Korosi dapat didefinisikan sebagai kerusakan atau penurunan kualitas material yang disebakan oleh reaksi dengan lingkungan atau kebalikan dari proses metalurgi ekstraktif.
Biji besi yang terdapat di alam dalam bentuk oksida berada dalam tingkat energi yang rendah karena mempunyai ikatan kimia yang stabil. Untuk mengubahnya menjadi produk jadi seperti: baja lembaran ataupun pipa, diperlukan energi yang besar, terutama pada waktu peleburan. Sehingga produk berada pada tingkat energi yang tinggi atau bentuk antara yang tidak stabil.
Semua proses alam cenderung untuk menrubah secara spontan kearah tercapainya suatu keseimbangan. Oleh kerana itu produk yang berada pada tingkat energi tinggi cenderung berubah kembali menjadi bentuk asalnya.
Korosi dapat diartikan sebagai perubahan dari logam atau oksida logam atau perubahan logam dari yang bervalensi kosong menjadi berisi. Jadi korosi adalah logam-logam yang dapat berubah bilangan oksidasinya. Misalnya ; bilangan oksidasinya terus meningkat apabila terkena air maupun udara.
Contoh : Seng terkena asam
Zn + 2 HCl ------------- ZnCl2 + H2
Zn ------------- Zn2+
Artinya bilangan oksidasinya naik dari valensi kosong menjadi bervalensi 2
Pengertian korosi secara scientist adalah korosi sebagai peristiwa bereaksinya logam-logam dengan lingkungannya yang merusak sifat-sifat logam tersebut dan merugikannya. Peristiwa korosi seperti yang disebutkan di atas adalah peristiwa yang merugikan. Salah satu cara untuk menghindarinya adalah dengan mencat logam tersebut, tetapi harganya menjadi mahal.
Untuk suatu susunan logam, atom-atom yang berada dipinggir susunan mempunyai potensial dan energi yang tinggi dan mudah bereaksi, maka mudah terkorosi. Korosi tidak dapat dicegah sama sekali tetapi dapat dihambat sebab korosi merupakan peristiwa alam yang bereaksi spontan
Pengertian Senyawa Seng
Seng diambil dari bahasa Belanda yaitu zink adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).
Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan aloi.
Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik.
Seng merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh. Terdapat sekitar dua milyar orang di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan seng. Defisiensi ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit. Pada anak-anak, defisiensi ini menyebabkan gangguan pertumbuhan, mempengaruhi pematangan seksual, mudah terkena infeksi, diare, dan setiap tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh dunia. Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu, dan defisiensi tembaga. Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan.
Sifat Fisika Seng
Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau. Seng sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal.
Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat ditempa antara 100 sampai dengan 150 °C. Di atas 210 °C, logam ini kembali menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-mukulnya. Seng juga mampu menghantarkan listrik. Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C) dan tidik didih (900 °C) yang relatif rendah. Dan sebenarnya pun, titik lebur seng merupakan yang terendah di antara semua logam-logam transisi selain raksa dan kadmium.
Terdapat banyak sekali aloi yang mengandung seng. Salah satu contohnya adalah kuningan (aloi seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga diketahui dapat membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut, emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium, dan natrium. Walaupun seng maupun zirkonium tidak bersifat feromagnetik, aloi ZrZn2 memperlihatkan feromagnetisme di bawah suhu 35 K.
Sifat Kimia Seng
Reaktivitas seng memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d104s2 dan merupakan unsur golongan 12 tabel periodik. Seng cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat.. Permukaan logam seng murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat, Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini membantu mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air. Seng yang dibakar akan menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan dan mengeluarkan asap seng oksida. Seng bereaksi dengan asam, basa, dan non-logam lainnya Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi secara lambat dengan asam pada suhu kamar. Asam kuat seperti asam klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan pelindung seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan gas hidrogen.
Seng secara umum memiliki keadaan oksidasi +2. Ketika senyawa dengan keadaan oksidasi +2 terbentuk, elektron pada kelopak elektron terluar s akan terlepas, dan ion seng yang terbentuk akan memiliki konfigurasi [Ar]3d10. Hal ini mengijinkan pembentukan empat ikatan kovalen dengan menerima empat pasangan elektron dan mematuhi kaidah oktet. Stereokimia senyawa yang dibentuk ini adalah tetrahedral dan ikatan yang terbentuk dapat dikatakan sebagai sp3. Pada larutan akuatik, kompleks oktaherdal, [Zn(H2O)6]2+, merupakan spesi yang dominan. Penguapan seng yang dikombinasikan dengan seng klorida pada temperatur di atas 285 °C mengindikasikan adanya Zn2Cl2 yang terbentuk, yakni senyawa seng yang berkeadaan oksidasi +1. Tiada senyawa seng berkeadaan oksidasi selain +1 dan +2 yang diketahui. Perhitungan teoritis mengindikasikan bahwa senyawa seng dengan keadaan oksidasi +4 sangatlah tidak memungkinkan terbentuk.
