ITS Undergraduate 15793 Paper PDF
7
Jurnal Teknik Material dan Metalurgi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2011 1 PENGARUH TEMPERATUR DAN pH TERHADAP KARAKTERISASI KOROSI BAJA BS 970 DI LINGKUNGAN CO 2 Yuningtyas Rissa Adiyanti 1 , Budi Agung Kurniawan, ST., M.Sc 2 1 Mahasiswa Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-IT S 2 Dosen Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI- ITS ABSTRAK Pengaruh temperatur dan pH pada laju korosi, tahanan larutan (R s ) dan tahanan transfer muatan dianalisa dengan metode Tafel dan metode Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), serta pengaruhnnya terhadap komposisi dan morfologi yang diidentifikasi dengan X-Rays Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Pengujian dilakukan pada variasi temperatur yaitu 25°C,45°C,65°C, 75°C dengan pH 5,5 ; 6 ; 6,5. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur, semakin tinggi pula laju korosinya, namun pada temperatur 75ºC pada variasi pH 5,5 ; 6 ; 6,5 laju korosi menurun. Sedangkan semakin menurunnya pH, semakin meningkat laju korosinya, ditunjukkan pada pH 5,5 pada setiap variasi temperatur. Dari hasil SEM dan XRD menunjukkan adanya pembentukan lapisan FeCO 3 yang merupakan produk utama korosi CO 2 . Kata kunci: korosi CO 2 , temperatur, pH, lapisan FeCO 3 . I. PENDAHULUAN Air adalah impuritas yang sering dijumpai dalam minyak dan gas bumi, dimana biasanya mengandung karbondioksida (CO 2 )[7]. Karbondioksida yang larut dalam air akan bereaksi menjadi asam karbonat., yang akan menyebabkan korosi pada pipa minyak dan gas bumi. Korosi ini disebut korosi CO 2 atau “sweet corrosion”[1]. Dua reaksi yang terjadi pada korosi CO 2 yaitu: (I) reaksi kimia dan (II) reaksi elektrokimia. Reaksi kimia yang terjadi adalah: CO 2 (g) ↔ CO 2 (aq) (1) CO 2 (aq) + H 2 O (l) ↔ H 2 CO 3 (aq) (2) Kemudian asam karbonat terdisosiasi sebanyak dua kali [5]: H 2 CO 3 (aq) ↔ H + (aq) + HCO 3 - (aq) (3) HCO 3 - (aq)↔H + (aq) + CO 3 2- (4) Reaksi elektokima yang terjadi pada permukaan baja adalh reaksi anodik dan reaksi katodik. Reaksi anodiknya adalah: Fe(s) ↔ Fe 2+ (aq) + 2e - (5) Reaksi katodik: 2H + +2e - → H 2 (6) 2H 2 CO 3 - + 2e - → H 2 + 2HCO 3 - (7) 2HCO 3 - +2e - ↔ H 2 + 2CO 3 2- (8) Reaksi keseluruhan: Fe(s)+ 2HCO 3 - (aq) ↔ FeCO 3 (s) + H 2 (g) (9) Reaksi katodik dominan pada pH<4 yang merupakn reaksin pengurangan ion hidrogen dan pada 4<pH<6 merupakan pengurangan dari asam karbonat. Meningkatnya pH (pH>6), reaksi katodik dominan berubah menjadi reaksi penurunan ion bikarbonat. Produk korosi yang larut dan menjadi lapisan film adalah besi karbonat (FeCO 3 ): Fe 2+ + CO 3 2- ↔ FeCO 3 (s) (10) Dalam penelitian ini, diteliti pengaruh dari parameter lingkungan seperti temperatur dan pH terhadap laju korosi dan karakteristik lapisan besi karbonat pada baja BS 970. Baja BS 970 ini digunakan sebagai material pipa. II. METODOLOGI Sampel terbuat dari baja BS 970 dengan komposisi pada Tabel 1. Bentuk sampel silinder dengan luas permuaan 1,13cm 2 . Baja dipoles menggunakan kertas silika dengan grid 100-1200 kemudian dibersihkan dengan etanol. Pengujian dilakukan dengan menggunakan potensiostat yang terdiri dari sel kaca berisi larutan NaCl 3%wt sebanyak 100ml pada tekanan CO 2 1 bar. Dikondisikan pada temperatur 25°C,45°C,65°C, 75°C dengan pH 5,5 ; 6 ; 6,5. Skema sel kaca untuk pengujian ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1. Skema Alat Potensiostat
-
Upload
deivandra-ginanjar-bhakti -
Category
Documents
-
view
89 -
download
0
Transcript of ITS Undergraduate 15793 Paper PDF
Jurnal Teknik Material dan Metalurgi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2011 PENGARUH TEMPERATUR DAN pH TERHADAP KARAKTERISASI KOROSI BAJA BS 970 DI LINGKUNGAN CO2Yuningtyas Rissa Adiyanti1, Budi Agung Kurniawan, ST., M.Sc2 1 Mahasiswa Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS 2 Dosen Jurusan Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS
ABSTRAK Pengaruh temperatur dan pH pada laju korosi, tahanan larutan (R s) dan tahanan transfer muatan dianalisa dengan metode Tafel dan metode Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), serta pengaruhnnya terhadap komposisi dan morfologi yang diidentifikasi dengan X-Rays Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Pengujian dilakukan pada variasi temperatur yaitu 25C,45C,65C, 75C dengan pH 5,5 ; 6 ; 6,5. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur, semakin tinggi pula laju korosinya, namun pada temperatur 75C pada variasi pH 5,5 ; 6 ; 6,5 laju korosi menurun. Sedangkan semakin menurunnya pH, semakin meningkat laju korosinya, ditunjukkan pada pH 5,5 pada setiap variasi temperatur. Dari hasil SEM dan XRD menunjukkan adanya pembentukan lapisan FeCO3 yang merupakan produk utama korosi CO2. Kata kunci: korosi CO2, temperatur, pH, lapisan FeCO3. I. PENDAHULUAN Air adalah impuritas yang sering dijumpai dalam minyak dan gas bumi, dimana biasanya mengandung karbondioksida (CO2)[7]. Karbondioksida yang larut dalam air akan bereaksi menjadi asam karbonat., yang akan menyebabkan korosi pada pipa minyak dan gas bumi. Korosi ini disebut korosi CO2 atau sweet corrosion[1]. Dua reaksi yang terjadi pada korosi CO 2 yaitu: (I) reaksi kimia dan (II) reaksi elektrokimia. Reaksi kimia yang terjadi adalah: CO2(g) CO2(aq) (1) CO2(aq) + H2O (l) H2CO3(aq) (2) Kemudian asam karbonat terdisosiasi sebanyak dua kali [5]: H2CO3(aq) H+(aq) + HCO3-(aq) (3) HCO3-(aq)H+(aq) + CO32(4) Reaksi elektokima yang terjadi pada permukaan baja adalh reaksi anodik dan reaksi katodik. Reaksi anodiknya adalah: Fe(s) Fe2+(aq) + 2e(5) Reaksi katodik: 2H+ +2e- H2 (6) 2H2CO3- + 2e- H2+ 2HCO3(7) 2HCO3- +2e- H2 + 2CO32(8) Reaksi keseluruhan: Fe(s)+ 2HCO3-(aq) FeCO3(s) + H2(g) (9) Reaksi katodik dominan pada pH
