kimia-campur

Memuat...

Jumat, 29 Mei 2009

noisoroc laiborcim

MICROBIAL CORROSION
(Tugas Makalah Matakuliah Kimia Lingkungan)






Oleh

Kelompok 4

1. Lince Dameria N. NPM. 0617011008
2. Yulistia Anggraini NPM. 0617011017
3. Tomi Sutrisno NPM. 0617011066
4. Voni A. NPM. 0517011059
















JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
2009




1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Korosi pertama diindentifikasi hampir 100 jenis dan telah dideskripsikan awal tahun 1934. Bagaimanapun korosi yang disebabkan aktifitas mikroba tidak dipandang serius saat degradasi pemakaian sistem industri modern hingga pertengahan tahun1970-an. Ketika pengaruh serangan mikroba semakin tinggi, sebagai contoh tangki air stainless steel dinding dalam terjadi serangan korosi lubang yang luas pada permukaan sehingga para industriawan menyadari serangan tersebut. Sehingga saat itu, korosi jenis ini merupakan salah satu faktor pertimbangan pada instalasi pembangkit industri, industri minyak dan gas, proses kimia, transportasi dan industri kertas pulp. Selama tahun 1980 dan berlanjut hingga awal tahun 2000, fenomena tesebut dimasukkan sebagai bahan perhatian dalam biaya operasi dan pemeriksaan sistem industri. Dari fenomena tersebut, banyak institusi mempelajari dan memecahkan masalah ini dengan penelitian-penelitian untuk mengurangi bahaya korosi tersebut.

Korosi yang diakibatkan oleh mikroba tidak hanya tejadi pada logam saja namun juga pada bahan yang lain seperti kayu, jenis plastik tertentu, karet dan bahkan juga terjadi pada beton. Tidak semua kegiatan mikroba mengakibatkan korosi. Beberapa jenis mikroba merusak bahan tanpa mengurangi massa bahan tesebut, namun mengubah sifat fisik maupun kimianya. Kegiatan mikroba yang menimbulkan korosi tidak mudah untuk segera dapat dideteksi, karena memerlukan penelitian yang berkaitan dengan korosi lain. Korosi tersebut biasanya terjadi juga bersama-sama dengan proses korosi oleh kegiatan lain seperti korosi kimia, mekanik, atau yang lain. Meskipun tidak semua, namun banyak jenis bakteri, fungi, dan algae merupakan mikroba penyebab korosi. Dari berbagai jenis mikroba tersebut, bakteri merupakan penyebab korosi yang utama, sedang produk kegiatan algae dan protozoa dapat membentuk lingkaran yang justru menguntungkan untuk pertumbuhan bakteri.

Wakerley (1979) memperkirakan bahwa, sekitar 10% kerugian korosi logam di inggris langsung maupun tidak langsung disebabkan oleh mikroba. Di amerika serikat kerugian oleh korosi mikroba pada pipa di dalam tanah berkisar antara US$ 500-2000 juta setiap tahun (crombie at al, 1980). Melihat keadaan iklim dan kelembaban udara di indonesia lebih tinggi dibanding dengan di eropa maupun di amerika serikat.

Selain itu, korosi yang dipengaruhi oleh mikrobiologi (MIC) telah banyak menimbulkan masalah di dalam industri minyak dan gas, karena banyak mengakibatkan kerugian yang sangat besar. Bakteri Pereduksi Sulfat (SRB) adalah mikroorganisme yang secara langsung maupun tidak langsung merupakan penyebab korosi mikrobiologi.

Pernah juga diketemukan produk korosi (karat-karat besi) cukup banyak bersama-sama segerombolan bakteri di suatu tempat dalam sistem water treatment suatu Perusahaan di Bontang. Hal ini cukup memusingkan Bapak-Bapak di Biro Jastek, Biro Istek, dan personal terkait yang menangani sistem water treatment tersebut. Bagaimana tidak, karena unit pengolahan air menjadi salah satu sumber kehidupan yang vital bagi hampir semua karyawan dan penduduk disekitarnya (untuk mandi, minum, dsb). Pertanyaan sekarang adalah mengapa segerombolan makhluk hidup kecil tersebut dapat hidup dan menyebabkan korosi?

1.2. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan artikel ini ditujukan agar mahasiswa lebih mengetahui bahaya korosi oleh bakteri di lingkungan bebas, baik air, udara, dan tanah di lingkungan sekitar.

















II. ISI

2.1 Pengertian Korosi

Korosi adalah suatu proses elektrokimia dimana atom-atom akan bereaksi dengan zat asam dan membentuk ion-ion positif (kation). Hal ini akan
menyebabkan timbulnya aliran-aliran elektron dari suatu tempat ke tempat yang
lain pada permukaan metal. Secara garis besar korosi ada dua jenis yaitu :
1. Korosi Internal, yaitu korosi yang terjadi akibat adanya kandungan CO2 dan H2S pada lingkungan, sehingga apabila terjadi kontak dengan air akan membentuk asam yang merupakan penyebab korosi.
2. Korosi Eksternal, yaitu korosi yang terjadi pada bagian permukaan dari sistem perpipaan dan peralatan, baik yang kontak dengan udara bebas dan permukaan tanah, akibat adanya kandungan zat asam pada udara dari tanah.

2.2. Mikrobial Korosi

Mikrobial korosi disebut juga bakterial korosi (bacterial corrosion), bio-korosi (bio-corrosion), korosi yang dipengaruhi secara mikrobiologi (microbiologically-influenced corrosion) atau korosi yang diakibatkan oleh mikroba (microbially-induced corrosion atau MIC). Mikrobial korosi merupakan korosi yang disebabkan oleh mikroorganisme, biasanya oleh kemoautotrof. Hal ini dapat terjadi baik pada logam maupun non logam.

Mikroba merupakan suatu mikroorganisme yang hidup di lingkungan secara luas pada habitat-habitatnya dan membentuk koloni yang pemukaannya kaya dengan air, nutrisi dan kondisi fisik yang memungkinkan pertumbuhan mikroba terjadi pada rentang suhu yang panjang biasa ditemukan di sistem air, kandungan nitrogen dan fosfor sedikit, konsentrat serta nutrisi-nutrisi penunjang lainnya.

Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri, jamur, alga dan protozoa. Korosi ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di lingkungan.Mmikroorganisme umumnya berasosiasi dengan permukaan korosi kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuk lapisan tipis atau biodeposit, yang disebut lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan lapisan tipis saat 2 – 4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di permukaan.

Biofilm terbentuk karena adanya interaksi antara bakteri dan permukaan yang ditempeli. Interaksi ini terjadi dengan adanya faktor-faktor yang meliputi kelembaban permukaan, makanan yang tersedia, pembentukan matrik ekstraseluller (exopolimer) yang terdiri dari polisakarida, faktor-faktor fisikokimia seperti interaksi muatan permukaan dan bakteri, ikatan ion, ikatan Van Der Waals, pH dan tegangan permukaan serta pengkondisian permukaan. Dengan kata lain terbentuknya biofilm adalah karena adanya daya tarik antara kedua permukaan (psikokimia) dan adanya alat yang menjembatani pelekatan (matrik eksopolisakarida

Lapisan film berupa biodeposit ini biasanya membentuk diameter beberapa centimeter di permukaan, namun terekspos sedikit di permukaan sehingga dapat meyebabkan korosi lokal. Organisme di dalam lapisan deposit mempunyai efek besar dalam kimia di lingkungan antara permukaan logam/film atau logam/deposit tanpa melihat efek dari sifat bulk electrolyte.







Fenomena korosi yang terjadi dapat disebabkan adanya keberadaan dari bakteri. Jenis-jenis bakteri yang berkembang yaitu :
1. Bakteri reduksi sulfat (Sulphate Reducing Bacteria (SRB))
Pada kondisi anaerobik, beberapa bakteri dapat mereduksi ion sulfat untuk menghasilkan oksigen dan ion sulfida. Ion sulfida bergabung dengan ion fero membentuk besi sulfida. Permukaan logam terlarut.oksigen bereaksi dengan hidrogen membentuk molekul air.
Beberapa bakteri pereduksi-sulfat menghasilkan hidrogen sulfida yang dapat menyebabkan retakan sulfida. Acidithiobacillus thiooxidans (bakteri penghasil asam sulfat adalah bakteri yang sering menyebabkan kerusakan pada pipa pembuangan. Ferrobacillus ferrooxidans secara langsung dapat mengoksidasi besi menjadi besi oksida dan besi hidroksida. Banyak bakteri lain yang memproduksi asam organik dan asam mineral atau amonia.

Bakteri ini mereduksi sulfat menjadi sulfit, biasanya terlihat dari meningkatnya kadar H2S atau Besi sulfida. Tidak adanya sulfat, beberapa turunan dapat berfungsi sebagai fermenter menggunakan campuran organik seperti pyruvat untuk memproduksi asetat, hidrogen dan CO2, banyak bakteri jenis ini berisi enzim hidrogenase yang mengkonsumsi hidrogen. Salah satu spesies SRB adalah Desulfovibrio desulfuricans yang memperoleh energi dengan mereduksi sulfat dan pada saat yang bersamaan mengoksidasi bahan organik.

Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut (kenneth, 1969) :
NC + MSO4 + H2O → M(Ac)2 +CO2 + H2S (8)
Dimana, C adalah bahan organik dan M adalah logam. Reaksi ini berjalan melalui hydrogen sulfat oleh enzim hidrogenase.
H2SO4 + 8H → H2S + 4H2O (9)

Pada suasana asam hidrogen yang diperlukan pada polarisasi katoda dapat
digunakan untuk reaksi (9) sehingga terjadi proses dipolarisasi katode dan
menyebabkan lebih banyak besi telarut.

Secara umum dapat disumpulkan bahwa oleh SRB :
• Terjadi pada lingkungan anaerob dan memerlukan air.
• Tidak merat pada keseluruhan logam tetapi membentuk pitting (lubanglubang kecil) pada logam.
• Pada besi cor akan membentuk endapan karbon.
• Menghasilkan ferrosulfida (kadang-kadang terdapat juga belerang) sebagai produk metabolisme.

Bakteri anaerob pereduksi sulfat (sulphate reducing bacteria / SRB) akan menyebabkan korosi pada struktur baja yang ditimbun dalam tanah, dengan pembentukan lapisan tak protektif seperti FeS dan Fe2O3.H2O. , bila SRB pada awalnya tidak aktif. Bila SRB aktif sejak awal, maka produk korosi yang terbentuk adalah FeS dan sedikit FeCO3, pada pH 7 .
Mikroba ini menyebabkan terjadinya proses korosi dengan bentuk serangan korosi merata, sumuran, ataupun sel konsentrasi. Mekanisma korosi oleh bakteri dapat dikelompokkan dalam proses-proses berikut :
1. Memproduksi sel aerasi diferensial.
2. Memproduksi metabolit korosif.
Interferensi terhadap proses katodik dalam kondisi bebas oksigen.