Sifat kimiawi seng mirip dengan logam-logam transisi periode pertama seperti nikel dan tembaga. Ia bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng dan magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua senyawa ini akan memiliki struktur kristal yang sama. Pada kasus di mana jari-jari ion merupakan faktor penentu, sifat-sifat kimiawi keduanya akan sangat mirip. Seng cenderung membentuk ikatan kovalen berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawa kompleks dengan pendonor N- dan S-.
Sifat-Sifat Korosi Pada Seng
Seng lebih tahan korosi daripada baja di atmosfer, pengecualian kondisi ini jika atmosfer dalam ruangan dimana lingkungannya korosi baik baja dan seng sangat rentan terkena korosi. Melapisi logam dengan seng umumnya dianggap sebagai cara yang paling ekonomis untuk melindungi logam terhadap korosi. Tujuh metode menerapkan lapisan seng untuk besi dan baja dalam penggunaan umum: hot dip galvanizing, continuous-line galvanizing, electro-galvanizing, zinc plating, mechanical plating, zinc spraying, and painting with zinc-bearing paints.
Berikut ini merupakan sifat-sifat korosi pada seng berdasarkan tempatnya berada :
Korosi Seng pada Korosif Atmosfer
Perilaku atau sifat seng selama berada pada lingkungan atmosfir telah sering diperiksa pada tes yang dilakukan di seluruh dunia. Kinerja seng dalam lingkungan atmosfer dapat diramalkan dalam batas yang wajar.
Perbandingan yang tepat dari perilaku seng pada lingkungan atmosfer yang korosif sedikit kompleks karena banyak faktor yang terlibat, seperti :
1. arah angin
2. intensitas asap korosif,
3. jumlah garam diudara
4. periode relatif dari kelembaban atau kondensasi dan kekeringan.
Namun, secara umum diketahui bahwa laju korosi seng rendah; itu berkisar dari 0,13 pM / tahun di atmosfer pedesaan kering untuk 0,013 mm / tahun di lebih lingkungan atmosfer industri yang lembab.
Seng lebih tahan korosi daripada baja di atmosfer alam, pengecualian kondisi ini jika atmosfer dalam ruangan dimana lingkungannya korosif, baik baja dan seng sangat rentan terkena korosi tetapi tetap seng memiliki ketahanan yang lebih baik dari pada baja. Sebagai contoh, di atmosfer pantai laju korosi seng adalah sekitar 1 / 25 dari baja.
Faktor-faktor penting yang mengontrol tingkat di korosi seng dalam paparan atmosfer adalah:
- Durasi dan frekuensi kelembaban
- Tingkat di mana permukaan mengering
- Tingkat polusi industri atmosfer.
Pada udara kering, seng secara perlahan diserang oleh oksigen atmosfer. Sebuah lapisan tipis oksida padat terbentuk pada permukaan seng, dan kemudian membentuk lapisan luar di atasnya. Meskipun kadang-kadang lapisan luar tersebut melepaskan diri, lapisan bawah tetap dan melindungi logam membatasi interaksi dengan oksigen. Dengan kondisi tersebut, yang terjadi di beberapa daerah beriklim tropis, seng teroksidasi dengan sangat lambat.
Atmosfer korosi telah didefinisikan untuk mencakup proses korosi yang terjadi di udara pada suhu antara -18 sampai 70 ° C di tempat terbuka dan di ruang tertutup dari segala jenis. Memburuknya korosi ini kadang-kadang disebut pelapukan. Definisi ini mencakup berbagai macam lingkungan dari tingkat corrosivities yang berbeda-beda. Faktor-faktor yang menentukan corrosivity atmosfer termasuk polusi industri, polusi laut, kelembaban, suhu (terutama penyebaran antara kelembapan tertinggi dan terendah yang mempengaruhi kondensasi dan penguapan) dan curah hujan.
Korosi Seng dalam Air.
Korosi seng dalam air sebagian besar dipengaruhi oleh pengotor dalam air. Hampir semua air dilingkungan mengandung pengotor. Bahkan air hujan, yang telah disuling oleh alam, mengandung nitrogen, oksigen, CO2, dan gas lainnya, serta debu dan partikel asap entrained. Air yang berjalan di atas tanah disertai dengan terkikisnya tanah, vegetasi yang membusuk, mikroorganisme yang hidup, garam terlarut, dan materi koloid dan ditangguhkan. Air yang merembes melalui tanah mengandung terlarut CO2 dan menjadi asam. Air tanah juga mengandung garam kalsium, magnesium, besi, dan mangan. Air laut mengandung banyak garam ini selain kandungan NaCl nya.
