Korosi adalah proses alami yang terjadi pada semua logam, tetapi dapat diperlambat dengan beberapa perlakuan berbeda
Hal ini disebabkan oleh adanya zat pengoksidasi di lingkungan, seperti air atau udara. Ini bisa menjadi masalah besar bagi mereka yang terlibat dalam proyek konstruksi skala besar menggunakan bahan logam, yang meliputi bangunan, mobil, jembatan, pesawat terbang, dan banyak lagi. Tetapi bahkan produk logam kecil pun akan terkorosi dan kehilangan kekuatan atau keindahannya. Untungnya, Anda dapat mencegah proses ini terjadi secepat biasanya dengan bahan yang ditemukan di sekitar rumah atau dengan teknik canggih untuk efek yang lebih kuat.
Langkah
Metode 1 dari 3: Memahami Jenis Umum Korosi Logam
Karena begitu banyak jenis logam yang digunakan saat ini, pembangun dan produsen perlu melindungi dari berbagai jenis korosi. Setiap logam memiliki sifat elektrokimia yang unik yang menentukan jenis korosi (jika ada) logam yang rentan. Tabel di bawah ini merinci pilihan logam biasa dan jenis korosi yang dapat dialaminya.
| Logam | Kerentanan Korosi Logam | Teknik Pencegahan Umum | Aktivitas Galvanis* |
|---|---|---|---|
| Baja Tahan Karat (Pasif) | Serangan seragam, galvanik, pitting, celah (semuanya terutama di air asin) | Pembersihan, lapisan pelindung atau sealant | Rendah (korosi awal membentuk lapisan oksida tahan) |
| Besi | Serangan seragam, galvanik, celah | Pembersihan, lapisan pelindung atau sealant, galvanisasi, sol'ns anti karat | Tinggi |
| Kuningan | Serangan seragam, dezincifikasi, stres | Pembersihan, lapisan pelindung atau sealant (biasanya minyak atau pernis), menambahkan timah, aluminium, atau arsenik ke paduan | Medium |
| Aluminium | Galvanis, lubang, celah | Pembersihan, lapisan pelindung atau sealant, anodizing, galvanizing, proteksi katodik, isolasi listrik | Tinggi (korosi awal membentuk lapisan oksida tahan) |
| Tembaga | Galvanis, lubang, noda estetika | Pembersihan, pelapis pelindung atau sealant, menambahkan nikel ke paduan (khususnya untuk air asin) | Rendah (korosi awal membentuk patina tahan) |
*Perhatikan bahwa kolom "Aktivitas Galvanik" mengacu pada aktivitas kimia relatif logam seperti yang dijelaskan oleh tabel seri galvanik dari sumber referensi. Untuk keperluan tabel ini, semakin tinggi aktivitas galvanik logam, semakin cepat akan mengalami korosi galvanik ketika bergabung dengan logam kurang aktif.
Langkah 1. Cegah korosi serangan seragam dengan melindungi permukaan logam
Korosi serangan seragam (kadang-kadang disingkat menjadi korosi "seragam") adalah jenis korosi yang terjadi, dengan tepat, dengan cara yang seragam di atas permukaan logam yang terbuka. Dalam jenis korosi ini, seluruh permukaan logam diserang oleh korosi dan, dengan demikian, korosi berlangsung pada tingkat yang seragam. Misalnya, jika atap besi yang tidak terlindungi secara teratur terkena hujan, seluruh permukaan atap akan bersentuhan dengan jumlah air yang kira-kira sama dan dengan demikian akan menimbulkan korosi pada tingkat yang seragam. Cara termudah untuk melindungi terhadap korosi serangan seragam biasanya dengan menempatkan penghalang pelindung antara logam dan agen korosi. Ini bisa berupa berbagai macam hal - cat, sealant minyak, atau larutan elektrokimia seperti lapisan seng galvanis.
