KOROSI PADA MATERIAL PABRIKASI DAN INDUSTRI FARMASI


KOROSI PADA MATERIAL PABRIKASI DAN INDUSTRI FARMASI

Disusun Oleh :

Agustina Dyah Pratiwi                    G1F007044

Hanief Mulia A.                                 G1F007046

Gusti Prabowo                                  G1F008065

ABSTRAK

Penggunaan logam dalam perkembangan teknologi dan industri farmasi sebagai salah satu material penunjang sangat besar peranannya, akan tetapi dalam kehidupan sehari-hari banyak faktor yang menyebabkan daya guna logam menurun. Salah satu penyebab hal tersebut adalah terjadinya korosi pada logam. Korosi atau perkaratan logam merupakan proses oksidasi sebuah logam dengan udara atau elektrolit lainnya, dimana udara atau elektrolit akan mengami reduksi. Terdapat berbagai macam korosi yaitu korosi atmosfer, korosi galvanis, korosi regangan, korosi celah, korosi arus liar, korosi pelarutan selektif, korosi erosi, korosi bakteri dan karat titik embun. Banyak cara yang dilakukan untuk mencegah terjadinya korosi pada material pabrikasi dan industri farmasi diantaranya dengan prinsip perbaikan lingkungan yang korosif, prinsip netralisasi zat koroden, prinsip pelapisan, menggunakan inhibitor korosi dan perlindungan katodik dan perlindungan anodik.

Kata kunci : korosi, material pabrikasi, industri farmasi, macam, mekanisme, pencegahan.

Penggunaan logam dalam industri farmasi memegang peranan sangat penting. Alat dan mesin serta instalasi dalam industri farmasi hampir 90% berasal dari bahan logam, akan tetapi logam memiliki kelemahan yaitu mudah terkorosi sehingga dapat mengakibatkan kegagalan produksi pada industri farmasi (Trethewey dan Chamberlain, 1991). Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Korosi atau perkaratan sangat lazim terjadi pada besi (Usemansano, 2010).

Secara umum korosi merupakan proses dimana logam berubah bentuk kimiawinya akibat bereaksi dengan zat kimia dilingkungan. Umumnya semua logam larut didalam air, biasanya daya larut lambat, logam besi waktu direndam dalam air melepaskan sebagian elemennya untuk larut dalam air. Berdasarkan reaksi kimia secara langsung, dan reaksi elektrokimia. Korosi dapat terjadi didalam medium kering dan juga medium basah. Sebagai contoh korosi yang berlangsung didalam medium kering adalah penyerangan logam besi oleh gas oksigen (O2) atau oleh gas belerang dioksida (SO2). Didalam medium basah, korosi dapat terjadi secara seragam maupun secara terlokalisasi. Contoh korosi seragam didalam medium basah adalah apabila besi terendam didalam larutan asam klorida (HCl) (Anonim, 2011).

Gambar material pabrikasi yang terkena korosi

A.  Macam-macam Korosi

1.    Korosi Atmosfer

Korosi ini terjadi akibat proses elektrokimia antara dua bagian benda padat khusunya metal besi yang berbeda potensial dan langsung berhubungan dengan udara terbuka. Faktor-faktor yang menentukan tingkat korosi atmosfer, yaitu :

  • Jumlah zat pencemar di udara (debu, gas), butir-butir arang, oksida metal, H2SO4, NaCl, (NH4)2SO4
  • Suhu
  • Kelembaban kritis
  • Arah dan kecepatan angin
  • Radiasi matahari
  • Jumlah curah hujan
    2.    Korosi Galvanis

Korosi ini terjadi karena proses elektro kimiawi dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit sama. Dimana electron mengalir dari metal kurang mulia (Anodik) menuju metal yang lebih mulia (Katodik), akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ion-ion positif karena kehilangan electron. Ion-ion positif metal bereaksi dengan ion negatif yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa tersebut, permukaan anoda kehilangan metal sehingga terbentuklah sumur-sumur karat (Surface Attack) atau serangan karat permukaan.