Semua zat asing di dalam perairan mempengaruhi struktur dan komposisi dari film-film(lapisan) yang dihasilkan dan produk korosi pada permukaan, yang pada gilirannya mengontrol korosi seng. Selain zat ini, faktor-faktor seperti pH, waktu paparan, suhu, gerakan, dan pengaruh agitasi cairan berair korosi seng.
Seperti di atmosfer, ketahanan korosi lapisan seng dalam air tergantung pada kemampuan awal untuk membentuk sebuah lapisan pelindung dengan mereaksikan dengan lingkungan. Dalam air suling, yang tidak dapat membentuk skala pelindung untuk mengurangi akses oksigen ke permukaan seng, serangan itu lebih parah dari pada kebanyakan jenis air domestik atau sungai, yang memang mengandung beberapa skala pembentuk garam.
Kemampuan membentuk skala-air terutama tergantung pada tiga faktor: konsentrasi ion hidrogen (nilai pH), kandungan kalsium total dan alkalinitas total. Jika nilai pH berada di bawah di mana air akan berada dalam kesetimbangan dengan kalsium karbonat (CaCO3), air akan cenderung untuk menguraikan. Perairan dengan kandungan tinggi CO2 bebas juga cenderung menjadi agresif terhadap seng.
Dapat disimpulkan dalam air sifat korosi zink / seng dipengaruhi :
1. Zat pengotor dalam air
2. pH (tingkat keasaman maupun basa)
3. waktu lamanya seng terdapat dalam air
4. Suhu
5. Gerakan air serta agitasinya
Korosi Seng pada larutan, asam garam, dan basa
Seng tidak digunakan dalam kontak dengan asam dan larutan alkali yang kuat, karena dapat menyebabkan korosi cepat di media tersebut.
Konsentrasi yang sangat encer dari asam mempercepat tingkat korosi diluar batas kegunaan. Larutan alkali memang jauh kurang korosif dari konsentrasi asam, tetapi masih cukup untuk merusak korosif kegunaan seng.
Baja berlapis seng digunakan dalam menangani air asin pendingin yang mungkin mengandung kalsium klorida (CaCl2). Dalam kasus ini, laju korosi yang diendalikan dengan menambahkan alkali yang cukup untuk membuat pH ke kisaran sedikit alkalin dan dengan penambahan inhibitor, seperti natrium kromat (Na2CrO4). Garam tertentu, seperti dichromates, Borat, dan silikat, bertindak sebagai inhibitor
korosi pada seng.
Korosi Seng pada Senyawa organik
Banyak cairan organic yang bersifat hampir netral dalam pHnya. Tidak menyerang seng. Oleh karena itu, seng umumnya digunakan dengan bensin, gliserin, dan menghambat trichloroethylene. Adanya air bebas dapat menyebabkan korosi lokal karena kurangnya akses ke oksigen. Ketika air hadir, seng dapat berfungsi sebagai katalis dalam dekomposisi larutan seperti trichloroethylene dengan serangan asam sebagai hasilnya. Beberapa senyawa organik yang mengandung asam, seperti gliserin kelas rendah, dapat menyerang seng.
Korosi Seng pada Gas.
Seng dapat dengan aman digunakan dalam kontak dengan gas yang paling umum pada suhu normal jika gas tersebut tidak mengandung air. Kadar air dapat menimbulkan serangan pada seng. Klor kering tidak mempengaruhi seng. Hidrogen sulfida (H 2 S) juga tidak berbahaya karena seng sulfida tidak larut (ZnS) dibentuk. Di sisi lain, SO 2 dan klorida memiliki aksi korosif karena garam larut dalam air dan terbentuk higroskopik.
Korosi Seng Paparan Tertutup (Indoor Exposure)
Seng terkorosi sangat sedikit di atmosfer dalam ruangan biasa kelembaban relatif sedang. Secara umum, sebuah film(lapisan korosi) mulai terbentuk di titik-titik di mana partikel-partikel debu yang hadir di permukaan film kemudian mengembangkan perlahan. Serangan ini mungkin merupakan fungsi dari persentase kelembaban relatif di mana partikel menyerap kelembaban dari udara. Korosi yang cepat dapat terjadi di mana suhu menurun dan di mana kelembaban terlihat mengembun pada logam dan mengering secara perlahan-lahan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar