Tema Seminar
“Peran Penelitian Material Metalurgi untuk Peningkatan Nilai Tambah Sumber Daya Mineral Indonesia”
Pendahuluan
Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kekayaan alam mineral yang melimpah. Kekayaan alam tersebut merupakan peluang yang sangat potensial bagi munculnya berbagai industri dari industri hulu sampai industri hilir. Hal ini karena mineral-mineral tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku bagi berbagai industri, seperti manufaktur, transportasi, elektronik dan lain-lain.
Pengelolaan sumber daya mineral Indonesia yang telah dilakukan oleh industri hilir maupun hulu tersebut masih mengalami keterbatasan khususnya dalam pemanfaatan mineral sebagai bahan baku yang dapat ditingkatkan nilai tambahnya. Upaya penelitian-penelitian telah dilakukan oleh lembaga penelitian dan pengembangan, perguruan tinggi, dan industri. Namun keselarasan hasil penelitian belum dapat diimplentasikan secara maksimal untuk aplikasi pada industri. Penelitian pada bidang material dan metalurgi, merupakan salah satu pihak yang dianggap berkompeten untuk peningkatan nilai tambah sumber daya mineral Indonesia. Penelitian tersebut harus mampu memberikan kontribusi yang nyata bagi kemajuan industri nasional.
Seminar Material dan Metalurgi 2010 ini diharapkan mampu menyumbangkan hasil-hasil penelitian yang bermanfat bagi pembangunan nasional dan pemecahan masalah-masalah yang terkait dengan pemanfaatan sumber daya mineral Indonesia. Seminar Material Metalurgi ini akan dihadiri oleh para peneliti dan praktisi dari berbagai instansi penelitian, perguruan tinggi dan industri. Partisipasi peserta seminar akan memberikan sumbangsih besar dalam terciptanya keharmonisan antara lembaga penelitian, instansi pendidikan, dan industri dalam upaya meningkatkan nilai tambah sumber daya mineral Indonesia.
Tujuan Kegiatan
1. Meningkatkan kemampuan dan kompetensi para peneliti di bidang material metalurgi dalam meningkatkan nilai tambah sumber daya mineral Indonesia.
2. Memberi wadah bagi penyampaian ide, gagasan, solusi, dan diskusi untuk kemajuan industri nasional, khususnya pada industri berbasis material metalurgi.
3. Memberi pedoman masukan bagi aspek penelitian dan pengembangan di bidang material metalurgi yang sejalan dengan tuntutan industri nasional.
Rencana Kegiatan
Keynote Speaker
1. Direktur Jenderal Mineral, Batubara dan Panas Bumi, Dr. Ir. Bambang Setiawan
2. Ketua Kelompok Keahlian (KK) Teknik Metalurgi, Fakultas Teknik Pertambangan & Perminyakan, Institut Teknologi Bandung, Prof. Syoni Soepriyanto, PhD.
3. Direktur Utama PT. Timah Industri, Ir. Purwijayanto
Pembicara Pemakalah Seminar
1. Instansi Perguruan Tinggi
2. Industri
3. Rekayasa dan Jasa Metalurgi
4. Lembaga Penelitian dan Pengembangan
5. Instansi Pemerintah
6. Mahasiswa
Presentasi Industri dan Diskusi Panel
Pada sesi ini akan dilakukan presentasi industri dan diskusi panel berkaitan dengan tema seminar. Acara ini akan menampilkan panelis dari berbagai industri dan lembaga litbang antara lain:
- PT. NUSANTARA SMELTING CORP. (NSC), Ir. Satya Graha
- PT. ANTAM, Tbk, Ir. Tatto Miraza
- Pakar Metalurgi, Dr. Ir. Rozik Boedioro Soetjipto
- Lembaga Penelitian dan Pengembangan (LitBang)
- Industri Material dan Metalurgi
Presentasi Ilmiah
Makalah-makalah yang dipresentasikan diputuskan berdasarkan seleksi tehadap full paper yang masuk. Hasil seleksi akan diberitahukan kepada peserta melalui email atau pengumuman pada situs ini.