Dalam situasi bawah tanah atau perendaman, proteksi katodik juga merupakan pilihan yang baik
Langkah 2. Cegah korosi galvanik dengan menghentikan aliran ion dari satu logam ke logam lainnya
Salah satu bentuk korosi penting yang dapat terjadi terlepas dari kekuatan fisik logam yang terlibat adalah korosi galvanik. Korosi galvanik terjadi ketika dua logam dengan potensial elektroda yang berbeda bersentuhan satu sama lain dengan adanya elektrolit (seperti air asin) yang menciptakan jalur konduksi listrik di antara keduanya. Ketika ini terjadi, ion logam mengalir dari logam yang lebih aktif ke logam yang kurang aktif, menyebabkan logam yang lebih aktif terkorosi pada laju yang dipercepat dan logam yang kurang aktif terkorosi pada laju yang lebih lambat. Dalam istilah praktis, ini berarti bahwa korosi akan berkembang pada logam yang lebih aktif pada titik kontak antara kedua logam.
- Metode perlindungan apa pun yang mencegah aliran ion di antara logam berpotensi menghentikan korosi galvanik. Memberi logam lapisan pelindung dapat membantu mencegah elektrolit dari lingkungan menciptakan jalur konduksi listrik antara kedua logam, sementara proses perlindungan elektrokimia seperti galvanisasi dan anodisasi juga bekerja dengan baik. Ini juga mungkin untuk menggagalkan korosi galvanik dengan mengisolasi area logam yang bersentuhan satu sama lain secara elektrik.
- Selain itu, penggunaan proteksi katodik atau anoda korban dapat melindungi logam penting dari korosi galvanik. Lihat di bawah untuk informasi lebih lanjut.
Langkah 3. Cegah korosi pitting dengan melindungi permukaan logam, menghindari sumber klorida lingkungan, dan menghindari torehan dan goresan
Pitting adalah bentuk korosi yang terjadi pada skala mikroskopis tetapi dapat memiliki konsekuensi skala besar. Pitting sangat diperhatikan untuk logam yang memperoleh ketahanan korosinya dari lapisan tipis senyawa pasif di permukaannya, karena bentuk korosi ini dapat menyebabkan kegagalan struktural dalam situasi di mana lapisan pelindung biasanya mencegahnya. Pitting terjadi ketika sebagian kecil dari logam kehilangan lapisan pasif pelindungnya. Ketika ini terjadi, korosi galvanik terjadi pada skala mikroskopis, yang mengarah pada pembentukan lubang kecil di logam. Di dalam lubang ini, lingkungan lokal menjadi sangat asam, yang mempercepat proses. Pitting biasanya dicegah dengan menerapkan lapisan pelindung pada permukaan logam dan/atau menggunakan perlindungan katodik.
Paparan ke lingkungan yang tinggi klorida (seperti, misalnya, air asin) diketahui mempercepat proses pitting
Langkah 4. Cegah korosi celah dengan meminimalkan ruang sempit dalam desain objek
Korosi celah terjadi di ruang benda logam di mana akses ke cairan di sekitarnya (udara atau cairan) buruk - misalnya, di bawah sekrup, di bawah ring, di bawah teritip, atau di antara sambungan engsel. Korosi celah terjadi di mana celah di dekat permukaan logam cukup lebar untuk memungkinkan cairan masuk tetapi cukup sempit sehingga cairan sulit keluar dan menjadi stagnan. Lingkungan lokal di ruang kecil ini menjadi korosif dan logam mulai terkorosi dalam proses yang mirip dengan korosi lubang. Mencegah korosi celah umumnya merupakan masalah desain. Dengan meminimalkan terjadinya celah rapat pada konstruksi benda logam melalui penutupan celah ini atau memungkinkan sirkulasi, dimungkinkan untuk meminimalkan korosi celah.