Kuhr dan Vlught menyebutkan bahwa korosi oleh SRB dalam lingkungan anaerob dan netral, reaksi katodiknya tidak mungkin berupa reduksi O2 ataupun reduksi H+. Namun serangan korosi yang terjadi bisa sangat parah, berarti ada reaksi katodik lain yang berlangsung, yang melibatkan SRB. Di sini SRB menggunakan hidrogen katodik untuk reduksi dissimilasi sulfat menurut reaksi sebagai berikut :
Reaksi anodik : 4 Fe 4 Fe2+ + 8 e-
Dissosiasi air : 8 H2O 8 H+ + 8 OH-
Reaksi katodik : 8 H+ + 8 e- 8 Ho

Berikut depolarisasi Katodik oleh Bakteri Pereduksi Sulfat :
SO42- + 8 Ho S2- + 4 H2O

Produk korosi yang dihasilkan dari reaksi di atas:
Fe2+ + S2- FeS dan 3 Fe2+ + 6 OH- 3 Fe(OH)2


Reaksi Keseluruhan :
4 Fe + SO42- + 4 H2O 3 Fe(OH)2 + FeS + 2 OH-

Salah satu species pendukung korosivitas SRB adalah bakteri besi berfilamen. Organisma ini mengoksidasi besi yang terlarut di dalam larutan menjadi ferric hydrate yang tak larut yang membentuk sarung yang menutupi sel-sel dan memproduksi semacam batang yang berbentuk filamen.


E-SEM Photomicrograph showing likely SRB cocci

2. Bakteri oksidasi sulfur-sulfida (Sulphur Oxydising Bacteria (SOB)
Bakteri jenis ini merupakan bakteri aerob yang mendapatkan energi dari oksidasi sulfit atau sulfur. Bebarapa tipe bakteri aerob dapat teroksidasi sulfur menjadi asam sulfurik dan nilai pH menjadi 1. bakteri Thiobaccilus umumnya ditemukan di deposit mineral dan menyebabkan drainase tambang menjadi asam. Sifat korosif ini akan diperberat pada lingkungan pH yang rendah, akibatnya akan terjadi reaksi dengan besi membentuk ferrosulfida. Dengan demikian reaksi keseluruhan menjadi.
4Fe + SO4- + 4H2O → FeS + 3Fe(OH)2 +2OH (10)

Ferrosulfida dapat dioksidasi menjadi ion ferri, dan dimanfaatkan oleh bakteri pengoksidasi belerang (SOB) sehingga korosi dapat lebih parah lagi. Oleh sebab itu korosi akan menjadi lebih besar apabila terjadi perubahan kondisi erob dan anaerob berganti-ganti pada suatu tempat.

3. Bakteri besi mangan oksida
Bakteri memperoleh energi dari osidasi Fe2+, Fe3+ dimana deposit berhubungan dengan bakteri korosi. Bakteri ini hampir selalu ditemukan di Tubercle (gundukan Hemispherikal berlainan ) di atas lubang pit pada permukaan baja. Umumnya oksidaser besi ditemukan di lingkungan dengan filamen yang panjang. Varietas ini bersifat aerob dan akan menghabiskan oksigen yang ada di bawah tubercles (tuberkel). Di dalam endapan lendir terdapat bakteri berfilamen yang hidup bersama-sama dengan bakteri pereduksi sulfat, dan bergabung dengan produk korosi dari stainless steel.



E-SEM Photomicrograph showing likely
IRB rods at MIC corrosion site

Masalah bio-korosi di dalam suatu sistem lingkungan mempunyai beberapa variabel-variabel yaitu :
a) Temperatur, umumnya kenaikan suhu dapat meningkatkan laju korosi tergantung karakteristik mikroorganisme yang mempunyai suhu optimum untuk tumbuh yang berlainan.
b) Kecepatan alir, jika kecepatan alir biofilm rendah akan mudah terganggu sedangkan kecepatan alir tinggi menyebabkan lapisan lebih tipis dan padat.
c) pH, umumnya pH bulk air dapat mempengaruhi metabolisme mikroorganisme.
d) Kadar Oksigen, banyak bakteri membutuhkan O2 untuk tumbuh, namun pada Organisme fakultatif jika O2 berkurang maka dengan cepat bakteri ini mengubah metabolismenya menjadi bakteri anaerob.
e) Kebersihan, dimaksud air yang kadar endapan padatan rendah, padatan ini menciptakan keadaan di permukaan untuk tumbuhnya aktifitas mikroba.

Pugh(1982), mengatakan bahwa kerusakan bahan dapat disebabkan oleh agensia biotik atau abiotik tergantung dari keadaan lingkungannya. Kerusakan logam oleh bakteri belerang dapat terjadi dalam lingkungan aerob dan anaerob.

Umumnya rnikroorganisme terlibat pada proses korosi dalam dua cara, yaitu :
 Adanya pertumbuhan dan basil metabolisme dalarn bentuk asarn, alkalis dan ion-ion lain yang menyebabkan lingkungan jadi korosif.
 Mikroba masuk langsung kedalam salah satu reaksi elektrokimia pacta permukaan substrat sehingga mempercepat terjadinya reaksi potensial pada elektroda.

2.3 Inhibisi pada Microbial Corrosion
Inhibisi korosi merupakan pelambatan reaksi korosi dan ini biasanya ditunjukkan oleh substansi (inhibitor korosi) yang ketika ditambahkan sejumlah kecil dalam lingkungan , menurunkan laju serangan lingkungan pada logam. Salah satu inhibitor korosi mikrobiologis yang umum digunakan di industri ialah natrium hipoklorit. Natrium hipoklorit juga diketahui mampu menghambat metabolisme bakteri. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari keefektifan natrium hipoklorit dalam menginhibisi korosi mikrobiologis baja oleh sulfate-reducing bacteria (SRB) dan menentukan dosis optimum natrium hipoklorit sebagai inhibitor korosi tanpa membahayakan lingkungan.





III. KESIMPULAN

Berdasarkan penulisan ini, dapat disimpulkan bahwa:
1. Microbial corrosion adalah korosi yang disebabkan oleh mikroorganisme.
2. Mikroba seperti ganggang, jamur dan bakteri dapat menyebabkan korosi.
3. Jenis Bakteri yang dapat menyebabkan korosi antara lain: Sulphate reducing-bacteria (SRB), Sulphur Oxydising Bacteria (SOB), Bakteri besi mangan oksida.
4. Microbial corrosion dapat dihambat dengan menggunakan suatu inhibitor korosi, salah satunya adalah natrium hipoklorit.

















DAFTAR PUSTAKA

Aiba, S., Humprey, A.W., dan Millis, N.E., 1965, “Biochemical Engineering”, Academic Press, new York.

Dexter SC, Duquette DJ, Siebert OW, Videla HA. 1991. Use and limitations of electrochemical techniques for investigating microbiological corrosion. Corrosion 47:308-318

Sharpley, J.M., 1956. “Elementary Petroluem Microbiology”, Gulf Publishing Coy., Houston.

Hamilton WA. 1985. Sulfate-Reducing Bacteria and Anaerobic Corrosion. Annu Rev Microbiol 39:195-217

King RA, Miller JDA. 1971. Corrosion by Sulphate-Reducing Bacteria, Nature 233:491-492

Licina GJ. 2001. Monitoring Biofilms on Metallic Surfaces in Real Time. Paper No. 01442, Corrosion 2001, NACE International, Houston, TX

Westlake DWS,Voordouw G, Jack TR. 1993. Use of Nucleic Acid Probes in Assessing the Community Structure of Sulphate-Reducing Bacteria in Western Canadian oil field fluids, Proceedings 12th International Corrosion Congress, NACE International, Houston, TX, 3794-3802

Smith, C.A., 1981, “The microbiology of Corrsion”, anti Corrotion journal.

Senin, 18 Mei 2009

Mineral adalah suatu zat yang terdapat dalam alam dengan komposisi kimia yang khas dan biasanya mempunyai struktur kristal yang jelas, yang kadang-kadang dapat menjelma dalam bentuk geometris tertentu.Istilah mineral dapat mempunyai bermacam-macam makna; sukar untuk mendefinisikan mineral dan oleh karena itu kebanyakan orang mengatakan, bahwa mineral ialah satu frase yang terdapat dalam alam. Sebagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk :
· Lempeng
· Tiang
· Limas
· Kubus
Batu permata kalau ditelaah adalah merupakan campuran dari unsur-unsur mineral.Setiap mineral yang dapat membesar tanpa gangguan akan memperkembangkan bentuk kristalnya yang khas, yaitu suatu wajah lahiriah yang dihasilkan struktur kristalen (bentuk kristal). Ada mineral dalam keadaan Amorf, yang artinya tak mempunyai bangunan dan susunan kristal sendiri (mis kaca & opal). Tiap-tiap pengkristalan akan makin bagus hasilnya jika berlangsungnya proses itu makin tenang dan lambat.

