Material konstruksi yang umumnya kita temui seperti jembatan, tiang listrik, rangka bangunan, peralatan di industri/PLTU dan masih banyak lagi lainnya pada umumnya adalah iron-steel (FeC) atau baja carbon atau carbon steel. Pada proses casting-nya material tersebut ditambahkan sedikit aditif unsur untuk memperbaiki sifat properties-nya. Detail bisa dibaca di: Mechanical Properties Unsur Logam (Metallurgy).
Proses korosi pada besi terjadi karena pada larutan yang bersifat anodik (sebagai tanda nilai bilangan oksidasi besi mengalami kenaikan) terdapat reaksi pelepasan elektron (kodrat semua unsur untuk mencapai keadaan stabil/mencari peasangan), berikut reaksinya: (Revie and Uhlig, 2008)
Fe ---> Fe2+ + 2e
Area yang anodik tersebut bisa dihambat dengan adanya anoda tumbal (sacrificial anode) atau injeksi arus (impressed current) sehingga besi sebagai material dasar digantikan fungsi anoda-nya oleh logam yang mudah teroksidasi (reduktor kuat) atau aliran elektron digantikan oleh fungsi injeksi arus sehingga tidak ada elektron yang hilang dari besi.
Sedangkan area cathodic (sebagai tanda terdapat pengurangan bilangan oksidasi), ditempati oleh media yang bisa menghantarkan arus elektron seperti kelembapan/air/elektrolit. Berikut reaksinya:
H+ + e ---> ½ H2
Reaksi katodik (reduksi) dipercepat pada pH asam dan diperlambat pada pH basa atau netral. Cathodic reaction juga bisa dipercepat dengan adanya dissolved oxygen (DO) yang dikenal dengan istilah "Depolarization" seperti reaksi berikut:
2 H+ + ½ O2 + 2e---> H2O
Dengan adanya pendukung lingkungan yang lengkap seperti moisture dan oxygen atmosfer maka permukaan besi akan bereaksi sebagai berikut:
Fe + H2O + ½ O2 ---> Fe(OH)2
Warna Fe(OH)2 adalah putih dan terkadang juga berwarna hijau atau hijau kehitaman yang disebabkan reaksi oksidasi lanjutan dengan oxygen. Fe(OH)2 ini masih belum tergolong karat masih sedimen/deposit pengotor permukaan iron. Ketika masih terdapat moisture dan excess oxygen maka akan lanjut bereaksi sebagai berikut:
Fe(OH)2 + ½ H2O + ¼ O2 ---> Fe(OH)3
Warna Fe(OH)3 adalah orange atau merah kecoklat-coklatan yang sudah tergolong karat (rust) dan lebih lanjut tergolong menjadi 2 yaitu non-magnetic disebut hematite (Fe2O3) warna kemerahan dan magnetic (Fe3O4) warna kehitaman. Detail bisa dbaca di: Analisa kerak (Scale & Deposit) pada Boiler Turbine Condenser
Referensi:
[1] Revie, R.W., and Uhlig, H.H. (2008). Handbook Corrosion and Corrosion Control, An Intoroduction to Corrosion Science and Engineering. Fourth Edition, John Wiley & Sons
« Prev Post
Next Post »