Korosi celah menjadi perhatian khusus ketika berhadapan dengan logam seperti aluminium yang memiliki pelindung, lapisan luar pasif, karena mekanisme korosi celah dapat berkontribusi pada kerusakan lapisan ini
Langkah 5. Cegah retak korosi tegangan dengan hanya menggunakan beban dan/atau anil yang aman
Stress Corrosion Cracking (SCC) adalah bentuk yang jarang dari kegagalan struktural terkait korosi yang menjadi perhatian khusus bagi para insinyur yang ditugaskan dengan struktur bangunan yang dimaksudkan untuk menopang beban penting. Jika terjadi SCC, logam penahan beban membentuk retak dan patah di bawah batas beban yang ditentukan - dalam kasus yang parah, pada sebagian kecil dari batas tersebut. Di hadapan ion korosif, retakan mikroskopis kecil pada logam yang disebabkan oleh tegangan tarik dari beban berat merambat saat ion korosif mencapai ujung retakan. Hal ini menyebabkan retakan tumbuh secara bertahap dan berpotensi menyebabkan kegagalan struktural. SCC sangat berbahaya karena dapat terjadi bahkan dengan adanya zat yang secara alami hanya bersifat korosif ringan terhadap logam. Ini berarti bahwa korosi berbahaya terjadi sementara permukaan logam lainnya tampak tidak terpengaruh.
- Mencegah SCC sebagian merupakan masalah desain. Misalnya, dengan memilih bahan yang tahan SCC di lingkungan di mana logam akan beroperasi dan memastikan bahwa bahan logam diuji tegangan dengan benar dapat membantu mencegah SCC. Selain itu, proses anil logam dapat menghilangkan tegangan sisa dari pembuatannya.
- SCC diketahui diperburuk oleh suhu tinggi dan adanya cairan yang mengandung klorida terlarut.
Metode 2 dari 3: Mencegah Korosi dengan Solusi Rumah
Langkah 1. Cat permukaan logam
Mungkin metode yang paling umum dan terjangkau untuk melindungi logam dari korosi adalah dengan menutupinya dengan lapisan cat. Proses korosi melibatkan kelembaban dan agen pengoksidasi yang berinteraksi dengan permukaan logam. Jadi, ketika logam dilapisi dengan pelindung cat, baik kelembaban maupun zat pengoksidasi tidak dapat bersentuhan dengan logam itu sendiri dan tidak terjadi korosi.
- Namun, cat itu sendiri rentan terhadap degradasi. Oleskan kembali cat setiap kali menjadi terkelupas, aus, atau rusak. Jika cat terdegradasi ke titik di mana logam di bawahnya terbuka, pastikan untuk memeriksa korosi atau kerusakan pada logam yang terbuka.
-
Ada berbagai metode untuk mengaplikasikan cat pada permukaan logam. Pekerja logam sering menggunakan beberapa metode ini bersama-sama untuk memastikan bahwa seluruh benda logam menerima lapisan menyeluruh. Di bawah ini adalah contoh metode dengan komentar tentang penggunaannya:
- Kuas - digunakan untuk ruang yang sulit dijangkau.
- Roller - digunakan untuk menutupi area yang luas. Murah dan nyaman.
- Semprotan udara - digunakan untuk menutupi area yang luas. Lebih cepat tetapi kurang efisien daripada roller (pemborosan cat tinggi).
- Semprotan pengap / Semprotan pengap elektrostatik - digunakan untuk menutupi area yang luas. Cepat dan memungkinkan tingkat konsistensi tebal/tipis yang bervariasi. Kurang boros dari semprotan udara biasa. Peralatan mahal.
Langkah 2. Gunakan cat laut untuk logam yang terkena air
Benda logam yang secara teratur (atau terus-menerus) bersentuhan dengan air, seperti perahu, memerlukan cat khusus untuk melindungi dari kemungkinan peningkatan korosi. Dalam situasi ini, korosi "normal" dalam bentuk karat bukanlah satu-satunya perhatian (walaupun ini adalah masalah utama), karena kehidupan laut (teritip, dll.) yang dapat tumbuh pada logam yang tidak terlindungi dapat menjadi sumber keausan tambahan. dan korosi. Untuk melindungi benda logam seperti perahu dan sebagainya, pastikan untuk menggunakan cat epoksi laut bermutu tinggi. Jenis cat ini tidak hanya melindungi logam di bawahnya dari kelembaban, tetapi juga mencegah pertumbuhan kehidupan laut di permukaannya.