Mineral termasuk elemen dasar yang di temukan di alam.Mineral esensial membantu tubuh manusia berfungsi dengan baik ,misalnya,boron menjaga gigi dan tulang tetap sehat dan juga membantu metabolisme .Mineral yang terdapat dalam tumbuhan obat (herbal) dapat di gunakan mengobati penyebab yang mendasarinya.Dan selama ribuan tahun telah di gunakan dengan sukses di seluruh dunia untuk meningkatkan kesehatan dan mencegah penyakit.Kaya akan mineral , vitamin, dan antioksidan.
Kristal
Kristal adalah sebuah benda yang homogen, berbentuk sangat geometris dan atom-atomnya tersusun dalam sebuah kisi-kisi kristal,karena bangunan kisi-kisi kristal tersebut berbeda-beda maka sifatnya juga berlainan. Kristal dapat terbentuk dalam alam (mineral) atau di laboratorium. Kristal artinya mempunyai bentuk yang agak setangkup (symetris) dan yang pada banyak sisinya terbatas oleh bidang datar, sehingga memberi bangin yang tersendiri sifatnya kepada mineral yang bersangkutan.Benda padat yang terdiri dari atom-atom yang tersusun rapi dikatakan mempunyai struktur kristalen. Dalam suasana yang baik benda kristalen dapat mempunyai batas bidang rata-rata & benda itu dinamakan kristal (HABLUR) & bidang rata itu disebut muka krsital.
Ada 32 macam gelas kristal yang dipersatukan dalam 6 sistem kristal, yaitu:
REGULER, Kubus atau ISOMETRIK ketiga poros sama panjang dan berpotongan tegak lurus satu sama lain (contoh : intan, pirit, garam batu)
TETRAGONAL (berbintang empat) ketiga poros tegak lurus satu sama lain, dua poros sama panjang sedangkan poros ketiga berbeda (contoh chalkopirit, rutil, zircon).
HEKSAGONAL (berbintang enam) Hablur ini mempunyai empat poros, tiga poros sama panjang dan terletak dalam satu bidang, bersilangdengan sudut 120 derajat (60 derajat), tetapi poros ke-empat tegak lurus atas bidang itu dan panjangnya berbeda (contoh apalit, beryl, korundum).
ORTOROMBIS (irisan wajik) ketiga poros tidak sama panjang du poros berpotongan siku-siku dan poros ketiga memotong miring bidang kedua poros tadi (berit, belerang, topaz)
MONOKLIN (miring sebelah) ketiga poros tidak sama panjang, dua dari porosnya berpotongan sorong & poros ketiga tegak lurus atas kedua poros tadi (gips, muskovit, augit)
TRIKLIN (miring, ketiga arah) ketiga poros tidak sama panjang dan berpotongan serong satu sama lain(albit, anortit, distin)
Bentuk kristal dibagi dalam 6 tata hablur yang didasarkan:
· perbandingan panjang poros – poros hablur
· besarnya sudut persilangan poros – poros hablur
Garis
kristal / mineral yang mempunyai kekerasan < 7 jika digosokkan pada lempengan porselin yang kasar biasanya meninggalkan ditempat penggosokan tsb suatu garis yang karakteristik dan seringkali berwarna lain dari mineral itu sendiri.
· Pirit yang warnanya kuning emas meninggalkan garis hitam.
· Hematit (Fe2O3) yang berkilap kelogam – logaman atau memberigaris merah darah
· Fluisvat memberikan garis putih (mineral yang berwarna terang tetapi memberi garis putih)
Skala Kekerasan MOH's
Kekerasan adalah sebuah sifat fisik lain, yang dipengaruhi oleh tata letak intern dari atom. Untuk mengukur kekerasan mineral dipakai Skala Kekerasan MOHS (1773-1839).
Talk, mudah digores dengan kuku ibu jari
GIPS, mudah digores dengan kuku ibu jari
Kalsit, mudah digores dengan pisau
Fluorit, mudah digores dengan pisau
Apatit, dapat dipotong dengan pisau (agak sukar)
Ortoklas, dapat dicuwil tipis-tipis dengan pisau dibagian pinggir
Kwarsa, dapat menggores kaca
Topaz, dapat menggores kaca
Korundum, dapat mengores topaz
Intan, dapat menggores korundum
Bentuk Kristal Intan ialah benda padat besisi delapan (OKTAHEDRON)
K = 1 : Talk/Silikat magnesia yang mengandung air
K = 2 : Gips (CaSO4), batu tahu
K = 3 : Kalsit (CaCo3)
K = 4 : Vluispat (CaF2)
K = 5 : Apatit mengandung chloor
K = 6 : Veldspat, kaca tingkap
K = 7 : Kwarsa, pisau dari baja
K = 8 : Topas; Silikat alumunium yang mengandung borium, batu permata
K = 9 : Korsum (Al2O3 dalam corak merah, batu permata delima, corak biru batu nilam/safir)
K = 10 : intan batu permata
Masing-masing mineral tersebut diatas dapat menggores mineral lain yang bernomor lebih kecil dan dapat digores oleh mineral lain yang bernonor lebih besar. Dengan lain perkataan SKALA MOHS adalah Skala relative. Dari segi kekerasan mutlak skala ini masih dapat dipakai sampai yang ke 9, artinya no. 9 kira-kira 9 kali sekeras no. 1, tetapi bagi no. 10 adalah 42 kali sekeras no. 1
Warna
Disini warna merupakan sifat pembawaan disebabkan karena ada sesuatu zat dalam permata sebagai biang warna (pigment agent) yang merupakan mineral-mineral yaitu : belerang warnanya kuning; malakit warnanya hijau; azurite warnanya biru; pirit warnanya kuning; magatit warnanya hitam; augit warnanya hijau; gutit warnanya kuning hingga coklat; hematite warnanya merah dsbnya.
Ada juga mineral yang mempunyai warna bermacam-macam dan diistilahkan allokhromatik, hal ini disebabkan kehadiran zat warna (pigmen), terkurungnya sesuatu benda (inclusion) atau kehadiran zat campuran (Impurities). Impurities adalah unsur-unsur yang antara lain terdiri dari Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, dan biasanya tidak hadir dalam campuran murni, unsur-unsur yang terkonsentrasi dalam batu permata rendah.
Diperoleh dari "http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_mineral"

Tembaga (Cu)

Tembaga dengan nama kimia cuprum dilambangkan dengan Cu, berbentuk kristal dengan warna kemerahan dan di alam dapat ditemukan dalam bentuk logam bebas, akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau sebagai senyawa padat dalam bentuk mineral. Dalam tabel periodik unsur- unsur kimia tembaga menempati posisi dengan nomor atom 29 dan mempunyai bobot 63.456 (Palar, 1994). Tembaga adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa, liat, dan melebur pada suhu 1038°C. Senyawa-senyawa yang dibentuk oleh logam tembaga mempu-nyai bilangan valensi yang dibawanya. Logam tembaga juga dinamakan cupro untuk yang bervalensi +1 dan cupri yang bervalensi +2. Garam-garam tembaga (II) umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat, padat, maupun dalam larutan air (Vogel, 1985).
Logam tembaga dan beberapa bentuk persenyawaanya seperti CuO, CuCO3, Cu(OH)2, dan Cu(CN)2 tidak dapat larut dalam air dingin atau air panas, tetapi dapat dilarutkan dalam asam. Logam tembaga itu sendiri dapat dilarutkan dalam senyawa asam sulfat panas, dan dalam larutan basa NH4OH (Palar, 1994). Tembaga banyak diguna-kan pada pabrik yang memproduksi alat-alat listrik, sebagai alloy dengan perak (Ag), kadmium (Cd), timah putih dan seng (Zn) (Dharmono, 1995).
Toksisitas yang dimiliki oleh tembaga baru akan bekerja dan memperlihatkan pengaruhnya bila logam ini telah masuk ke dalam tubuh organisme dalam jumlah besar atau melebihi nilai toleransi organisme terkait (Palar, 1994). Setiap studi toksikologi yang pernah dilakukan terhadap penderita keracunan tembaga hampir semuanya meninjau metabolisme tembaga yang masuk ke dalam tubuh secara oral. Pada saat proses penyerapan bahan makanan yang telah diolah di lambung, tembaga yang ada ikut terserap oleh darah. Darah selanjutnya akan membawa tembaga ke dalam hati (tempat penyimpanan tembaga yang paling besar dalam tubuh manusia), kemudian tembaga dikirim dalam kandung empedu dan dikeluarkan kembali ke usus untuk selanjutnya dibuang melalui feces (Palar, 1994). Pada manusia dalam dosis tinggi dapat menyebabkan gejala ginjal, hati, muntaber, pusing, lemah, anemia, kram, kovulsi, shock, koma, dan dapat menyebabkan penderita meninggal. Dalam dosis rendah dapat menimbulkan rasa kesat, warna, dan korosi pada pipa, sambungan dan peralatan dapur (Palar, 1994).
Adapun beberapa reaksi-reaksi ion Cu2+ yaitu sebagai berikut (Vogel, 1985):
1. Natrium hidroksida dalam larutan dingin akan terbentuk endapan biru tembaga (II) hidroksida:
Cu2+ + 2OH− → Cu(OH)2 ↓

Endapan tak larut dalam reagensia berlebihan. Bila dipanaskan, endapan diubah menjadi tembaga (II) oksida hitam oleh dehidrasi.
Andaka, Penurunan Kadar Tembaga Pada Limbah Cair Industri Kerajinan Perak… 129
Cu(OH)2↓ → CuO↓ + H2O
Dengan adanya asam tartrat/asam sitrat dalam larutan, tembaga (II) hidroksida tak diendapkan oleh larutan basa alkali, tetapi larutan jadi berwarna biru. Larutan garam tembaga (II) yang bersifat basa, yang mengandung asam tartrat, biasa dikenal orang sebagai larutan Fehling, ia mengandung ion kompleks [Cu(COO.CHO)]2−
2. Larutan amonia bila ditambahkan dalam jumlah yang sangat sedikit timbul endapan biru suatu garam basa (tembaga sulfat biasa) :
2Cu2+ + SO42− + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2.Cu(SO4)↓ + 2NH4+

yang larut dalam reagensia berlebihan sehingga terjadi warna biru tua yang disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks tetrae-monikuprat (II)
Cu(OH)2.Cu(SO4) ↓ + 8NH3 → 2[Cu(NH3)4]2+ + SO42− + 2OH−
3. Kalium iodida: mengendapkan tembaga (II) iodida yang putih, tetapi larutannya berwarna coklat tua karena terbentuk ion-ion tri-iodida (Iod):
2Cu2+ + 5I− → 2CuI ↓ + I3−

dengan menambahkan natrion tiosufat berlebihan kepada larutan, ion triiodida direduksi menjadi ion iodida yang tak berwarna, dan warna putih dari endapan menjadi terlihat. Reduksi dengan tiosulfat menghasilkan ion tetrationat:
I3− + 2S2O32− → 3I− + S4O62−
Reaksi ini dipakai dalam anlisis kualitatif untuk penentuan tembaga secara iodometri.
4. Kalium sianida (racun): bila ditambahkan dengan sedikit sekali, mula-mula terbentuk endapan kuning tembaga (II) sianida:
Cu2+ + 2CN− → Cu(CN)2↓

Endapan dengan cepat teruarai menjadi tembaga (I) sianida putih dan sianogen (gas yang sangat beracun):
2Cu(CN)2↓ → 2CuCN↓ + (CN)2↑
Tiap-tiap logam memiliki karak-teristik pH optimum presipitasi tersendiri, yaitu pH pada saat logam tersebut memiliki kelarutan minimum. Pengen-dapan dengan presipitasi kimia di sini merupakan proses pemisahan partikel padat dari suspensi secara gravitasi atas dasar konsentrasi dan kecende-rungan partikel berinteraksi. Menurut Vogel (1985) beberapa faktor ang mendukung terhadap penurunan kadar tembaga (Cu2+) limbah cair industri perak antara lain:
a. Waktu atau lama kontak