3.    Korosi Regangan

Korosi ini terjadi karena pemberian tarikan atau kompresi yang melebihi batas ketentuannya. Kegagalan ini sering disebut Retak Karat Regangan (RKR) atau stress corrosion cracking. Sifat retak jenis ini sangat spontan (tiba-tiba terjadinya/spontaneous), regangan biasanya bersifat internal yang disebabkan oleh perlakuan yang diterapkan seperti bentukan dingin atau merupakan sisa hasil pengerjaan (residual) seperti pengelingan, pengepresan dan lain-lain.

4.    Korosi Celah

Korosi celah (Crecive Corrosion) ialah sel korosi yang diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi zat asam. Karat ini terjadi, karena celah sempit terisi dengan lektrolit (air yang pHnya rendah) maka terjadilah suatu sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung zat asam daripada bagian sebelah dalam celah yang sedikit mengandung zat asam sehingga akibatnya bersifat anodik.

5.    Korosi Arus Liar

Korosi arus liar ialah merasuknya arus searah secara liar tidak disengaja pada suatu konstruksi baja, yang kemudian meninggalkannnya kembali menuju sumber arus. Pada titik dimana arus meninggalkan konstruksi, akan terjadi serangan karat yang cukup serius sehingga dapat merusak konstruksi tersebut.

6.    Korosi Pelarutan Selektif

Korosi pelarutan selektif ini menyangkut larutnya suatu komponen dari zat paduan yang biasa disebut pelarutan selektif (Selective Dissolution) atau partino / de alloying. Zat komponen yang larut selalu bersifat anodic terhadap komponen yang lain. Walaupun secara visual tampak perubahan warna pada permukaaan paduan namun tidak tampak adanya kehilangan materi berupa takik, perubahan dimensi, retak atau alur.

7.    Korosi Erosi

Korosi erosi ialah proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat cepat. Korosi erosi dapat dibedakan pada 3 kondisi, yaitu :

  • Kondisi aliran laminar
  • Kondisi aliran turbulensi
  • Kondisi peronggaan (Wildan, 2010).
    8.    Korosi Bakteri

Korosi ini hanya disebabkan oleh suatu bakteri anaerobic yang hanya bertahan dalam kondisi tanpa ada zat asam. Bakteri ini mengubah garam sulfat menjadi asam yang reaktif dan menyebabkan karat. Adapun bakterinya Sporvobrio Desulfuricans, pencegahannya dengan memberi aerasi ke dalam air.

9.    Karat Titik Embun

Karat titik embun ini diesebabkan oleh factor kelembaban yang menyebabkan titik embun (dew point) atau kondensasi. Tanpa adanya unsur kelembaban relatif, segala macam kontaminan (zat pencemar) tidak akan atau sedikit sekali menyebabkan pengkaratan. Titik embun ini sangat korosif terutama di daerah daerah kawasan industri farmasi yang kaya dengan zat pencemar udara (Wildan, 2010).

B.  Faktor-faktor Terjadinya Korosi

Di tinjau dari mekanisme korosi dari sudut elektrokimia, pada prinsipnya korosi terjadi karena :

  1. Adanya ketidakhomogenan baik dalam jenis maupun mikro termasuk ketidakhomogenan dalam beban fisik dan kimia (tegangan, suhu, konsentrasi oksigen dan sebagainya)
  2. Adanya kontak
  3. Adanya larutan, air atau embun yang mengandung garam sebagai elektrolit (Rahim dkk, 2003).

Marsudi dalam “Hand Out Teknik Pelapisan” meninjau dari segi material faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan korosi, adalah:

  1. Homogenitas fisik dan kimia
  2. Nilai elektro potensial di dalam larutan
  3. Kemampuan membentuk lapisan pelindung
  4. Hidrogen- over voltage
  5. Selain air dan oksigen sebagai elektrolit juga gas pembentuk asam (CO2, SO2, NaCl) yang pada musim penghujan atau pada kelembaban tinggi
    C.  Mekanisme terjadinya Korosi

Mekanisme terjadinya korosi ditinjau dari aspek material adalah adanya ragam jenis material yang menyatu dalam ukuran mikro atau makro. Keadaan struktur mikro, tidak lepas dari historis metalurgi mengenai cara pembentukan dan perubahannya. Karena itulah proses-proses pembentukan dan pengerjaan logam merupakan faktor yang menentukan (Zulfikar, 2010).

Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan / reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik.  Bagian tertentu dari besi berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda).  Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga terjadilah peristiwa korosi, seperti digambarkan sebagai berikut :

Gambar 7.11. Korosi logam Fe dan berubah menjadi oksidanya

Korosi dapat terjadi oleh air yang mengandung garam, karena logam akan bereaksi secara elektrokimia dalam larutan garam (elektrolit). Pada proses elektrokimianya akan terbentuk anoda dan katoda pada sebatang logam.

Proses korosi pada logam besi :

Pertama-tama besi mengalami oksidasi;

Fe → Fe2+ + 2e          E0 = 0.44 V

dilanjutkan dengan reduksi gas Oksigen;

O2 + 2 H2O + 4e → 4OH- E0 = 0.40 V

Kedua reaksi menghasilkan potensial reaksi yang positif (E = 0.84 V) menunjukan bahwa reaksi ini dapat terjadi. Jika proses ini dalam suasana asam maka, proses oksidasinya adalah

O2 + 4 H+ + 4e → 2 H2O E0 = 1.23 V

dan potensial reaksinya semakin besar yaitu:

E = (0.44 + 1.23) = 1.63 Volt.

Dengan kata lain proses korosi besi akan lebih mudah terjadi dalam suasana asam (Zulfikar, 2010).

D.  Sistem Proteksi Korosi

Ada beberapa prinsip pencegahan korosi yang penggunaannya disesuaikan dengan jenis peralatan, tempat, serta jenis lingkungan yang korosif. Adapun prinsip-prinsip pencegahan korosi tersebut adalah sebagai berikut.

  1. Prinsip perbaikan lingkungan yang korosif
  2. Prinsip netralisasi zat koroden sedemikian rupa sehingga tidak berbahaya lagi
  3. Prinsip penggunaan bahan yang sama dengan yang tahan terhadap jenis korosi tertentu
  4. Penggunaan zat pelambat korosi (corrosion inhibitor)
  5. Perlindungan katodik dan perlindungan anodik  (Usemansano, 2010).
  6. Prinsip perlindungan permukaan dengan cara :
  • Pelapisan dengan cat (organic coating)
  • Pelapisan metal coating, lining, overlay, dan clodding
  • Pelapisan anorganik
  • pembalutan (wrapping)

Proses pelapisan secara umum bertujuan untuk perlindungan (protektif), hiasan (dekoratif) atau memperbaiki sifat permukaan lainnya, misalnya sifat tahan panas, tahan cuaca, tahan korosi, tahan goresan (abrasi), penghantar panas dan sebagainya. Pelapisan terdiri dari bermacam-macam, seperti pelapisan dengan cat (coating), pelapisan dengan logam, pelapisan anorganik dan lain-lain. Jenis-jenis proses pelapisan logam sering digunakan antara lain :

1.      Elektroplating

Elektroplating atau yang lebih dikenal dengan pelapisan listrik adalah suatu pelapisan logam dengan mengendapkan suatu logam pelapis terhadap logam lain yang akan di lapisi melalui elektrolisis. Dengan kata lain elektroplating adalah proses mengendapkan bahan logam pelapis terhadap bahan yang akan dilapisi melalui pertukaran elektron secara konduktif melalui proses oksidasi-reduksi.

Proses pelapisan listrik ini telah memberikan dampak yang cukup besar pada penghematan pemakaian logam, serta dapat memberikan alternatif pemakaian bahan yang lebih murah.

2.       Galvanisasi

Proses galvanisasi sebenarnya hampir sama dengan proses elektroplating, hanya saja pada proses galvanisasi tidak terjadi perpindahan elektron tapi terjadi penempelan atau pembekuan logam pelapis terhadap logam yang dilapisi. Mekanismenya berlangsung pada suhu tinggi sehingga mengakibatkan difusi yang akan menyebabkan transisi karena banyak fasa, sehingga adhesinya lebih kuat dibanding elektroplating. Proses galvanisasi relatif singkat. Cara ini disebut galvanisasi karena pelindungnya adalah seng (zinc) dan berfungsi sebagai logam yang bersifat anodik terhadap baja yang dilindungi, biasa disebut juga proses pencelupan panas (hot dipping).