Poster dan Pameran
Makalah yang tidak termasuk dalam daftar makalah yang dipresentasikan akan dipamerkan pada sesi poster yang didampingi oleh panelis poster. Pameran terdiri atas stand-stand para sponsor, perusahaan, dan industri yang akan memamerkan produk-produk atau jasa unggulan mereka.
Peserta Seminar
Peserta Seminar Material Metalurgi 2010 terdiri dari pemakalah dan peserta pendengar dari berbagai kalangan seperti:
1. Perguruan Tinggi
2. Lembaga Penelitian dan Pengembangan
3. Instansi Pemerintah
4. Industri
Ruang Lingkup Makalah
Adapun makalah peserta (dipresentasikan boleh dalam bentuk poster dan diprosidingkan) mencakup topik-topik:
1. Pengolahan sumber daya mineral
2. Ekstraksi mineral/logam dari limbah
3. Metalurgi fisik dan Manufaktur
4. Keramik dan komposit
5. Advanced material dan nanoteknologi
6. Rekayasa peralatan metalurgi
7. Analisa dan karakterisasi material dan mineral
8. Permodelan dan simulasi material/metalurgi
9. Korosi dan failure analysis
Target Keluaran
1. Dokumen Prosiding Metalurgi yang akan diterbitkan Januari 2011
2. Dokumen Majalah Metalurgi edisi khusus 2011 untuk makalah tertentu yang terpilih sesuai dengan kriteria yang telah ditetapkan
3. Dokumen Majalah Korosi edisi khusus 2011 untuk makalah tertentu yang terpilih sesuai dengan kriteria yang telah ditetapkan
Pelaksanaan Seminar
Hari/Tanggal: Rabu / 13 Oktober 2010
Waktu: 08.00 - 16.15 WIB
Tempat: Graha Widya Bakti DRN, Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Tangerang 15314, Banten
Tanggal-Tanggal Penting
18 Agustus 2010:
Batas pengiriman abstrak lengkap (extended abstract) dan makalah lengkap (full paper)
22 September 2010:
Pengumuman presentasi oral dan poster
27 September 2010:
Batas pembayaran peserta seminar
Ketentuan-Ketentuan
Panduan Abstrak Lengkap (Extended Abstract)
1. Abstrak lengkap (extended abstract) ditulis lebih kurang 400 kata dalam format 1 spasi dengan huruf Times New Roman 10 di atas kertas A5.
2. Tampilkan 1 atau 2 buah foto, gambar atau tabel dengan ukuran 5 x 3 cm (atau menyesuaikan).
Makalah Lengkap
1. Panduan lengkap penulisan makalah dapat diunduh di sini.
2. Makalah dibuat dalam bentuk berkas .doc atau .docx dan dikirim ke alamat email seminar@metalurgi.lipi.go.id atau diserahkan langsung ke sekretariat.
Poster
1. Poster harus dibuat sendiri oleh peserta dalam bentuk hard-copy dan diserahkan ke panitia selambat-lambatnya pada saat sebelum acara seminar dimulai pada tanggal 13 Oktober 2010.
2. Poster dibuat pada kertas ukuran A1 posisi portrait dan memuat informasi yang lengkap terhadap isi makalah secara keseluruhan.
3. Poster terdiri dari Judul, Nama dan Afiliasi, Abstrak, Pendahuluan, Percobaan, Hasil Percobaan, Pembahasan, dan Kesimpulan.