Semakin lama kontak antara limbah cair dan reagen maka ion-ion tembaga (Cu2+) akan semakin banyak yang mengendap sehingga kadar tembaga (Cu2+) dalam limbah cair berkurang.
b. Derajat keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) atau konsentrasi ion hidrogen limbah cair industri perak menurut peneliti terdahulu sebelum perlakuan sebesar 2.0. Nilai ini menunjukkan pH yang besifat asam. Pada pH yang asam/rendah proses pemben-tukan koloid tidak dapat berlang-sung dengan baik, bersifat korosif, dan menimbulkan gangguan pada proses pengolahan. Dengan adanya presipitasi NaOH dan kapur tawas yang sekaligus dapat mengkondisi-kan pH menjadi naik sehingga pengendapan dapat berjalan de-ngan optimal.
c. Tempat pengendapan

Tempat pengendapan yang mem-punyai dasar berbentuk segitiga dapat mempercepat proses terja-dinya pengendapan. Hal ini karena dipengaruhi oleh adanya gaya gravitasi.
Apabila suatu presipitan kimia ditambahkan ke dalam limbah cair encer yang mengandung logam dan dilakukan pengadukan dalam suatu tangki reaksi berpengaduk, maka logam terlarut tersebut diubah menjadi suatu bentuk tak larut dengan reaksi kimia antar senyawa logam terlarut dan presipitan. Hasil padatan tersuspensi dipisahkan dengan pengendapan di dalam wadah pengendapan.
Flokulasi dengan atau tanpa koagulan kimia atau bahan pembantu pengendapan, mungkin digunakan untuk menaikkan pemisahan padatan tersuspensi. Dari reaksi pengendapan yang ada, bila ternyata ion Cu2+ masih sulit diendapkan dan waktu pengendap-annya lama, maka perlu dilanjutkan dengan koagulasi kapur tawas sebagai pengolahan lanjutan. Hal ini bertujuan untuk mempermudah proses penurunan kadar Cu2+, dimana pengolahan secara kimia melalui proses flokulasi dan koagulasi dengan cara menambah bahan koagulan atau penyerapan dapat terjadi endapan logam Cu2+ (Purwanti, 1994).



Tembaga (Cu)
1. Manfaat Tembaga (Cu);
Memelihara fungsi sistem saraf dan kimia darah yang normal;
Pembentukan hemoglobin dalam sel darah merah;
Serta sebagai komponen enzim dan protein.
2. Akibat kekurangan Tembaga (Cu);
Menyebabkan kelainan dan penyakit seperti anemia.;
Gangguan pada saraf dan tulang;
Serta timbulnya luka-luka pada kulit.
3. Sumber Tembaga;
Terdapat pada kacang-kacangan, hati dan kerang.
Tembaga (Cu) diserap dalam bentuk ion Cu++, Cu diperlukan pada pembentukan beberapa macam enzym, oleh karena itu sangat diperlukan walaupun dalam jumlah yang kecil. dan mungkin dapat diserap dalam bentuk senyaewa kompleks organik, misalnya Cu-EDTA (Cu-ethilen diamine tetra acetate acid) dan Cu-DTPA (Cu diethilen triamine penta acetate acid). Dalam getah tanaman bik dalam xylem maupun floem hampir semua Cu membentuk kompleks senyawa dengan asam amino. Cu dalam akar tanaman dan dalam xylem > 99% dalam bentuk kompleks.Dalam tanah, Cu berbentuk senyawa dengan S, O, CO3 dan SiO4 misalnya kalkosit (Cu2S), kovelit (CuS), kalkopirit (CuFeS2), borinit (Cu5FeS4), luvigit (Cu3AsS4), tetrahidrit [(Cu,Fe)12SO4S3)], kufirit (Cu2O), sinorit (CuO), malasit [Cu2(OH)2CO3], adirit [(Cu3(OH)2(CO3)], brosanit [Cu4(OH)6SO4].
Kebanyakan Cu terdapat dalam kloroplas (>50%) dan diikat oleh plastosianin. Senyawa ini mempunyai berat molekul sekitar 10.000 dan masing-masing molekul mengandung satu atom Cu. Hara mikro Cu berpengaruh pafda klorofil, karotenoid, plastokuinon dan plastosianin.
Fungsi dan peranan Cu antara lain : mengaktifkan enzim sitokrom-oksidase, askorbit-oksidase, asam butirat-fenolase dan laktase. Berperan dalam metabolisme protein dan karbohidrat, berperan terhadap perkembangan tanaman generatif, berperan terhadap fiksasi N secara simbiotis dan penyusunan lignin.Adapun gejala defisiensi / kekurangan Cu antara lain : pembungaan dan pembuahan terganggu, warna daun muda kuning dan kerdil, daun-daun lemah, layu dan pucuk mongering serta batang dan tangkai daun lemah.

BESI (Fe)

Besi merupakan logam kedua yang paling banyak di bumi ini. Karakter dari endapan besi ini bisa berupa endapan logam yang berdiri sendiri namun seringkali ditemukan berasosiasi dengan mineral logam lainnya. Kadang besi terdapat sebagai kandungan logam tanah (residual), namun jarang yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Endapan besi yang ekonomis umumnya berupa Magnetite, Hematite, Limonite dan Siderite. Kadang kala dapat berupa mineral: Pyrite, Pyrhotite, Marcasite, dan Chamosite.Dari mineral-mineral bijih besi, magnetit adalah mineral dengan kandungan Fe paling tinggi, tetapi terdapat dalam jumlah kecil. Sementara hematit merupakan mineral bijih utama yang dibutuhkan dalam industri besi.
Berdasarkan proses terbentuknya, besi dapat digolongkan dalam 2 golongan yaitu :Besi primer (ore deposit)Proses terjadinya cebakan bahan galian bijih besi berhubungan erat dengan adanya peristiwa tektonik pra-mineralisasi. Akibat peristiwa tektonik, terbentuklah struktur sesar, struktur sesar ini merupakan zona lemah yang memungkinkan terjadinya magmatisme, yaitu intrusi magma menerobos batuan tua. Akibat adanya kontak magmatik ini, terjadilah proses rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, dan penggantian (replacement) pada bagian kontak magma dengan batuan yang diterobosnya.Perubahan ini disebabkan karena adanya panas dan bahan cair (fluida) yang berasal dari aktivitas magma tersebut. Proses penerobosan magma pada zona lemah ini hingga membeku umumnya disertai dengan kontak metamorfosa. Kontak metamorfosa juga melibatkan batuan samping sehingga menimbulkan bahan cair (fluida) seperti cairan magmatik dan metamorfik yang banyak mengandung bijih.Besi Sekunder (endapan placer)Cebakan mineral alochton dibentuk oleh kumpulan mineral berat melalui proses sedimentasi, secara alamiah terpisah karena gravitasi dan dibantu pergerakan media cair, padat dan gas/udara. Kerapatan konsentrasi mineral-mineral berat tersebut tergantung kepada tingkat kebebasannya dari sumber, berat jenis, ketahanan kimiawi hingga lamanya pelapukan dan mekanisma. Dengan nilai ekonomi yang dimilikinya para ahli geologi menyebut endapan alochton tersebut sebagai cebakan placer.Jenis cebakan ini telah terbentuk dalam semua waktu geologi, tetapi kebanyakan pada umur Tersier dan masa kini, sebagian besar merupakan cadangan berukuran kecil dan sering terkumpul dalam waktu singkat karena tererosi. Kebanyakan cebakan berkadar rendah tetapi dapat ditambang karena berupa partikel bebas, mudah dikerjakan dengan tanpa penghancuran; dimana pemisahannya dapat menggunakan alat semi-mobile dan relatif murah. Penambangannya biasanya dengan cara pengerukan, yang merupakan metoda penambangan termurah.

Besi (Fe) merupakan mineral makro dalam kerak bumi, tetapi dalam system biologi tubuh merupakan mineral mikro. Pada hewan, manusia, dan tanaman, Fe termasuk logam esensial, bersifat kurang stabil, dan secara perlahan berubah
menjadi ferro (Fe II) atau ferri (Fe III). Kandungan Fe dalam tubuh hewan bervariasi, bergantung pada status kesehatan, nutrisi, umur, jenis kelamin, dan spesies (Dhur et al. 1989; Graham 1991; Beard et al. 1996). Besi dalam tubuh berasal dari tiga sumber, yaitu hasil perusakan sel-sel darah merah (hemolisis), dari penyimpanan di dalam tubuh, dan hasil penyerapan pada saluran pencernaan (Darmono 1995; King 2006). Dari ketiga sumber tersebut, Fe hasil hemolisis merupakan sumber utama. Bentuk-bentuk senyawa yang ada ialah senyawa heme (hemoglobin, mioglobin, enzim heme) dan poliporfirin (tranfirin, ferritin, dan hemosiderin).

Defisiensi Zat Besi (Fe)Unsur besi terdapat pada setiap sel tubuh bersama dengan protein. Unsur ini juga tersimpan dalam hati, limpa, dan sumsum tulang belakang. Cadangan besi ini sewaktuwaktu dapat dimobilisasi jika hemoglobin membutuhkannya.Zat besi atau Fe merupakan mineral yang sangat penting bagi tubuh, meskipun dibutuhkan dalam jumlah sedikit (tracemineralj. Hemoglobin yang berfungsi mengangkut oksigen ke seluruh tubuh, mengandung 60-70% zat besi. Kekurangan zat besi berarti tubuh kita kekurangan haemoglobin dan oksigen.Mineral ini dapat diperoleh dari sayuran berwarna hijau gelap dan daging. Tetapi besi dalam sayuran lebih sulit diserap dibandingkan dengan besi dalam daging. Namun tidak berarti kita harus banyak konsumsi daging untuk mencukupi kebutuhan zatbesi, kecuali dalam keadaan defisiensi unsur besi.Kebutuhan Unsur Besi (Fe)Setiap hari tubuh kita membutuhkan sekitar 20 mg zat besi dari makanan. Namun dari sejumlah itu hanya kira-kira 2 mg saja yang diserap tubuh. Sisanya terbuang bersama tinja. Zat besi dalam tubuh kita berkisar 2-4 g, atau kira-kira 50 mg dalam setiap satu kilogram berat badan pada pria dewasa. Sedangkan pada wanita hanya 35 mg dalam setiap satu kilogram berat badan.Umumnya, defisiensi zat besi disertai defisiensi asam folat. Sebagian besar Fe disimpan dalam hati, limpa, dan sumsum tulang (Brock dan Mainou- Fowler 1986; Desousa 1989; Brown et al. 2004)
1. Manfaat Besi;
Komponen dalam hemoglobin yang penting untuk pengikatan oksigen dalam sel darah merah.
2. Akibat kekurangan Besi;
Menyebabkan kelainan dan penyakit seperti anemia;
Menurunnya berat badan;
Pucat-pucat pada kulit.
3. Sumber Besi;
Terdapat pada daging, telur, keju, roti dan sayuran hijau.