3.      Semprotan Logam (Metal spray)

Menurut Ir. Wahyudin dalam “Metal Spray “ (metallizing proces, Puslitbang Metalurgi-LIPI:1) dikatakan bahwa semprotan logam adalah proses metalisasi (metallizing proces), di mana logam leleh atau cair disemprotkan pada suatu permukaan dan membentuk lapisan. Logam yang disemprotkan baik murni ataupun paduan dicairkan oleh sumber arus dan diatomisasikan oleh udara membentuk butir-butir yang sangat halus dan disemprotkan pada permukaan benda kerja membentuk lapisan logam padat.

Prinsip dari proses ini adalah bahwa semprotan gas tekan tinggi dapat membuat logam menjadi butiran-butiran halus, kecepatan gas tersebut kira-kira 200-270 m/s. Butiran-butiran leleh tersebut kemudian melekat pada permukaan logam yang akan dilindungi melalui proses pendingin cepat seperti pada casting. Bahannya berasal dari bentuk kawat atau serbuk yang kemudian meleleh karena semprotan gas panas yang terbakar (misalnya Oxy- acetylene) atau dengan busur listrik (electric arc).

4.      Sementasi (cementation)

Caranya adalah dengan mengguling-gulingkan peralatan yang akan dilindungi ke dalam campuran serbuk logam pelindung atau fluks yang tepat pada suhu tinggi, sehingga menyebabkan logam pelindung tadi terdifusi pada permukaan logam yang dilindungi. Selain dengan serbuk logam dapat juga dilakukan dengan mencelupkan bahan yang akan dilindungi ke dalam kalsium yang mencair dan mengandung salah satu bahan yang dipergunakan sebagai pelindung dengan regangan yang inert.

5.      Penggunaan Zat Pelambat Pengkorosian (Inhibitor)

Inhibitor adalah suatu zat kimia yang apabila ditambahkan dalam jumlah sedikit ke dalam suatu zat koroden (lingkungan yang korosif), dapat secara efektif memperlambat atau mengurangi laju pengkorosian yang ada. Ada beberapa jenis inhibitor, yaitu:

  1. Inhibitor pemasif (passivating inhibitor)
  2. Inhibitor katodik (catodic inhibitor)
  3. Inhibitor organis (organic inhibitor)
  4. Inhibitor penyebab pengendapan (preccipitate inducing inhibitor)
  5. Inhibitor berbentuk uap (Vapor phase inhibitor).

Cara pemakaian inhibitor ada beberapa teknik, diantaranya adalah :

  1. Injeksi terus menerus
  2. Pemasokan secara setakar-setakar (batch)
  3. Cara pengecatan (squeeze treatment)
  4. Valetilasi (dengan ketel uap dan kontainer tertutup)
  5. Pelapisan (coating).

Penggunaan inhibitor selain untuk mencegah terjadinya pengkaratan juga dapat menimbulkan beberapa masalah, seperti di bawah ini :

a)    Pembuihan (foaming) akibat pengaruh organic inhibitor

b)   Terjadinya emulsi karena fase-fase gas dan cair bercampur disertai gerakan agitasi

c)    Penyumbatan (plugging) karena adanya lapisan oksidasi dan kerak terkelupas, sehingga ikut aliran dan menyumbat pada filter, turbin dan lain-lain.

d)   Terciptanya karat baru, karena ada beberapa inhibitor dapat bereaksi dan menghasilkan produk yang dapat merusak

e)    Masalah heat transfer, karena adanya endapan fosfat, silikat atau sulfat yang berlebihan

f)    Pengaruh beracun

g)   Kehilangan inhibitor karena pengendapan (presipitation), proses adsorpsi atau terlalu mudah atau lambat larut.

Penggunaan inhibitor bertujuan untuk melindungi permukaan logam dari serangan korosi, diantaranya yaitu:

  1. Memperpanjang usia pakai peralatan
  2. Mencegah penghentian pabrik (shut down)
  3. Mencegah kecelakaan karena rusaknya peralatan
  4. Mencegah kehilangan pertukaran panas (heat transfer)
  5. Mempertahankan rupa permukaan yang menarik (attractive appearance)

(Aditya, 2007).

DAFTAR PUSTAKA

Aditya, M.S. 2007. Pengaruh Inhibitor Hidrasin Terhadap Laju Korosi Baja Tahan Karat (SS) 304 dalam lingkungan Air, FeU3, dan NiCl2. Yogyakarta : STTN BATAN.