Langkah 3. Oleskan pelumas pelindung ke bagian logam yang bergerak
Untuk permukaan logam yang datar dan statis, cat melakukan pekerjaan yang baik untuk menjaga kelembaban dan mencegah korosi tanpa mempengaruhi kegunaan logam. Namun, cat biasanya tidak cocok untuk memindahkan bagian logam. Misalnya, jika Anda mengecat di atas engsel pintu, saat cat mengering, engsel akan menahannya di tempatnya, menghalangi gerakannya. Jika Anda memaksa pintu terbuka, cat akan retak, meninggalkan lubang untuk uap air mencapai logam. Pilihan yang lebih baik untuk bagian logam seperti engsel, sambungan, bantalan, dan sebagainya adalah pelumas yang tidak larut dalam air yang sesuai. Lapisan menyeluruh dari jenis pelumas ini secara alami akan mengusir kelembapan sekaligus memastikan gerakan bagian logam Anda yang mulus dan mudah.
Karena pelumas tidak mengering di tempat seperti cat, pelumas akan terdegradasi dari waktu ke waktu dan memerlukan aplikasi ulang sesekali. Oleskan kembali pelumas ke bagian logam secara berkala untuk memastikan pelumas tetap efektif sebagai sealant pelindung
Langkah 4. Bersihkan permukaan logam secara menyeluruh sebelum mengecat atau melumasi
Baik Anda menggunakan cat biasa, cat laut, atau pelumas/sealant pelindung, Anda harus memastikan logam Anda bersih dan kering sebelum memulai proses aplikasi. Berhati-hatilah untuk memastikan logam sepenuhnya bebas dari kotoran, minyak, sisa sisa pengelasan, atau korosi yang ada, karena hal-hal ini dapat merusak upaya Anda dengan berkontribusi pada korosi di masa mendatang.
- Kotoran, kotoran, dan kotoran lainnya mengganggu cat dan pelumas dengan mencegah cat atau pelumas menempel langsung ke permukaan logam. Misalnya, jika Anda mengecat di atas selembar baja dengan beberapa serutan logam liar di atasnya, cat akan menempel pada serutan, meninggalkan ruang kosong pada logam di bawahnya. Jika dan ketika serutan jatuh, tempat yang terbuka akan rentan terhadap korosi.
- Jika mengecat atau melumasi permukaan logam dengan beberapa korosi yang ada, tujuan Anda adalah membuat permukaan sehalus dan sesering mungkin untuk memastikan kepatuhan sealant terbaik pada logam. Gunakan sikat kawat, amplas, dan/atau penghilang karat kimia untuk menghilangkan sebanyak mungkin korosi lepas.
Langkah 5. Jauhkan produk logam yang tidak terlindungi dari kelembapan
Seperti disebutkan di atas, sebagian besar bentuk korosi diperburuk oleh kelembaban. Jika Anda tidak dapat memberikan lapisan pelindung cat atau sealant pada logam Anda, Anda harus berhati-hati untuk memastikannya tidak terkena kelembapan. Upaya untuk menjaga perkakas logam yang tidak terlindungi tetap kering dapat meningkatkan kegunaannya dan memperpanjang umur efektifnya. Jika benda logam Anda terkena air atau lembab, pastikan untuk segera membersihkan dan mengeringkannya setelah digunakan untuk mencegah timbulnya korosi.
Selain memperhatikan paparan kelembaban selama penggunaan, pastikan untuk menyimpan barang-barang logam di dalam ruangan di tempat yang bersih dan kering. Untuk benda besar yang tidak muat di lemari atau lemari, tutupi benda itu dengan terpal atau kain. Ini membantu menjaga kelembaban dari udara dan mencegah debu menumpuk di permukaan
Langkah 6. Jaga permukaan logam sebersih mungkin
Setelah setiap penggunaan benda logam, baik logam tersebut dicat atau tidak, pastikan untuk membersihkan permukaan fungsionalnya, menghilangkan kotoran, kotoran, atau debu. Akumulasi kotoran dan serpihan pada permukaan logam dapat menyebabkan keausan dan/atau lapisan pelindungnya, yang menyebabkan korosi dari waktu ke waktu.