A. Besi (Fe)Besi (Fe) merupakan unsure mikro yang diserap dalam bentuk ion feri (Fe3+) ataupun fero (Fe2+). Fe dapat diserap dalam bentuk khelat (ikatan logam dengan bahan organik). Mineral Fe antara lain olivin (Mg, Fe)2SiO, pirit, siderit (FeCO3), gutit (FeOOH), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) dan ilmenit (FeTiO3) Besi dapat juga diserap dalam bentuk khelat, sehingga pupuk Fe dibuat dalam bentuk khelat. Khelat Fe yang biasa digunakan adalah Fe-EDTA, Fe-DTPA dan khelat yang lain. Fe dalam tanaman sekitar 80% yang terdapat dalam kloroplas atau sitoplasma. Penyerapan Fe lewat daundianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian pemupukan lewat daun sering diduga lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe antara lain sebagai penyusun klorofil, protein, enzim, dan berperanan dalam perkembangan kloroplas. Sitokrom merupakan enzim yang mengandung Fe porfirin. Kerja katalase dan peroksidase digambarkan secara ringkas sebagai berikut:a. Catalase : H2O + H2O O2 + 2H2Ob. Peroksidase : AH2 + H2O A + H2OFungsi lain Fe ialah sebagai pelaksana pemindahan electron dalam proses metabolisme. Proses tersebut misalnya reduksi N2, reduktase solfat, reduktase nitrat. Kekurangan Fe menyebabakan terhambatnya pembentukan klorofil dan akhirnya juga penyusunan protein menjadi tidak sempurna Defisiensi Fe menyebabkan kenaikan kaadar asam amino pada daun dan penurunan jumlah ribosom secara drastic. Penurunan kadar pigmen dan protein dapat disebabkan oleh kekurangan Fe. Juga akan mengakibatkan pengurangan aktivitas semua enzim.

10. Besi (Fe)
Diambil atau diserap oleh tanaman dalam bentuk: Fe++
Fungsi unsur hara besi (Fe) bagi tanaman ialah:a. Zat besi penting bagi pembentukan hijau daun (klorofil)
b. Berperan penting dalam pembentukan karbohidrat, lemak dan protein
c. Zat besi terdapat dalam enzim Catalase, Peroksidase, Prinodic hidroginase dan Cytohrom oxidase
Sumber-sumber besi adalah:a. Batuan mineral Khlorite dan Biotit
b. Sisa-sisa tanaman dan lain-lain bahan organis
Besi (F)
Besi diserap dalam bentuk Fe++ dan mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan pada pembentukan hijau daun. Besi juga merupakan salah satu unsur yang diperlukan pada pembentukan enzym-enzym pernapasan yang mengoksidasikan hidrat arang menjadi gas asam arang dan air. Besi didalam tanaman kurang bergerak, oleh karena itu bila kekurangan besi maka akan segera tampak gejala-gejala pada bagian tanaman yang masih muda.
Boron
Tanaman tidak membutuhkan boron dalam jumlah besar, tetapi boron dapat mengatur penyerapan makanan dan membantu tanaman untuk membuat jaringan baru. Boron telah dikenal sejak 1923 sebagai nutrisi mikro yang penting untuk tanaman tingkat tinggi (Warington, 1923 dalam Blevins & Lukaszewski, 1994).
Boron memiliki beberapa kegunaan, antara lain:_ Membantu penggunaan nutrisi dan mengatur nutrisi yang lainnya._ Menolong produksi gula dan karbohidrat._ Esensial untuk perkembangan tunas dan buah
Boron mengatur metabolisme karbohidrat di dalam tanaman. Seperti halnya kalsium, boron tidak mobil di dalam tanaman, sehingga pemberian secara menerus dibutuhkan pada pertumbuhan tanaman. Boron diambil oleh tanaman dalam bentuk anion borat. Boron juga dikenal sebagai pembantu dalam penurunan jaringan dahan tertentu, yang dikenal sebagai jaringan .meristem. (Trotter, 2001).
Sumberdaya BoronBoron tersebar secara alamiah sekitar 0,1 ppm pada air permukaan, 3 ppm dalam kerak bumi, dan 4,6 ppm dalam air laut (Harben & Ku_vart, 1996). Tanaman biasanya menyerap boron dari material organik dan borak. Borak merupakan bagian dari mineral kelompok borat. Telah dikenal lebih dari 100 mineral borat, namun hanya empat mineral yang paling umum dijumpai, yaitu:_ Kernit (Na2B4O6(OH)2 _3H2O)_ Borak (Na2B4O5(OH)4 _8H2O)_ Uleksit (NaCaB5O6(OH)6 _ 5H2O)_ Kolemanit (CaB3O4(OH)3 _H2O)Kernit pertama kali ditemukan di daerah Kern County, Kalifornia. Mineral ini secara _sik tidak berwarna, transparan sampai putih, dengan kilap kaca sampai mutiara. Mineral ini mempunyai struktur kristal monoklin, kekerasan 21/2 . 3 dan berat jenis 1,9. Ciri khas mineral ini adalah fragmen panjang, belahan splinteri, berat jenis rendah dan larut dengan lambat pada air dingin.Mineral ini sering dijumpai berasosiasi dengan borak, uleksit dan kolemanit pada lapisan lempung yang berumur Tersier. Istilah borak diambil dari istilah burah (Persia) dan buraq (Arab).
Borak mempunyai struktur kristal monoklin (Gambar 6.1) dan biasanya dalam bentuk prismatik. Mineral ini secara _sik tidak berwarna atau putih, kilap kaca, dengan kekerasan 2 . 21/2 dan berat jenis 1,7.

GAMBAR 6.1: Borak dengan sistem kristal monoklinNama uleksit diambil dari seorang ahli kimia Jerman, George Ludwig Ulex (1811-1893). Uleksit mempunyai sistem kristal triklinik, dan umumnya dijumpai dalam bentuk membundar yang tersusun oleh serat-serat halus. Secara _sik, mineral ini berwarna putih dengan kilap lemak. Mineral ini mempunyai kekerasan 21/2 dan berat jenis 1,96.Kolemanit pertama kali ditemukan oleh seorang pengembang borak di San Francisco, William Tell Coleman (1824-1893). Mineral ini mempunyai struktur kristal monoklin, dan umumnya berbentuk kristal prismatik pendek. Secara _sik mineral ini berwarna putih sampai tidak berwarna, kilap kaca, kekerasan 4 . 41/2 dan berat jenis 2,42.