Anonim. 2011. Pendahuluan Korosi. http://www.scribd.com/doc/ 78166881/ Digital-135527-T-27966-Pengaruh-an-Pendahuluan. Diakses pada tanggal 17 Mei 2012.

Rahim, Hendrisman, dkk. 2003. Korosi. http://www.reindo.co.id/reinfokus/ edisi24/reinfokus_edisi_24.pdf. Diakses pada tanggal 17 Mei 2012.

Trethewey, K.R. dan Chamberlain, J. 1991. Korosi Untuk Mahasiswa dan Rekayasawan. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

Usemansano. 2010. Korosi dan Cara Pencegahannya. http://kimia123sma.word press.com/2010/04/20/korosi-dan-cara-pencegahannya/. Diakses pada tanggal 17 Mei 2012.

Wildan, Habib. 2010. Macam-Macam Korosi dan Pencegahannya. http://ml. scribd.com/doc/22745657/Macam-macam-Korosi-Dan-Penyebabnya. Diakses pada tanggal 17 Mei 2012.

Zulfikar. 2010. Korosi. http://www.chem-is-try.org/materi-kimia/kimia-kesehatan/ reaksi-kimia-kimia-kesehatan-materi_kimia/korosi-2/. Diakses pada tanggal 17 Mei 2012.

This entry was posted in TSF Mahasiswa 2010. Bookmark the permalink.

7 Responses to KOROSI PADA MATERIAL PABRIKASI DAN INDUSTRI FARMASI

  1. anis nafisa azam says:

    Bagus artikelnya dan bermanfaat,,,ada beberapa pertanyaan nie:
    1. Menurut anda,bagaimana cara menangani korosi pada pabrikasi dan industri farmasi dalam dalam jangka pendek dan panjang?
    2. Penanganan yg seperti apa namun aplikatif,efesien, efektif serta ramah lingkungan untuk korosi dalam pabrikasi dan industri farmasi?
    terima kasih^^

  2. elfriza says:

    Artikel nya menambah pengetahuan sekali.tapi sedikit pertanyaan dr saya,korosi kan sepertiny memang sudah pasti terjadi ya pada bahan logam. Nah,proses terjadinya korosi itu sndri brapa lama ya?dan penggunaan inhibitor itu di mulai sejak kpn?
    Kmudian,sistem proteksi korosi kn jenis nya banyak ya,spesifik tidak terhadap jenis korosinya?..trimakasihh

  3. Rini Ramdhiyani says:

    materinya bagus bermanfaat, terimakasih..
    tapi saya mau tanya donk, contoh penggunaan atau manfaat teori ini d bidang farmasi tu apa?
    soalnya d atas masih belum dijelaskan, terimakasih sebelumnya

  4. feriska neviasari @ terimakasih atas pertanyaannya…
    inhibitor organik adalah inhibitor yang diperoleh dari hewan atau tumbuhan yang mengandung unsur karbon dalam senyawanya.Material dasar dari inhibitor organik antara lain:
    a. Turunan asam lemak alifatik, yaitu: monoamine, diamine, amida, asetat, oleat, senyawa-senyawa amfoter.
    b. Imdazolines dan derivativnya
    salah satu contoh dari inhibitor organik adalah vitamin C. (Agustina Dyah Pratiwi G1F007044)

  5. feriska neviasari says:

    setelah baca artikelnya, aq mo tanya donk…
    diatas disebutkan ada beberapa jenis inhibitor..salah satunya inhibitor organik, maksudnya bagaimana ya? dan contohnya apa?

  6. tsffaunsoed2010 says:

    saudara khomsah maylan terimakasih atas pertanyaannya,
    dampak korosi pada material pabrikasi dan industri farmasi sangat banyak sekali diantarannya adalah terjadinya perubahan fisika kimia sediaan farmasi dan korosi dapat menjadi kontaminan pada sediaan farmasi yang dibuat sehingga dapat menurunkan mutu atau kualitas dari sediaan farmasi yang dibuat.
    Agustina Dyah Pratiwi (G1F007044)

  7. khomsah maylan says:

    artikel yang cukup menarik….
    saya mau tanya ne,
    menurut kalian bagaimana dampak korosi pada material pabrikasi dan industri farmasi???
    thx

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s