Polarisasi Korosi

POLARIZATION (POLARISASI)

Ketika suatu logam tidak berda dalam kesetimbangan larutan yang mengandung ion-ionnya, potensial elektrodanya berbeda dari potensial korosi bebas dan selisih antara keduanya biasanya disebut polarisasi. Polarisasi atau penyimpangan dari potensial keseimbangan sama dengan polarisasi anoda pada logam dan polarisasi katoda pada lingkunganya.

Polarisasi merupakan perubahan potensial dari keadaan stabil, misalnya dari potensial elektroda rangkaian terbuka sebagai hasil dari aliran arus. Hal ini juga mengacu pada perubahan potensial elektroda selama elektrolisis, sehingga potensial dari sebuah anoda menjadi lebih mulia, dan bahwa katoda lebih aktif, dibandingkan potensial masing-masing reversibel. Sering dilakukan dengan pembentukan lapisan pada permukaan elektroda.

Polarisasi adalah salah satu bentuk reaksi korosi yang merupakan penyebab timbulnya karat pada kerusakan logam. Secara definitif polarisasi itu adalah proses pengutuban ion hidrogen secara kimia listrik sehingga terbentuk gas hidrogen dengan bantuan pengikatan elektron yang dihasilkan dari proses degradasi logam.

Polarisasi kadang-kadang juga disebut sebagai "overvoltage" atau "overpotential". Dalam beberapa buku elektrokimia, ada perbedaan antara tegangan berlebih dan potential berlebih. Yang pertama mengacu pada perbedaan antara potensial elektroda yang sebenarnya di mana elektrolisis dimulai dan potensial elektroda reversibel (potensial redoks standar), yang terakhir mengacu pada potensi penyimpangan dari keseimbangan potensial dalam suatu sistem.

Dalam konteks korosi, polarisasi mengacu pada pergeseran potensial dari potensial rangkaian terbuka (potensial korosi bebas) dari sistem korosi. Jika pergeseran potensial dalam arah "positif" (atas Ecorr), hal itu disebut "polarisasi anodik". Jika pergeseran potensial dalam arah "negatif" (bawah Ecorr), hal itu disebut "polarisasi katodik".

Untuk semua logam dan paduan dalam lingkungan basah, polarisasi katodik selalu mengurangi laju korosi. Proteksi katodik pada dasarnya penerapan polarisasi katodik ke sistem korosi. Untuk sistem non-pasif (misalnya baja dalam air laut), polarisasi anodik selalu meningkatkan laju korosi. Untuk sistem yang menunjukkan transisi aktif ke pasif, polarisasi anodik akan meningkatkan laju korosi pada awalnya dan kemudian menyebabkan penurunan drastis laju korosi. Perlindungan anodik dasarnya penerapan polarisasi anodik ke sistem korosi.

Polarisasi ada 2 macam yakni  polarisasi aktivasi dan konsentrasi polarisasi. Aktivasi polarisasi dapat berlangsung dengan kontrol urutan reaksi pembentukan hidrogen yang pada logam dengan larutan yang bersentuhan. Sedangkan konsentrasi polarisasi terjadi akibat adanya konsentrasi hidroksil yang pekat sehingga pengontrolnya adalah konsentrasi dari ion.

• Polarisasi aktivasi

          Proses elektrokimia yang dikontrol oleh reaksi berurutan pada permukaan metal-electrolite.

Polarisasi aktivasi mengacu pada proses elektrokimia yang dikendalikan oleh urutan reaksi pada antarmuka logam - elektrolit . ini mudah diilustrasikan dengan mempertimbangkan reaksi hidrogen - evolusi pada seng selama korosi dalam larutan asam . Gambar 2-5 menunjukkan secara skematik beberapa langkah yang mungkin dalam pengurangan hidrogen pada permukaan seng . Langkah ini juga dapat diterapkan pada pengurangan af spesies apapun pada permukaan logam . spesies pertama harus diserap atau menempel ke permukaan sebelum reaksi dapat berjalan sesuai dengan langkah 1. mengikuti , transfer elektron ( langkah 2 ) harus terjadi, menghasilkan penurunan spesies . seperti yang ditunjukkan pada langkah 3 , dua atom hidrogen menggabungkan untuk dari gelembung gas hidrogen ( langkah 4 ) . kecepatan pengurangan ion hidrogen akan dikendalikan oleh paling lambat langkah-langkah ini . ini adalah gambaran yang sangat sederhana dari pengurangan hidrogen, banyak mekanisme telah diusulkan , yang sebagian besar adalah jauh lebih kompleks daripada yang ditunjukkan dalam Gambar. 2 - 5.

• Polarisasi konsentrasi

          Proses elektrokimia yang di kontrol oleh proses difusi elektrolit.

Polarisasi konsentrasi mengacu pada reaksi elektrokimia yang dikendalikan oleh difusi dalam elektrolit. ini diilustrasikan dalam gambar 2-6 untuk kasus evolusi hidrogen. di sini, jumlah ion hidrogen dalam larutan cukup kecil, dan tingkat reduksi dikendalikan oleh difusi ion hidrogen pada permukaan logam. dicatat bahwa dalam hal ini pengurangan tingkat dikendalikan oleh proses yang terjadi dalam solusi massal daripada di permukaan logam. polarisasi aktivasi biasanya adalah faktor pengendalian selama korosi dalam media yang mengandung konsentrasi tinggi spesies yang aktif (misalnya, asam pekat). polarisasi konsentrasi umumnya mendominasi ketika konsentrasi spesies direduksi kecil (misalnya, asam encer, larutan garam soda). dalam kebanyakan kasus polarisasi konsentrasi selama pembubaran logam biasanya kecil dan dapat diabaikan, melainkan hanya penting selama reaksi reduksi.

Pentingnya membedakan antara polarisasi aktivasi dan polarisasi konsentrasi tidak bisa terlalu ditekankan. tergantung pada apa kinf polarisasi mengendalikan reaksi reduksi, variabel enviromental menghasilkan efek yang berbeda. misalnya, setiap perubahan dalam sistem yang meningkatkan laju difusi akan mengurangi efek polarisasi konsentrasi dan karenanya meningkatkan laju reaksi. dengan demikian, meningkatkan kecepatan atau agitasi dari medium korosif akan meningkatkan tingkat hanya jika proses katodik dikendalikan oleh polarisasi konsentrasi. jika kedua reaksi anoda dan katoda dikendalikan oleh polarisasi aktivasi, agitasi tidak akan berpengaruh terhadap laju korosi.