Laporan Modul 4-12512012

Laporan Modul 4-125120122015

LAPORAN PRAKTIKUM PENGENDALIAN KOROSI LOGAM MG 3216MODUL 4PENGUKURAN KURVA POLARISASI & TAHANAN POLARISASI

NAMA DIRI : EDWARD ARMANDA WARDAYANIM: 125 12 012NAMA ASISTEN: AULIA TAUFIK AKBARNIM ASISTEN: 125 11 014

PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGIFAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKANINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

I. TUJUAN PERCOBAANa. Menentukan kurva polarisasi SS 304 yang telah ditambahkan inhibitorb. Menentukan arus korosi, potensial korosi, dan efisiensi inhibitorc. Menentukan nilai tahanan polarisasi SS 304II. LANDASAN TEORILogam yang mengalami korosi memiliki nilai potensial korosi, yaitu saat laju reaksi anoda dari pelarutan logam adalah sama dengan laju reaksi katoda dari reduksi gas hydrogen atau gas oksigen. Bila potensial metal saat terkorosi ternyata berbeda dari potensial korosi yang terukur, potensial terbeut merupakan hasil linierisasi dengan nilai densitas arusnya (arus per unit area). Hubungan linier ini berlaku untuk perbedaan potensial sampai 10 mV. Kemiringan kurva polarisasi dE/di dinamakan tahanan polarisasi (Rp). Tahanan polariasasi ini berbanding terbalik dengan laju korosi, sesuai dengan persamaan berikut Icorr = B / RpB adalah sebuah konstanta. Pengukuran tahanan polarisasi menyediakan nilai yang penting dalam penghitungan laju korosi dari suatu metal. Nilai konstanta B dapat ditentukan dari kehilangan berat metal selama pengukuran data elektrokimia.

Perbedaan antara potensial metal dari potensial korosinya biasanya berada di atas nilai 10 mV, sehingga kurva polarisasi yang terbentuk mengalami deviasi dari nilai liniernya sampai kurva tersebut mencapai suatu daerah dimana nilai potensial akan berbanding lurus atau linier dengan nilai logaritmik rapat arusnya, seperti yang diperlihatkan oleh gambar 1

Gambar 1

Perbedaan antara nilai potensial terukur dengan nilai potensial kesetimbangan dinamakan over potensial. Konstanta b adalah nilai kemiringan kurva polarisasi (dE/d log i) dinamakan tafel slope dan berhubungan dengan nilai kinetika reaksi korosi. Untuk reaksi katodik gas hydrogen dan gas oksigen, nilai B biasanya bernilai 120 mV.

Praktikum korosi kali ini menggunakan inhibitor, dimana inhibitor adalah suatu senyawa yang ditambahkan dalam konsentrasi kecil ke suatu lingkuran korosif untuk menurunkan nilai laju korosi suatu metal. Senyawa ini biasa digunakan di proses ekstraksi minyal dan industry proses dimana pencegahan korosi menjadi suatu kegiatan yang sangat penting.

Terdapat 4 jenis inhibitor korosi yaitu :a. Inhibitor anodaInhibitor anoda memiliki mekanisme pembentukan lapisan protektif oksida pada permukaan metal, yang menyebabkan perubahan potensial anodic yang cukup signifikan. Perubahan ini membawa metal ke daerah passivasi. Senyawa ini juga biasa disebut sebagai passivator. Contoh : chromate, nitrate, tungstate, dan molybdateb. Inhibitor katodaSenyawa ini akan mengurangi reaksi katodik atau mengendap di area katoda untuk mengurangi laju difusi spesi reduktor ke permukaan metal. c. Inhibitor campuranSenyawa ini memiliki mekanisme pengurangan reaksi katodik dan anodic. Senyawa ini cenderung mengendap di permukaan metal sehingga laju reaksi katodik dan anodic menurund. Volatile Corrosion InhibitorSenyawa yang juga sebagai Vapor Phase Inhibitor (VPI) ini ditransportasikan ke daerah korosi dengan cara diuapkan. Pada sistem boiler, morpholone atau hydrazine yang berfasa uap disalurkan ke tempat korosi terjadi untuk menetralkan permukaan metal yang bersifat asam. Dengan cara ini, laju korosi akan turun.

Nilai efisiensi inhibitor dapat di rumuskan sebagai berikut :

III. ALAT DAN BAHANAlatBahan

PotensiostatBaja SS 304

SolderSolder

AmplasAir

BejanaNatrium Wolframate

pengadukResin

GuntingPipa bening

Potongan pipa paralon

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

V. DATA PERCOBAANa. Data tahanan polarisasiiap (mA/cm2)E (V)

-2.15E-05-4.63E-01

-2.11E-05-4.63E-01

-2.08E-05-4.63E-01

-2.05E-05-4.63E-01

-2.01E-05-4.63E-01

....

