Panduan Tafel & Laju Korosi

Elektrokimia/Panduan Tafel & Laju KorosiPanduan metode

Ekstrapolasi Tafel dan Cara Menghitung Laju Korosi

Kurva polarisasi Tafel adalah cara paling umum untuk menghitung laju korosi logam dengan potensiostat. Panduan ini menjelaskan teorinya, langkah fitting, contoh perhitungan, dan kapan sebaiknya memakai LPR atau EIS.

Tanya tim aplikasi kami

Teori singkat

Di potensial korosi Ecorr, laju oksidasi logam sama dengan laju reduksi oksidan, sehingga arus bersih nol. Bila potensial digeser cukup jauh (umumnya lebih dari ±50 mV), salah satu reaksi mendominasi dan logaritma arus berbanding lurus dengan potensial. Daerah lurus ini disebut daerah Tafel.

Garis lurus cabang anodik dan katodik diekstrapolasi ke Ecorr; perpotongannya memberi rapat arus korosi icorr. Kemiringannya adalah konstanta Tafel βa dan βc (mV/dekade). Dari icorr, laju korosi dihitung dengan hukum Faraday.

Rumus dan contoh perhitungan

Laju korosi (ASTM G102)CR (mm/tahun) = 3,27 × 10⁻³ · icorr · EW / ρicorr dalam µA/cm², EW = berat ekuivalen, ρ = densitas (g/cm³).
Contoh: baja karbon di NaCl 3,5%icorr = 10 µA/cm² → CR = 3,27×10⁻³ × 10 × 27,92 / 7,87 ≈ 0,116 mm/tahunEW baja karbon ≈ 27,92 (Fe → Fe²⁺), ρ ≈ 7,87 g/cm³. Angka icorr di sini hanya ilustrasi.
Stern–Geary (dari LPR)icorr = B / Rp B = βa · βc / [2,303 (βa + βc)]Rp dari kemiringan kurva E–i di sekitar Ecorr (±10–30 mV). Cara ini hampir tidak merusak sampel.
Laju penetrasi dalam mpyCR (mpy) = 0,1288 · icorr · EW / ρ1 mm/tahun ≈ 39,4 mpy.

Langkah fitting Tafel

  1. Stabilkan OCPTunggu potensial korosi stabil sebelum sapuan.
  2. Sapu dari katodik ke anodikMisalnya −250 mV sampai +250 mV terhadap OCP pada laju 0,1667 mV/s (ASTM G5).
  3. Pilih daerah linearAmbil segmen lurus setidaknya satu dekade arus, mulai sekitar 50 mV dari Ecorr.
  4. EkstrapolasiTarik garis Tafel ke Ecorr; perangkat lunak menghitung icorr, βa, dan βc.
  5. Normalkan terhadap luasBagi arus dengan luas terpapar untuk mendapat rapat arus.
  6. Hitung laju korosiGunakan rumus ASTM G102 dan bandingkan dengan uji rendam bila memungkinkan.

Tafel, LPR, atau EIS?

MetodeKelebihanKeterbatasan
TafelMemberi icorr, βa, βc sekaligus; mudah dipahamiMerusak permukaan; butuh daerah Tafel yang jelas
LPRCepat, hampir tidak merusak, bisa diulang untuk pemantauanButuh nilai B (dari Tafel atau asumsi)
EISMemisahkan tahanan larutan, lapisan, dan transfer muatan; informasi mekanismeInterpretasi butuh model rangkaian

Kesalahan yang sering terjadi

  • Fitting terlalu dekat Ecorr, padahal daerah itu bukan daerah Tafel.
  • Laju sapu terlalu cepat sehingga arus kapasitif ikut terukur.
  • Cabang katodik dikendalikan difusi oksigen (tidak lurus) tetapi tetap dipaksa di-fitting.
  • Lupa mengoreksi tahanan larutan pada elektrolit beresistansi tinggi.
  • Membandingkan laju korosi tanpa menyamakan luas spesimen dan waktu perendaman.

Pertanyaan umum

Apa beda Ecorr dan icorr?

Ecorr adalah potensial saat korosi berlangsung bebas, menunjukkan kecenderungan termodinamika. icorr adalah rapat arus korosi, ukuran langsung laju korosi.

Apakah Ecorr yang lebih positif berarti lebih tahan korosi?

Tidak selalu. Laju korosi ditentukan icorr. Ecorr bisa naik karena lapisan pasif, tetapi juga karena reaksi katodik yang lebih kuat.

Berapa nilai βa dan βc yang wajar?

Umumnya 60–120 mV/dekade untuk banyak logam di larutan berair, tetapi nilai sebenarnya harus diukur karena bergantung pada sistem.

Menyiapkan lab uji korosi?

Lihat paket alat uji korosi atau konsultasikan konfigurasi potensiostat, sel, dan elektroda dengan tim kami.

Konsultasi via WhatsAppPaket uji korosi

Topik terkait