Prinsip Kerja Cathodic Protection

Gambar 1 - Impressed-current cathodic protection systems

Gambar 1 – Impressed-current cathodic protection systems

Untuk memahami cathodic protection, sebaiknya kita harus tahu terlebih dahulu bagaimana terjadinya korosi. Ada tiga hal utama yang menjadi penyebab korosi:

  1. Dua buah logam yang memiliki beda potensial electric
  2. Cairan elektrolit (air dengan semua jenis garam atau garam yang terlarut di dalamnya)
  3. Dua unit logam yang kontak secara elektrik karena memungkinkan terjadinya aliran arus listrik.

Pada dasarnya, korosi tidak dapat dihilangkan. Akan tetapi dengan kemajuan teknologi, proses korosi bisa di-control hingga titik optimum. Salah satu metode untuk mengendalikan korosi tersebut adalah cathodic protection.

Cathodic Protection adalah teknik yang digunakan untuk mengendalikan korosi pada logam dengan cara menjadikan permukaan logam tersebut sebagai katode dari sel elektrokimia. Cathodic protection ini umumnya digunakan untuk melindungi baja, sistem perpipaan, tangki, tiang pancang, anjungan lepas pantai, kapal dan casing sumur minyak onshore.

Berdasarkan dari sumber listriknya, Cathodic Protection dibagi menjadi dua metode, yaitu: Sacrificial Anode System dan Impressed-Current Cathodic Protection System

  1. Sacrificial anode system

Metode ini disebut sacrificial anode karena systemnya mengorbankan logam yang lebih reaktif (anode) untuk melindungi logam utama (katode). Prinsip dari metode ini adalah menciptakan sel elektrokimia dimana dua logam yang berbeda dihubungkan secara elektris  yang ditanam dalam elektrolit alam, seperti: tanah atau air. Berikut ini adalah gambar dimana dua buah logam  zinc dan besi yang dicelupkan di dalam asam klorida:

Gambar 2 - Korosi dari Zinc dan Besi di dalam asam klorida (www.corrosionsource.com)

Gambar 2 – Korosi dari Zinc dan Besi di dalam asam klorida (www.corrosionsource.com)

Kedua logam diatas, Zinc dan besi, akan mengalami korosi karena kedua logam tersebut mengalami reaksi oksidasi dan diseimbangkan dengan reaksi reduksi gas hydrogen.

Fe –> Fe2+ + 2e Oxidation reaction
2H+ + 2e–> H2 Reduction reaction
2H+ + Fe –> Fe2+ + H2 Net reaction
Zn –> Zn2+ + 2e Oxidation reaction
2H+ + 2e –> H2 Reduction reaction
2H+ + Zn –> Zn2+ + H2 Net reaction

Kejadian ini tentunya akan berbeda jika kedua logam tersebut dihubungkan satu sama lain secara elektris seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3 - Cathodic protection zinc terhadap besi (www.corrosionsource.com)

Gambar 3 – Cathodic protection zinc terhadap besi (www.corrosionsource.com)

Pada gambar di atas, reaksi korosi (oksidasi) terpusatkan pada electrode zinc (anode) karena zinc lebih reaktif terhadap lingkungan daripada besi dan hampir semua reaksi reduksi dipusatkan pada besi. Pada gambar di bawah ini adalah contoh lain dari Sacrificial anode system :

Gambar 4 - Protected structure steel dengan alumunium (www.cathodicprotection101.com)

Gambar 4 – Protected structure steel dengan alumunium (www.cathodicprotection101.com)

  1. Impressed-current cathodic protection systems (ICCP)

Tidak seperti prinsip sacrificial anode, metode ini membutuhkan arus listrik DC (searah) dari sumber luar yang dihubungkan dengan logam anode dengan logam katode (logam yang dilindungi). Anode system ICCP ini dapat berbentuk batangan tubular dari berbagai material khusus, seperti: high silicon cast iron, grafit, campuran logam oksida, platina dan niobium. Metode ini biasanya digunakan untuk mem-proteksi  fasilitas-fasilitas yang besar.

Metode ICCP harus dihubungkan dengan arus listrik DC, jika arus listik nya AC maka harus dihubungkan dengan rectifier (penyearah arus) karena fungsi dari sumber listrik DC ini adalah untuk mengarahkan elektron yang terkosidasi dari anode menuju ke logam yang dilindungi sehingga logam tersebut tidak mudah untuk teroksidasi (korosi) karena kehilangan elektronnya.

Gambar 5 - Pipeline dengan ICCP protection (trialexhibitsinc.com)

Gambar 5 – Pipeline dengan ICCP protection (trialexhibitsinc.com)

Berikut di bawah ini adalah gambar pipeline yang tidak diproteksi oleh Impressed-current cathodic protection dimana pipeline tersebut mengalami oksidasi (kehilangan electron) tanpa ada logam lain (anode) yang mendonasi electron kepada pipa tersebut sehingga membuat pipeline ini mudah untuk korosi.

Gambar 6 - Pipeline tanpa ICCP Protection (trialexhibitsinc.com)

Gambar 6 – Pipeline tanpa ICCP Protection (trialexhibitsinc.com)

Jika artikel ini bermanfaat buat Anda, mohon untuk di Share because “Sharing is Caring”

Referensi :

1. id.wikipedia.org,

2. www.corrosionsource.com,

3. www.cathodicprotection101.com,

4. trialexhibitsinc.com

COMMENTS

Loading Facebook Comments ...