Sumber-sumber pangan utama yang banyak mengandung boron adalah air yang bersumber dari tanah, susu dan produk-produk olahan susu, sari buah, berbagai minuman, dan madu.
Tumbuhan berkeping dua (dikotil), seperti buah-buahan, sayur-sayuran, polong-polongan, dan kacang-kacangan terbukti memiliki kandungan boron lebih tinggi daripada tumbuhan monokotil seperti gandum-ganduman dan serealia.Buahan-buahan sumber boron adalah apel, pir, anggur, alpukat, dan buah kering.
Kecukupan boron yang dianjurkan bagi orang dewasa adalah 1-2 mg/hari. Konsumsi suplemen boron sangat tidak dianjurkan karena belum ada penelitian resmi mengenai toksisitas atau efek lain akibat konsumsi boron dalam dosis tinggi. Meskipun demikian, dosis boron hingga 10-15 mg per hari masih digunakan untuk pengobatan.
Boron diduga memiliki hubungan kuat dengan metabolisme vitamin D. Salah satu penelitian telah membuktikan bahwa hewan percobaan yang diberi ransum tanpa boron, mengalami kehilangan kalsium total yang tinggi, serta gangguan glukosa, lemak, insulin, dan penurunan perkembangan tulang (Hegsted et al., 1991).
Defisiensi boron pada manusia belum pernah dilaporkan secara ilmiah, tetapi studi yang dilakukan terhadap beberapa relawan yang diberi makanan rendah boron menunjukkan gejala-gejala yang mirip dengan defisiensi boron pada hewan percobaan, terutama perubahan glukosa darah dan lemak. Gejala defisiensi boron lainnya adalah peningkatan kebutuhan terhadap kalsium, fosfor, dan magnesium, penurunan kebutuhan tembaga, hipertensi, dan peningkatan risiko kanker prostat.
Bukti lainnya mengenai pentingnya kecukupan boron adalah percepatan gejala arthritis pada populasi yang asupan boronnya rendah atau tinggal di area tanah dengan kandungan boron rendah. Jumlah penderitaan arthritis pada populasi dengan konsumsi boron yang cukup dan rendah, masing-masing, adalah 3 persen dan 20 persen (Hunt, 1996).
Penderitaan defisiensi boron umumnya adalah orang dewasa. Hal ini dapat dijelaskan dengan fakta bahwa konsumsi boron semakin menurun dengan semakin bertambahnya usia. Konsumsi boron pada orang dewasa hanya seperempat dari konsumsi boron balita. Penemuan ini memberi kejelasan mengenai penurunan kinerja kesehatan tubuh, terutama penurunan densitas tulang yang terjadi pada orang dewasa.
Cegah osteoporosis
Terdapat penelitian yang menunjukkan bahwa boron meningkatkan kinerja dan efisiensi tubuh dalam penggunaan mineral kalsium dan magnesium. Fungsi boron tersebut dinilai sinergis dengan fungsi vitamin D. Boron diindikasikan memiliki interaksi spesifik dengan vitamin D dalam memperkuat struktur tulang.
Beberapa peneliti lain mengklaim bahwa boron memiliki kemiripan dengan estrogen dan testosteron. Sifat ini digunakan dalam pengobatan osteoporosis, terutama pada wanita menopause. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa boron sangat efektif dalam perawatan terhadap osteoporosis. Boron juga dapat meningkatkan metabolisme tulang yang sehat, termasuk efisiensi penggunaan kalsium dan magnesium.
Seperti halnya estrogen, boron memiliki efek dalam meningkatkan plasma estradiol. Peningkatan plasma estradiol dapat membantu mengurangi rasa sakit yang dialami wanita saat datang bulan. Peningkatan plasma estradiol juga berarti memacu produksi estrogen. Hal ini sangat berharga dalam upaya pencegahan osteoporosis pada wanita menopause karena estrogen dapat meningkatkan penyerapan kalsium.
Mekanisme boron dalam memelihara kesehatan tulang dan persendian dititikberatkan pada pemeliharaan densitas tulang dan integritas serta kekuatan kartilago, ligamen, dan tendon. Pemeliharaan tersebut dilakukan dengan menjaga ikatan silang antara materi anorganik (mineral) dan materi organik (protein) dalam matriks tulang. Mekanisme pemeliharaan ini juga menyangkut peran boron sebagai regulator dari berbagai hormon. Hormon pertama yang diregulasi adalah 1,25-dihidroksi-vitamin D-3, yaitu bentuk hormonal dari vitamin D. Hormon yang kedua adalah testosteron.
Peran boron dalam regulasi kedua hormon tersebut di atas adalah dalam hal peningkatan kuantitas dan aktivitasnya. Peningkatan oleh boron tersebut berhubungan langsung dengan metabolisme kalsium. Peningkatan aktivitas 1,25-dihidroksi-vitamin D-3 dapat mencegah kesetimbangan kalsium negatif dalam tubuh. Kesetimbangan kalsium negatif merupakan keadaan di mana jumlah kalsium yang diekskresikan melalui urine lebih banyak daripada jumlah yang diserap dari makanan. Peran boron dalam mengurangi kesetimbangan kalsium negatif adalah dengan meningkatkan retensi kalsium dalam tubuh, terutama pada pusat-pusat kalsium yaitu tulang dan jaringan ikat. Peningkatan retensi dalam jangka panjang dapat mencegah penyakit degradasi densitas tulang (osteoporosis).
Cegah osteoarthritis
Osteoarthritis merupakan salah satu penyakit yang menyerang tulang, jaringan ikat, serta persendian tulang. Penyakit osteoarthritis oleh penurunan massa tulang, pengapuran, dan ngilu-ngilu pada persendian. Pada tahap osteoarthritis yang parah penderita harus mengonsumsi pereda rasa sakit secara teratur. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan perasaan ngilu yang amat sangat, terutama bila cuaca dingin atau pada malam hari. Perasaan ngilu tersebut datang sebagai efek dari proses degradasi tulang dan jaringan ikat.
Suatu penelitian telah membuktikan bahwa konsumsi boron dan kalsium secara teratur selama beberapa minggu menyebabkan 67-75 persen penderita dapat berhenti mengonsumsi obat pereda rasa sakit (Hunt, 1996). Hal ini membuktikan bahwa boron dan kalsium dapat mengurangi kecepatan degradasi tulang dan jaringan ikat persendian. Mekanisme yang terjadi adalah penghambatan aktivitas enzim kolagenase, yaitu enzim yang mampu mendegradasi jaringan kolagen, terutama jaringan ikat. Degradasi terhadap jaringan kolagen juga dapat menyebabkan pengeriputan dan penuaan dini.
Boron juga telah terbukti memiliki aktivitas anti-inflamasi. Aktivitasnya sangat signifikan, terutama untuk pencegahan penyakit inflamatori seperti rheumatoid arthritis, dan asma. Boron dapat menghambat kerja enzim yang langsung berhubungan dengan peradangan (inflamasi).
Inflamasi sebenarnya merupakan salah satu bentuk mekanisme pertahanan tubuh melawan bakteri atau sebab lainnya, terutama di sekitar luka atau infeksi. Mekanisme anti-inflamasi yang dilakukan oleh boron adalah menghambat serangan oksidasi dan mendukung fungsi leukosit dan neutrofil (bagian dari sel darah putih) dalam menginaktivasi zat-zat yang tidak diinginkan (umumnya berasal dari makanan) yang memiliki potensi oksidasi (Hunt, 2000).
Boron juga memiliki fungsi antioksidasi secara tidak langsung dengan meningkatkan produksi enzim-enzim antioksidasi dalam darah dan dalam sel. Enzim-enzim tersebut adalah superoksida dismutase (SOD), kalatase, dan glutathione peroksidase. Ketiga enzim tersebut merupakan enzim pertahanan tubuh alami untuk melawan radikal-radikal bebas.
Kesehatan reproduksi
Kesehatan reproduksi pria ditunjang oleh hormon utamanya, yaitu testosteron, sedangkan pada wanita ditunjang oleh hormon estradiol. Selain kedua hormon tersebut, terdapat juga hormon dehidroepiandrosteron (DHEA). Dalam suatu penelitian, kadar hormon-hormon reproduksi tersebut diukur dalam darah para relawan, sebelum dan setelah mengonsumsi sejumlah boron dalam waktu tertentu. Hasil yang diperoleh setelah 60 hari konsumsi boron dalam jumlah cukup adalah adanya kenaikan kadar hormon reproduksi dalam darah. Hormon DHEA meningkat sebesar 56 persen, sedangkan hormon testosteron meningkat sebesar 29,5 persen.
Mekanisme peningkatan hormon reproduksi yang terjadi adalah melalui interaksi homeostasis kalsium dan boron dalam bentuk kalsium-frukto-borat. Homeostasis terjadi dalam kondisi tubuh cukup boron. Boron berperan dalam menghambat enzim penghancur hormon-hormon reproduksi sehingga kadar hormon-hormon tersebut tetap tinggi di dalam darah. Mekanisme lainnya adalah melalui pelepasan hormon reproduksi dari Sex Hormone Binding Protein (SHBP) atau protein pengikat hormon reproduksi.
SHBP merupakan protein pembawa hormon reproduksi dalam darah. Namun, apabila dalam keadaan terikat, hormon tersebut menjadi inaktif sehingga menghambat siklus pematangan sel-sel reproduksi. Bebasnya testosteron (tidak terikat) dalam darah mendukung pencegahan penyakit-penyakit kerapuhan tulang, seperti osteoarthritis dan osteoporosis, karena testosteron dapat meningkatkan retensi kalsium tubuh.
Kanker prostat
Konsumsi boron yang cukup dalam jangka panjang juga dapat mencegah terjadinya kanker prostat. Mekanisme yang terjadi masih merupakan interaksi dari kalsium-frukto-borat. Senyawa 1,25-dihidroksi-vitamin D-3 sebagai bentuk aktif vitamin D, dapat mengurangi risiko kanker prostat. Vitamin D memiliki aktivitas meningkatkan retensi kalsium. Kalsium juga memiliki aktivitas spesifik dalam menghambat proliferasi sel yang tidak normal atau sel-sel mutan. Selain menghambat proliferasi, vitamin D juga dapat membunuh sel-sel mutagenik (Hunt, 1996).
Peran boron dalam mencegah penyakit-penyakit autoimun (lupus, Grave's Disease, Hashimoto's Diseases, diabetes tipe 1, vitiligo, sklerosis berganda, dan lain-lain) adalah dengan mencegah aktivitas dari sel T-helper dan T-suppressor. Kedua sel tersebut sangat erat kaitannya dengan penyakit autoimun.
Konsumsi suplemen boron mengakibatkan gejala peningkatan pengeluaran kalsium tubuh melalui urine pada relawan wanita usia pra dan pascamenopause. Mekanisme untuk gejala tersebut belum diketahui secara pasti. Hampir seluruh boron yang dikonsumsi juga secara gradual akan dikeluarkan melalui urine. Pengeluaran boron dari tubuh melalui urine umumnya berkisar 0,5-2,5 mg per hari.
Gejala-gejala keracunan boron dosis tinggi yang pernah dilaporkan adalah sakit kepala, mual dan muntah, pusing, diare, hipotermia, gelisah, kerontokan kulit dan rambut, kerusakan ginjal, dan kematian akibat shock, dan kolapsnya peredaran darah. Meskipun demikian, kasus kematian akibat keracunan boron sangat jarang ditemukan. Dosis mematikan boron untuk manusia yang telah ditemukan adalah sekitar 18-20 gram.
Toksisitas boron juga bersifat kronis. Gejala-gejala toksisitas boron kronik adalah kehilangan selera makan, pusing, kehilangan berat badan, penurunan aktivitas seksual dan jumlah sel reproduksi.
Sumber : Kompas, Sabtu 14 Mei 2005
Boron. Mineral yang disebut sebagai bahan dasar pembentukan seks hormon dan memperkuat tulang. Berdasarkan beberapa penelitian, boron ditemukan menaikkan level estrogen natural dan memberikan perlindungan efektif terhadap osteoporosis, serta mengurangi pembuangan oksalat pada urin yang bersama-sama dengan kalsium membentuk batu ginjal, meningkatkan efektifitas Vitamin D didalam penyerapan kalsium ke dalam tulang, serta meningkatkan DHEA dan testosteron.
http://ww3.yuwie.com/blog/?id=828976
Boron dalam tanah terutama sebagai asam borat (H2BO3) dan kadarnya berkisar antara 7-80 ppm. Boron dalam tanah umumnya berupa ion borat hidrat B(OH)4-. Boron yang tersedia untuk tanaman hanya sekitar 5%dari kadar total boron dalam tanah. Boron ditransportasikan dari larutan tanah ke akar tanaman melalui proses aliran masa dan difusi. Selain itu, boron sering terdapat dalam bentuk senyawa organik. Boron juga banyak terjerap dalam kisi mineral lempung melalui proses substitusi isomorfik dengan Al3+ dan atau Si4+. Mineral dalam tanah yang mengandung boron antara lain turmalin (H2MgNaAl3(BO)2Si4O2)O20 yang mengandung 3%-4% boron. Mineral tersebut terbentuk dari batuan asam dan sedimen yang telah mengalami metomorfosis.
Mineral lain yang mengandung boron adalah kernit (Na2B4O7.4H2O), kolamit (Ca2B6O11.5H2O), uleksit (NaCaB5O9.8H2O) dan aksinat. Boron diikat kuat oleh mineral tanah, terutama seskuioksida (Al2O3 + Fe2O3).
Fungsi boron dalam tanaman antara lain berperanan dalam metabolisme asam nukleat, karbohidrat, protein, fenol dan auksin. Di samping itu boron juga berperan dalam pembelahan, pemanjangan dan diferensiasi sel, permeabilitas membran, dan perkecambahan serbuk sari. Gejal defisiensi hara mikro ini antara lain : pertumbuhan terhambat pada jaringan meristematik (pucuk akar), mati pucuk (die back), mobilitas rendah, buah yang sedang berkembang sngat rentan, mudah terserang penyakit.
Borium
Borium diserap oleh tanaman dalam bentuk BO8=. Kekurangan unsur ini dapat menyebabkan kuncup-kuncup dan pucuk daun jadi mati. Pertumbuhan didalam meristema akan terganggu, yang menyebabkan terjadinya kelainan-kelainan dalam pembentukan bekas pembuluh, Sehingga pengangkutan makanan akan terganggu.