Metode 3 dari 3: Mencegah Korosi dengan Solusi Elektrokimia Tingkat Lanjut
Langkah 1. Gunakan proses galvanisasi
Logam galvanis adalah logam yang telah dilapisi dengan lapisan tipis seng untuk melindunginya dari korosi. Seng lebih aktif secara kimiawi daripada logam di bawahnya, sehingga teroksidasi saat terkena udara. Setelah lapisan seng teroksidasi, ia membentuk lapisan pelindung, mencegah korosi lebih lanjut dari logam di bawahnya. Jenis galvanisasi yang paling umum saat ini adalah proses yang disebut galvanisasi hot-dip di mana bagian logam (biasanya baja) direndam dalam tong berisi seng cair yang panas untuk mendapatkan lapisan yang seragam.
-
Proses ini melibatkan penanganan bahan kimia industri, beberapa di antaranya berbahaya pada suhu kamar, pada suhu yang sangat panas dan karenanya tidak boleh dicoba oleh siapa pun selain profesional terlatih. Di bawah ini adalah langkah-langkah dasar dari proses galvanisasi hot-dip untuk baja:
- Baja dibersihkan dengan larutan kaustik untuk menghilangkan kotoran, minyak, cat, dll., kemudian dibilas secara menyeluruh.
- Baja diasamkan dalam asam untuk menghilangkan kerak gilingan, lalu dibilas.
- Bahan yang disebut fluks diterapkan pada baja dan dibiarkan kering. Ini membantu lapisan seng akhir menempel pada baja.
- Baja dicelupkan ke dalam tong seng cair dan dibiarkan panas sampai suhu seng.
- Baja didinginkan dalam "tangki pendinginan" yang berisi air.
Langkah 2. Gunakan anoda korban
Salah satu cara untuk melindungi benda logam dari korosi adalah dengan menempelkan sepotong kecil logam reaktif yang disebut anoda korban secara elektrik. Karena hubungan elektrokimia antara benda logam yang lebih besar dan benda reaktif kecil (dijelaskan secara singkat di bawah), hanya bagian kecil dari logam reaktif yang akan mengalami korosi, meninggalkan benda logam yang besar dan penting tetap utuh. Ketika anoda korban terkorosi sepenuhnya, itu harus diganti atau benda logam yang lebih besar akan mulai terkorosi. Metode perlindungan korosi ini sering digunakan untuk struktur yang terkubur, seperti tangki penyimpanan bawah tanah, atau benda yang selalu kontak dengan air, seperti perahu.
- Anoda korban dibuat dari beberapa jenis logam reaktif yang berbeda. Seng, aluminium, dan magnesium adalah tiga logam yang paling umum digunakan untuk tujuan ini. Karena sifat kimia bahan ini, seng dan aluminium sering digunakan untuk benda logam di air asin, sedangkan magnesium lebih cocok untuk keperluan air tawar.
- Alasan kerja anoda korban berkaitan dengan proses kimiawi korosi itu sendiri. Ketika benda logam terkorosi, area yang secara kimiawi menyerupai anoda dan katoda dalam sel elektrokimia terbentuk secara alami. Elektron mengalir dari bagian paling anoda dari permukaan logam ke elektrolit sekitarnya. Karena anoda korban sangat reaktif dibandingkan dengan logam dari objek yang dilindungi, objek itu sendiri menjadi sangat katodik dibandingkan dan, dengan demikian, elektron mengalir keluar dari anoda korban, menyebabkannya menimbulkan korosi tetapi menyisakan sisa logam.
Langkah 3. Gunakan arus yang terkesan
Karena proses kimia di balik korosi logam melibatkan arus listrik dalam bentuk elektron yang mengalir keluar dari logam, maka dimungkinkan untuk menggunakan sumber arus listrik luar untuk mengalahkan arus korosif dan mencegah korosi. Pada dasarnya, proses ini (disebut arus terkesan) memberikan muatan listrik negatif terus menerus pada logam yang dilindungi. Muatan ini mengalahkan arus yang menyebabkan elektron mengalir keluar dari logam, menghentikan korosi. Jenis perlindungan ini sering digunakan untuk struktur logam yang terkubur seperti tangki penyimpanan dan saluran pipa.