Pendaftaran
Biaya yang dikenakan untuk mengikuti Seminar Material dan Metalurgi 2010 adalah:
- Rp 200.000,- untuk Pemakalah
(untuk makalah kedua dan selanjutnya dikenakan biaya masing-masing Rp 100.000,-)
- Rp 150.000,- untuk Pendengar
(mahasiswa peserta pendengar dengan rekomendasi dosen tidak dikenakan biaya pendaftaran,
jumlah peserta terbatas)
- Pemesanan Prosiding Seminar dikenakan biaya tambahan sebesar Rp 200.000,-
Biaya langsung ditransfer ke rekening Seminar Material Metalurgi 2010 sebagai berikut:
Rekening Seminar Material Metalurgi 2010
Bank Syariah Mandiri KCP Ciputat
No. Rekening 101 002 1997
a.n. Koperasi Karyawan Metalurgi
Konfirmasi transfer dapat dilakukan dengan mengirimkan SMS ke nomor 085714599735 (Agung Baskoro) atau 081322840550 (Erie) atau dengan mengirimkan email ke alamat: seminar@metalurgi.lipi.go.id dengan judul “Konfirmasi Transfer Biaya Seminar Material Metalurgi 2010″.
Untuk memudahkan panitia, bukti transfer harap dikirimkan melalui fax ke nomor 021 7560553 u.p. Agung Baskoro.
Pendaftaran online dapat dilakukan dengan mengisi Formulir Pendaftaran atau datang langsung ke sekretariat.
Sekretariat
Panitia Seminar Material Metalurgi 2010
Pusat Penelitian Metalurgi - LIPI
Kawasan PUSPIPTEK Gd. 470, Serpong, Tangerang
Telp. 021-7560911, Fax. 021-7560553
Email: seminar@metalurgi.lipi.go.id
Contact Person:
Yulinda Lestari (081389925637)
Erie (081322840550)
Thursday, August 12, 2010
PhD Openings at University of Pisa / Italian Institute of Technology
*Open Research Positions in Robotics at UniPISA / IIT*
The University of Pisa and the Department of Advanced Robotics of Italian Institute of Technology (IIT) in Genova are jointly opening two positions for international Ph.D. students.
*Position/Theme 1: Analysis, Design and Control of Robots with Variable Compliance*
*Position/Theme 2: Design and Control of Sensorized Robot Hands for Manipulation and Haptic Exploration*
The Ph.D. students will be involved in the research groups of two very active European projects, where Pisa and IIT closely collaborate: VIACTORS
(http://www.viactors.eu/) and HANDS.DVI / THE (http://www.thehandembodied.eu/), respectively. Their work will be mainly based at IIT’s premises in Genova, under the direct supervision of senior research personnel of both institutions.
Candidates are sought who possess a Master’s degree in Engineering or Computer Science, with a strong background in Robotics Manipulation, and an interest in undertaking innovative, ambitious, high-risk/high-payoff research enterprises. The cosmopolitan research environment requires mastering the English language in both speaking and writing. Gradually acquiring the basics of the Italian language will make the experience of living in Italy more enjoyable, but is not required.
For more informations on the scientific environment and to discuss the research program (which will have to be tailored to the successful candidate’s own experience and interests) please contact
Antonio Bicchi (bicchi@centropiaggio.unipi.it
)
Director, Centro “E. Piaggio” University of Pisa
Senior Researcher, Advanced Robotics Dept., IIT
and
Darwin Caldwell (darwin.caldwell@iit.it)
Director, Advanced Robotics Dept., IIT
International applications are encouraged and will receive logistic support with visa issues. Applications will be evaluated on an ongoing basis until the positions are filled. Please email your application, including cover letter, CV, scanned transcripts, diplomas, publications, theses, other supporting material, and the contact information for at least two references as a single PDF file with “Application Ph.D. Position” in the subject line.
For adminstrative issues, please contact
Laura Maley (laura.maley@centropiaggio.unipi.it)
or
Floriana Sardi (floriana.sardi@iit.it)
The University of Pisa and the Department of Advanced Robotics of Italian Institute of Technology (IIT) in Genova are jointly opening two positions for international Ph.D. students.
*Position/Theme 1: Analysis, Design and Control of Robots with Variable Compliance*
*Position/Theme 2: Design and Control of Sensorized Robot Hands for Manipulation and Haptic Exploration*
The Ph.D. students will be involved in the research groups of two very active European projects, where Pisa and IIT closely collaborate: VIACTORS
(http://www.viactors.eu/) and HANDS.DVI / THE (http://www.thehandembodied.eu/), respectively. Their work will be mainly based at IIT’s premises in Genova, under the direct supervision of senior research personnel of both institutions.