Kamis, 07 Mei 2009

Pengaruh Struktur dan ketebalan Lapisan dan Zat – Pencemar Pada Proses Perkaratan

Pengaruh Struktur dan ketebalan Lapisan dan Zat – Pencemar Pada Proses Perkaratan

Oleh :

Manu Gupta, Deepti Shikha dan P.K. Kamani

Translate by :

TOMI SUTRISNO

0617011066

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

2009



Pengaruh Struktur dan ketebalan Lapisan dan Zat – Pencemar Pada Proses Perkaratan

Manu Gupta, Deepti Shikha dan P.K. Kamani

ABSTRAK

Kehadiran garam larut ( chloride, sulphate,and nitrat ) dan pengaruh mereka pada lapisan permukaan logam dipelajari dalam ilmu kimia lapisan, permebilas air dan oksigen, ketebalan lapisan dan persiapan permukaan logam. Kerusakan makroskopik, disebabkan karena perancangan improrer, penanganan, dan lain - lain dapat juga tidak terlihat seperti (di) atas. Larutan mempunyai peran tersendiri dalam merusak lapisan permukaan. Meskipun demikian, masih ada beberapa sistem lapisan yang dapat mengurangi atau menunda mekanisme korosi. Lima sistem lapisan terkenal yang berbeda ( yaitu phenolic, poliuretan, cardanol, vinil dan alkyd ) ditunjukkan ke kelembaban dalam waktu yang berbeda, 100 dan 400 jam, dan ditentukan di bawah lapisin tipis korosi. Penelitian mengungkapkan bahwa merancang sistem lapisan substrat secara hati-hati dengan beberapa pengetahuan pokok dapat memperbaiki kinerja dari lapisan dan perlindungan logam.

kata kunci :garam larut, ilmu kimia antar muka, korosi, perlindungan logam, cacat film

Pengenalan

Korosi adalah suatu pembusukan yang berangsur – angsur pada suatu material yang disebabkan oleh bahan kimia atau reaksi elektrokimia. Sejak logam dibandingkan dengan yang bukan logam, seperti keramik, plastik, karet, beton, dan lain - lain yang mempunyai hantaran elektrik yang tinggi, korosi biasanya disebabkan oleh sifat elektrokimia. Pada kasus non logam yang tidak mempunyai konduktifitas elektris, korosinya disebabkan oleh bahan – bahan kimia. Sesungguhnya, korosi dapat disebut sebagai "vulture dari metalurgi: karena berangsur-angsur akan habis logamnya".

Suatu permukaan logam yang macroscopic dan homogen dengan skala yang atomis mempunyai suatu struktur mosaik atau garis keturunan, sedangkan bangunan bawah kristal terdiri dari blok-blok yang sedikit menyimpang, hal ini disebabkan oleh pertumbuhan yang berbeda dari bagian-bagian kristal. Kerusakan yang sering dihubungkan dengan langkah-langkah permukaan dan pertumbuhan bertingkat yang panjang ( lama spirals–grain batasan dan sub batasan-batasan memperkenalkan suatu sumber kerusakan dari kisi-kisi logam, sebagai tambahan, ada beberapa kerusakan makroskopik yang disebabkan karena desain yang lemah, pengolahan yang lemah, pengelasan yang lemah, penanganan atau operasi yang teledor dan lain - lain. Permukaan bahan menjadi tegang sebagai akibat dari meluncur, menggulung, menggosok dan aktivitas mekanis lain. Suatu pengausan permukaan menjadi electrokimia yang berbeda dengan lingkungan menyebabkan berbagai jenis korosi. Kehadiran tekanan adalah dasar dari kerusakan makroskopik yang paling penting. Kecacatan pada permukaan juga banyak dipengaruhi karakteristik dari bahan, seperti kekuatan mekanis, kekayaan dan reaksi kimia elektrik. Korosi adalah suatu peristiwa permukaan, korosi adalah hasil dari pembentukan beberapa bentuk dari film di permukaan logam.

Bahan aktif permukaan, menyajikan sifat logam dan non logam yang dapat digunakan untuk mengubah aktivitas permukaan dan sifat mekanisnya juga. Tiga sifat seperti adhesi, friksi, kelainan bentuk memakai dan lain - lain dari permukaan logam yang extreme tergantung pada permukaan ion atau molekul - molekul aktif yang diserap.

Fungsi lapisan organik adalah melindungi lapisan dasar dari serangan secara kimia dan fisik. Dalam beberapa caser, bagaimanapun, serangan ini dapat dihalangi dengan adanya lapisan, sebagai contoh ketika substrat itu dicemari. Pada lapisan permukaan logam, kehadiran ion asing yang dapat larut, seperti ion klorida atau ion sulfat atau sejumlah larutan yang mikroskopis dari air dan oksigen, dua gejala utama yang dapat berlangsung, melepuh ( sel-sel osmotic local ) dari lapisan dan di bawah korosi film. Ada mekanisme lain yang bertanggung jawab atas formasi dan pertumbuhan dari blister, seperti permukaan yang melepuh ( swelling ), pemisahan tahap selama formasi film, perputaran temperature atau hilangnya adhesi dan lain - lain.

Zat – Zat Pencemar

Kehadiran zat – zat pencemar seperti oksida, garam, senyawa organic, air dan lain - lain pada permukaan baja sebelum bahan diaplikasikan mempunyai suatu pengaruh yang akan mengganggu kinerja lapisan. Kelengkapan unsur pokok merupakan hal yang mustahil. Ion sulfat dan klorida merupakan zat – pencemar yang paling umum di dalam industri dan atmosfer - atmosfer. Zat pencemar ini disebabkan karena pembakaran batubara dan bahan bakar lain dan percikan air laut, yang di bawah kondisi angin tertentu yang dapat menembus daerah pedalaman kilometer. De-icing menggarami di jalan-jalan lalu lintas juga merupakan sumber pencemaran klorida. Klorida, sulfat, nitrat dan karbonat adalah anion-anion dan sodium, zat kapur dan ammonium adalah kation - kation yang ditemukan, seperti kation larut di luar pigmen-pigmen. Di daerah industri terdapat dalam konsentrasi yang tinggi dan udaranya telah dikotori oleh dioksida belerang.

Adhesi dan Blistering

Dari berbagai mekanisme, osmosis dianggap sebagai faktor yang dapat menyebabkan bentuk blister ( lepuhan ) di dalam lapisan organik di permukaan logam, terutama sekali di baja. Tekanan osmotis di sini bisa antara 2500 - 3500 kPa selama hambatan mekanis dari lapisan deformational yang dapat menurunkan, 6 sampai 40 kPa. Pengembangan dari blistering disebabkan karena hilangnya adhesi (di) atas daerah masing-masing dan di dalam daerah istirahat. Hal ini memperlemah lapisan / logam yang menghubungkan anoda dan katoda.

Pada korosi electrokimia, oksigen depolarizes bidang katodik dengan produksi hydroxyl anions. Di dalam presence garam - garam NaCl, sebagai elektrolit, kation-kation boleh berpindah tempat ke daerah katodik dan NaOH, yang bertanggung jawab atas reaksi alkali yang kuat dari larutan mengandung air di blister ini. Perpindahan kation ke daerah katodik boleh berlangsung melalui lapisan atau sepanjang lapisan permukaan logam. Perjalanan difusi dari kation NaCl sangat lambat 10-9 sampai 10-13 cm2/sec2 sama dengan penyerapam relative film. Konsentrasi awal dari osmotically aktif dalam permukaan substrate film secara umum lebih rendah dari eksternal larutan NaCl yang digunakan di dalam percikan -garam atau uji rendam. Perbedaan ini meningkatkan difusi kation melalui lapisan ke daerah katodik dari permukaan logam. Selanjutnya migrasi ion sodium menyebabkan lapisan cat formasi blister pada daerah katodik.

Lapisan Pelindung

Cat pelindung korosi dapat dibuat dengan kualitas yang sangat baik. Dengan persiapan permukaan dan ketebalan film yang cukup, masa hidup 15 – 20 tahun dapat diharapkan untuk pelapis organic. Korosi di suatu waktu yang lebih pendek secara umum dibatasi pada pori-pori, kerusakan mekanik, dan bidang-bidang di mana ketebalan film rendah, misal pada tepi – tepi. ( gambar 1 ).

Cacat-cacat seperti itu biasanya tidak dapat dihindari secara total. Oleh karena itu, penting sekali bahwa cat mempunyai kemampuan untuk melindungi permukaan dari karat. Profil substrat logam juga faktor yang sangat penting menyangkut pelapisan. Suatu profil dari dibengkokkan -(di) atas puncak-puncak, permukaan yang dipecah, dan lain - lain tidak akan membiarkan keluar dengan cepat melalui lapisan yang sangat merekat. Setiap rongga membiarkan penyebaran lapisan logam melalui air, reaksi kimia penting untuk membentuk blister. Kami juga sadar pelapisan itu tidak sepenuhnya tepat, teliti benar inci, mereka gagal satu molecul pada waktu yang sama. Pengaruh dari pembersihan juga diamati. Bentuk fisik permukaan logam, disiapkan dengan aluminium oksida atau mengalir keluar dengan sempurna dari suatu lapisan pelindung. Profil yang seperti ledakan pada baja disediakan untuk karakteristik mengalir keluar secara sempurna selagi baja menyediakan permukaan yang terburuk untuk mengalir keluar.

Bayliss dan Bray sudah mengamati bahwa di dalam test polyurethane, rongga atau gelembung - gelembung yang sangat kecil dapat ditemukan didalam film, dan mereka melaporkan bahwa lapisan pelindung yang diterapkan dengan metoda percikan yang tidak ada udara masuk cenderung memiliki lebih banyak rongga atau gelembung-gelembung menjerat di dalam film dibanding yang diterapkan dengan sprayor konvensional applicator. Ini berarti bahwa lamanya pelapisan juga tergantung pada gaya aplikasi. Sistem pelapisan plasma baru dengan mantap memperbaiki korosi dari baja yang permobilannya sudah dilaporkan.

Kebanyakan dari pekerjaan yang telah dilaksanakan di beberapa zat pencemar yang dapat larut dalam air tertentu, seperti sodium klorida dan besi sulfat. jurnal ini berhubungan dengan zat-pencemar lain yang dapat larut dalam air, seperti sulfat, klorida, dan kation garam nitrat (Na+), pada lapisan permukaan logam, berbagai jenis dari binder-binder organik yang diambil sebagai lapisan logam untuk dipelajari.

Percobaan

Variasi itu disiapkan dengan penghancuran resin yang dipilih ( table 1 )di dalam bahan pelarut yang pantas dari konsistensi untuk aplikasi dan diberi nama yang sama sebagai resin, seperti ditunjukkan dalam table.

Baja lunak dan papan gelas telah disiapkan untuk uji yang berbeda. kekentalan solusi binder yang dikupas kembali diukur dengan gelas piala no.4. Film - film itu diuji terhadap ketahanan asam, ketahanan alkali, uji gores karatan, adhesi dan kekerasan per metoda test yang standar. Untuk uji gores karatan, air laut tiruan ( suatu contoh yang mewakili ) disiapkan dengan mengikuti jumlah bahan kimia dalam liter air.

Uji Gores Korosi

5 cm x 10 cm x 1mm ketebalan baja lunak memberi papan degreased, sanded dan dilapisi. Panel-panel yang dilapisi ditinggalkan selama 7 hari didalam laboratorium dengan suhu ruang. Mereka dibingkai dengan lilin dan satu muka dari tiap panel digaruk kepada substrat dengan suatu mata pisau yang tajam/jelas. Panel-panel itu dimasukkan ke tiruan air laut selama 500 jam, lalu dicuci dengan air suling dan dikeringkan, panel-panel diamati yang berkarat. Spesimen - spesi adhesi beserta alur ditentukan secara konvensional.

Test Kelembaban

Baja lunak yang digulung dingin akan menghasilkan papan tanpa karat yang digunakan. Satu sisi dari spesimen itu dicemari 200 dan 700 mg/m2 dari ion klorida, sulfat dan nitrat. Papan baja yang tidak terjangkit digunakan sebagai kendali. Disiapkan sodium klorida, sodium sulfat, dan sodium nitrat dengan menggunakan bahan reaksi dan air suling. Spesimen -spesimen yang telah bersih dilapisi selama satu minggu di dalam laboratorium pada suhu-kamar. Setelah itu, bagian sisi dari specimen yang tidak terkorosi dilindungi dengan lapisan strippable. Bagian sisinya dilapisi dengan lilin. Lapisan itu diterapkan dalam dua ketebalan 20 dan 60 mikcro m. Lamanya pelapisan adalah 100 dan 400 jam. Proses perkaratan dan pelepuhan dari spesimen itu diamati secara hati-hati dan berturut – turut dengan spesifikasi ASTM D610 dan D714. Lapisan specimen yang mengalami korosi ditentukan secara gravimetri dengan menimbang spesimen aplikasi zat - pencemar setelah test dan kepindahan

Hasil

Tes laboratorium ( hambatan asam, hambatan alkali, korosi, adesi dan kekerasan ) dari semua variasi perlakuan. Hasil yang diperoleh diringkas dalam table 2.

Karat hanya terjadi didalam dan tidak ada yang di bawah lapisan dan adhesi baik sepanjang sisi - sisi alur dan tidak ada yang disebelah lapisan.

Sedikit bintik karat di bawah lapisan sebagai tambahan karat dan tanpa kehilangan adhesi.

Tabel 3 menjelaskan hasil kelembaban setelah 100 dan 400 jam. Waktu nilai karat dilaksanakan secara visual dan dibandingkan dengan spesifikasi ASTM D-610 dan juga dengan hasilnya.

Tabel 4 menunjukkan tampilan blister dalam 100 dan 400 jam. Busa dinilai dengan pengujian visual dan dibandingkan dengan spesifikasi ASTM D714. Tingkat lapisan bawah korosi ditentukan dengan metode gravimetric setelah 100 dan 400 jam dan ditunjukkan pada table 5.

Pembahasan

Hasil dari semua tes laboratorium ditunjukkan pada table 2. Perlindungan karat terhadap uji gores baik, kecuali satu yang didasarkan pada alkyd yang menguasai sedikit bintik karat dibawah lapisan.

Kebanyakan dari aktivitas karatan sedang memainkan peran mereka pada permukaan lapisan - substrat. Ketersediaan oksigen di permukaan bergantung pada permeabilitas lapisan. Ketebalan lapisan dan struktur kimia adalah faktor penentu yang umum dari permeabilitas. Suatu binder yang sangat kutub mempunyai kekayaan penghalang gas sempurna, penyebaran / perembesan air, sedangkan untuk non polar lapisannya benar. Permeabilitas oksigen dari lapisan organic mungkin tinggi, tapi tidak cukup karena karatan itu berlangsung di permukaan tetapi sebaliknya permeabilitas air secara umum lebih tinggi dibandingkan yang diperlukan untuk proses korosi.

Air dan oksigen keduanya sangat penting untuk reaksi katodik dari proses korosi pada substrat logam dan dampak proses korosi akan didiskusikan disini. Tabel 3 menunjukkan papan yang dilapisi alkyd secara umum lebih tahan terhadap karat dibandingkan yang dilapisi dengan cardanol, vinil poliuretan dan phenolic. Tabel 4 menunjukkan bahwa polyuretan dan phenolic memiliki perembesan air yang lebih tinggi dibandingkan pelarut yang lain, diantaranya resin dan vinil. Tabel 6 menunjukkan alkyd dan vynil mempunyai permeabilitas yang lebih tinggi. Banyak peneliti berpendapat bahwa daya serap air atau gas oksigen adalah faktor pengendalian, menentukan proses karatan secara khusus di dalam ketebalan lapisan yang rendah.

Tabel 4 menunjukkan bahwa air di permukaan lapisan – logam adalah dasar dalam kegagalan adhesi sesuai dengan literature.

Lapisan membrane semi permabel dan zat-pencemar membentuk blister ketika air menyebar keseluruh bagian melalui film dan menurunkan koncentrasi zat - pencemar. Kegagalan lapisan disebabkan karena blister ( table 6 ).

Sifat polar dari resins menunjukkan lebih blister dalam polyurethane dan phenolic non polar lebih kuat berkarat dalam alkyd dan vinil ( table 4 dan 5 ). Karenanya, control difusi air mengendalikan hilangnya lapisan adhesi. Dengan melihat tabel 3, 4, 5 dan morcillo. Dapat dikatakan bahwa 100 jam cukup bagi air untuk menyebar keseluruh bagian melalui lapisan dan memecahkan zat pencemar di permukaan lapisan logam, tetapi tidak cukup untuk melubangi hasil lapisan sebagai konsekuensi dari akumulasi air atau pertumbuhan karat. Konsentrasi zat pencemar di permukaan cenderung ke bawah lapisan karat dan tidak bergantung pada jenis zat pencemar. Korosi di lapisan bawah yang lebih di dalam lapisan ketebalan film yang rendah dan sebagai penurunan ketebalan lapisan korosi ( diatas 35 – 40 micro m ke 60 dan 80 micro m ) tidak banyak berpengaruh, tapi korosi dibawah 20 micro m sangat tergantung pada ketebalan film.Ketika ketebalan film menurun, permeabilitas oksigen mulai menurun dan setelah ketebalan film tertentu yang menjadi hampir konstan.

Sulfur dioksida tidak hanya berbahaya dari segi pandangan biologi tetapi juga mempunyai sifat penghancuran yang kuat ( table 7 ). Sulfur dioksida diserap mendekati 100 % di suatu lapisan karat yang lembab dan siap dioksidasi manjadi sulfat yang merupakan komponen berbahaya dalam proses korosi.

Berat Pengotor

Ketika besi sulfat dioksidasi menjadi besi oksida ( Fe2O3 ) dengan melepas ion sulfat. Tabel 2 menunjukkan hubungan integral antara korosi dan laju endapan sulfur dioksida.

Sodium klorida kebanyakan ditemukan di lingkungan di kawasan pantai dan jalan raya. Laju endapannya ditunjukkan pada table 8. Rangsangan kerja sodium klorida pada korosi menunjukkan fakta bahwa besi klorida dapat larut dan higroskopic, penurunan konduktivitas permukaan dan keaktifan klorida menghambat passivation. Hubungan antara integral korosi dan laju endapan sodium klorida di polusi udara ( gambar 3 ).

Kesimpulan

Dapat disimpulkan bahwa mekanisme universal dapat di terapkan di disbondment yang katodik, bagaimanapun, semakin tahan lama lapisan ( lebih tahan terhadap hidrolisis alkali) semakin banyak pemisahan di permukaan dibandingkan kegagalan sebagai hasil penurunan lapisan. Dalam beberapa hal (di mana oksida itu tebal ) mungkin saja precursor disbondment sebagai ion hidroksil lebih tersedia pada permukaan oksida – logam dari pada polimer oksida.

Proses korosi dapat diperkecil dengan penangkapan penyebaran oksigen. Dapat juga dilihat bahwa pencemaran -pencemaran klorid lebih bersifat menghancurkan dari pada pencemaran nitrat dan sodium sulfat tidak menunjukkan perkaratan yang luar biasa dengan ketebalan film yang rendah. Korosi dapat menjadi lebih besar karena

  1. Mengontrol tekanan osmotis yang juga tergantung pada jenis dari zat - pencemar di lapisan permukaan logam.
  2. Konduktivitas larutan yang bersifat garam di permukaan juga satu faktor yang penting dalam meningkatkan tingkat karatan dengan peningkatan di dalam daya konduksi
  3. Daya larut zat pencemar di permukaan ( table 9 ) bahwa sulfat mempunyai kelarutan yang rendah dan nitrat mempunyai tekanan osmotic tinggi dan daya larut tinggi dan pelemahan yang rendah, yang menyebabkan tingkat korosi rendah
  4. Ketebalan dan struktur pelarut juga parameter penting dalam korosi. Seperti ketebalan meningkat, pengurangan karatan pertama dan setelah ketebalan karatan yang tertentu menjadi hampir konstan. Ketebalan lapisan yang tunggal tidak sebaik di dalam pengendalian korosi sebagai lapisan ganda yang menyediakan ketebalan film yang parallel.
  5. Kehadiran oksigen merangsang karatan dan konsentrasi stimulans karatan meggambarkan proses karatan film
  6. Kinetik dari karatan baja diatur oleh tekanan osmotis, konduktivitas ionic dan kelarutan oksigen yang mengandung air, dan kelarutan air dari hasil korosi
  7. Bahkan lapisan pelindung terbaik bisa gagal jika permukaan logam tidak dilapisi dengan baik.

ss