- Perhatikan bahwa jenis arus yang digunakan untuk sistem proteksi arus terkesan biasanya arus searah (DC).
- Biasanya, arus terkesan pencegah korosi dihasilkan dengan mengubur dua anoda logam di tanah dekat benda logam yang akan dilindungi. Arus dikirim melalui kawat berinsulasi ke anoda, yang kemudian mengalir melalui tanah dan masuk ke benda logam. Arus melewati benda logam dan kembali ke sumber arus (generator, penyearah, dll.) melalui kawat berinsulasi.
Langkah 4. Gunakan anodisasi
Anodizing adalah jenis khusus dari lapisan pelindung permukaan yang digunakan untuk melindungi logam dari korosi dan juga untuk menerapkan dies dan sebagainya. Jika Anda pernah melihat karabiner logam berwarna cerah, Anda pernah melihat permukaan logam anodized yang diwarnai. Daripada melibatkan aplikasi fisik dari lapisan pelindung, seperti pada lukisan, anodizing menggunakan arus listrik untuk memberikan logam lapisan pelindung yang mencegah hampir semua bentuk korosi.
- Proses kimia di balik anodisasi melibatkan fakta bahwa banyak logam, seperti aluminium, secara alami membentuk produk kimia yang disebut oksida ketika bersentuhan dengan oksigen di udara. Hal ini menyebabkan logam biasanya memiliki lapisan oksida luar tipis yang melindungi (untuk berbagai tingkat, tergantung pada logam) terhadap korosi lebih lanjut. Arus listrik yang digunakan dalam proses anodisasi pada dasarnya menciptakan penumpukan oksida yang jauh lebih tebal pada permukaan logam daripada yang biasanya terjadi, memberikan perlindungan besar dari korosi.
-
Ada beberapa cara berbeda untuk menganodisasi logam. Di bawah ini adalah langkah-langkah dasar dari satu proses anodisasi. Lihat Cara Menganodisasi Aluminium untuk informasi lebih lanjut.
- Aluminium dibersihkan dan dihilangkan minyaknya.
- Kotoran permukaan aluminium dihilangkan dengan larutan de-smut.
- Aluminium diturunkan ke dalam penangas asam pada arus dan suhu konstan (misalnya, 12 amp/sq ft dan 70-72 derajat F (21-22 derajat C).
- Aluminium dilepas dan dibilas.
- Aluminium secara opsional terendam dalam pewarna pada 100-140 derajat F (38-60 derajat C).
- Aluminium disegel dengan menempatkannya dalam air mendidih selama 20-30 menit.
Langkah 5. Gunakan logam yang menunjukkan pasivasi
Seperti disebutkan di atas, beberapa logam secara alami membentuk lapisan oksida pelindung saat terpapar udara. Beberapa logam membentuk lapisan oksida ini dengan sangat efektif sehingga akhirnya menjadi relatif tidak aktif secara kimiawi. Kami mengatakan bahwa logam ini pasif mengacu pada proses pasivasi dimana mereka menjadi kurang reaktif. Tergantung pada penggunaan yang diinginkan, objek logam pasif mungkin tidak memerlukan perlindungan ekstra untuk membuatnya tahan korosi.
-
Salah satu contoh terkenal dari logam yang menunjukkan pasivasi adalah baja tahan karat. Baja tahan karat adalah paduan baja biasa dan kromium yang secara efektif tahan korosi di sebagian besar kondisi tanpa memerlukan perlindungan lain. Untuk sebagian besar penggunaan sehari-hari, korosi biasanya tidak menjadi masalah dengan baja tahan karat.
Namun, perlu disebutkan bahwa dalam kondisi tertentu, baja tahan karat tidak 100% tahan korosi - terutama, dalam air asin. Demikian pula, banyak logam pasif menjadi non-pasif dalam kondisi ekstrim tertentu dan dengan demikian mungkin tidak cocok untuk semua penggunaan