1.70E-05-4.04E-01

1.71E-05-4.04E-01

1.72E-05-4.04E-01

1.72E-05-4.04E-01

1.73E-05-4.03E-01

b. Data kurva polarisasiiap (mA/cm2)E(V)

7.56E-05-5.33E-01

6.63E-05-5.32E-01

6.08E-05-5.32E-01

5.70E-05-5.31E-01

5.41E-05-5.31E-01

.

7.83E-07-4.31E-01

2.02E-08-4.32E-01

8.34E-07-4.32E-01

1.84E-08-4.32E-01

8.80E-07-4.33E-01

VI. PENGOLAHAN DATA1. Penentuan E corrPlot E terhadap iap

Regresi grafik diatas menghasilkan persamaan y = 1764.2x 0.4335E corr didapat saat icorr = ikatoda = ianoda, atau saat iapp = 0Saat x = 0, maka y = -0.4335, sehingga nilai potensial korosi / Ecor = -0.4335 volt

2. Penentuan kurva polarisasi dan persamaan umum kurva polarisasi

Kemudian kurva tahanan polarisasi didapat dengan memplot E-Ecor / E terhadap iapp

Kurva di atas memiliki persamaan umum yaituY = a*exp(bx) + c*exp(dx)Keterangan a = c = i corb = 1/band = 1/bcat

kemudian nilai variable-variabel tersebut dapat ditentukan menggunakan matlab, yang menghasilkan nilai berikut :

abcd

0.00000436242.8-0.00000778-39.28

3. Penentuan nilai arus korosi

4. Penentuan nilai tahanan polarisasi

5. Penentuan efisiensi inhibitorNilai arus korosi pada percobaan yang tidak ada penambahan inhibitor adalah mA/cm2, sehingga nilai efisiensi inhibitor pada praktikum kali ini adalah

6. Penentuan kurva polarisasi

VII. PEMBAHASAN Praktikum kali ini menghasilkan nilai arus korosi material SS 304 sebesar . Nilai arus ini sangat kecil jka dibandingkan dengan nilai korosi tanpa penambahan inhibitor yaitu sebesar mA/cm2. Perbedaan nilai korosi yang mencapai penurunan sebesar 74.69 % ini menurut saya sudah cukup baik. Namun bila nilai efisiensi inhibitor ini ternyata masih belum mencapai nilai maksimumnya, maka beberapa penyebabnya adalah kurangnya homogenisasi larutan HCl + Natrium wolframate. Pengadukan yang dilakukan kurang lama saat mempersiapkan larutan elektrolit. Hal ini memungkinkan semua permukaan SS 304 tidak terlindungi oleh inhibitor.Larutan elektrolit yang digunakan pada praktikum ini adalah HCl. Seperti yang kita ketahui, larutan elektrolit akan terionisasi dalam air. Ion-ion adalah pembawa electron, sehingga mampu bertindak sebagai agen korosi. Contohnya Ion H+ hasil disosiasi asam klorida akan tereduksi menjadi gas hydrogen ketika mencapai permukaan material SS 304. Selain itu, agen reduksi lain yang sangat korosif adalah gas oksigen, sesuai persamaan reaksi berikut 2H+ + 2e- = H22O2 + 4H+ + 4e = 2H2ONamun reaksi diatas ingin dihambat dengan penambahan inhibitor, karena inhibitor akan menciptakan sebuah lapisan di permukaan material yang akan mencegah bertemunya reagen korosif dan metal, dengan cara lapisan itu sendiri yang akan bereaksi dengan spesi-spesi korosif.Material SS 304 adalah jenis baja yang memiliki komposisi paduan sebagai berikut :

%C%Mn%P%S%Si%Cr%Ni%N%Fe

0.08 (max)2.00 (max)0.045 (max)0.03 (max)0.75 (max)18 -22 (max)8 12 (max)0.1 (max)balance

Diagram pourbaix Fe-Cr-H2O pada suhu 25OC adalah sebagai berikut

pH elektrolit yang dibuat yaitu 3.49 dan rentang potensial pengukuran yaitu -0.463 s.d. -0.403 volt. Pada rentang pH dan potensial tersebut, SS 304 berada di daerah predominant Fe2+. Hal ini menunjukkan SS 304 aktif terkorosi. Namun tidak dengan praktikum kali ini, laju korosi SS 304 menjadi turun secara signifikan setelah penambahan inhibitor wolframate.

VIII. KESIMPULANa. Kurva polarisasi SS 304 dengan penambahan inhibitor

b. Nilai potensial korosi, arus korosi, dan efisiensi inhibitorArus korosi = Potensial korosi = -0.4335 voltEfisiensi inhibitor = 74.69 %c. Nilai tahanan polarisasi ss 304 dengan penambahan inhibitorRp = 200.8 ohmIX. DAFTAR PUSTAKAP. Agarwal, D. Landolt, Corrosion Science, 260 (1998),673-691X. LAMPIRANa. Diagram Pourbaix

b. Inhibitor sodium tungstate

c. Gambar rangkaian