/baja dari serangan korosi diperkirakan hampir sama dengan mekanisme proteksi oleh inhibitor organik. Reaksi yang terjadi antara logam Fe2+ dengan medium korosif seperti CO2 diperkirakan menghasilkan FeCO3, oksidasi lanjutan menghasilkan Fe2(CO3)3 dan reaksi antara Fe2+ dengan inhibitor ekstrak bahan alam menghasilkan senyawa kompleks. Inhibitor ekstrak bahan alam yang mengandung nitrogen mendonorkan sepasang elektronnya pada permukaan logam mild steel ketika ion Fe2+ terdifusi ke dalam larutan elektrolit, reaksinya adalah Fe -> Fe2+ + 2e- (melepaskan elektron) dan Fe2+ + 2e- -> Fe (menerima elektron).


Produk yang terbentuk di atas mempunyai kestabilan yang tinggi dibanding dengan Fe saja, sehingga sampel besi/baja yang diberikan inhibitor ekstrak bahan alam akan lebih tahan (ter-proteksi) terhadap korosi. Contoh lainnya, dapat juga dilihat dari struktur senyawa nikotin dan kafein yang terdapat dalam ekstrak daun tembakau, teh, dan kopi, dimana kafein dan nikotin yang mengandung gugus atom nitrogen akan menyumbangkan pasangan elektron bebasnya untuk mendonorkan elektron pada logam Fe2+ sehingga terbentuk senyawa kompleks dengan mekanisme yang sama seperti diatas.





DAFTAR PUSTAKA

Akhadi,Mukhlis. 2006. Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia
Alwi,Ibrahim. 1994. Lingkungan Korosi Aqueous. Bandung : ITB
Chandler,K.A. 1985. Marine and Offshone Corrosion. Batter Work
Denny,A Jones. 1982. Principels and Prevention of Corrosion. Macmillan: Pablishing co
Hermawan, Beni. 2007. Dari http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia
Ismunandar, 2008. Dari http://www2.kompas.com
Oxtoby,David W. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga
Sudarmo, Unggul. 2006. KIMIA SMA. Jakarta: Erlangga