Candidates are sought who possess a Master’s degree in Engineering or Computer Science, with a strong background in Robotics Manipulation, and an interest in undertaking innovative, ambitious, high-risk/high-payoff research enterprises. The cosmopolitan research environment requires mastering the English language in both speaking and writing. Gradually acquiring the basics of the Italian language will make the experience of living in Italy more enjoyable, but is not required.
For more informations on the scientific environment and to discuss the research program (which will have to be tailored to the successful candidate’s own experience and interests) please contact
Antonio Bicchi (bicchi@centropiaggio.unipi.it
)
Director, Centro “E. Piaggio” University of Pisa
Senior Researcher, Advanced Robotics Dept., IIT
and
Darwin Caldwell (darwin.caldwell@iit.it)
Director, Advanced Robotics Dept., IIT
International applications are encouraged and will receive logistic support with visa issues. Applications will be evaluated on an ongoing basis until the positions are filled. Please email your application, including cover letter, CV, scanned transcripts, diplomas, publications, theses, other supporting material, and the contact information for at least two references as a single PDF file with “Application Ph.D. Position” in the subject line.
For adminstrative issues, please contact
Laura Maley (laura.maley@centropiaggio.unipi.it)
or
Floriana Sardi (floriana.sardi@iit.it)
European Master in Sustainable Regional Health System 2011
For applicants who seek and are eligible for Erasmus Mundus “Category A” scholarships, and self-financing students application is open since 1st of July and will be closed in 2011 January. Registration for applying is http://erasmusmundus.tprs.vu.lt/erasmusmundus/?q=user/register .
Please follow tine instruction below carefully, only correct applications will be considered.
* Step 1 Fill in on-line application form and after submitting, please, print it and sign.
* Step 2 Your application should consist of the following documents:
1. A complete and signed standard application form
2. A copy of the passport or other official identification proof
3. Sertified copies of diplomas and translation in English. (If legalized copies of diplomas are not available at the time of application, an original statement from your current university about the studies done and studies currently being done must be provided)
4. Copies of diploma supplements stating courses followed and scores obtained per course and translation in English
5. Copies of language tests scores and language certificates (TOEFL/IELTS, etc.)
6. Letter of motivation
7. 2 reference letters
8. Academic and professional CV
Please note, that application becomes property of the Secretariat of Programme. Therefore no original official documents should be sent. Upon admission to the programme, legalized copies of diplomas, language tests and certificates will be required.
Application should be posted to:
European Master in Sustainable
Regional Health Systems
Institute of Public Health
Faculty of Medicine
Vilnius university
Ciurlionio str.21
LT-03101 Vilnius
Lithuania
Please follow tine instruction below carefully, only correct applications will be considered.
* Step 1 Fill in on-line application form and after submitting, please, print it and sign.
* Step 2 Your application should consist of the following documents:
1. A complete and signed standard application form
2. A copy of the passport or other official identification proof
3. Sertified copies of diplomas and translation in English. (If legalized copies of diplomas are not available at the time of application, an original statement from your current university about the studies done and studies currently being done must be provided)
4. Copies of diploma supplements stating courses followed and scores obtained per course and translation in English
5. Copies of language tests scores and language certificates (TOEFL/IELTS, etc.)
6. Letter of motivation
7. 2 reference letters
8. Academic and professional CV
Please note, that application becomes property of the Secretariat of Programme. Therefore no original official documents should be sent. Upon admission to the programme, legalized copies of diplomas, language tests and certificates will be required.
Application should be posted to:
European Master in Sustainable
Regional Health Systems
Institute of Public Health
Faculty of Medicine
Vilnius university
Ciurlionio str.21
LT-03101 Vilnius
Lithuania
Erasmus Mundus Food of Life 2011/2012
EM Food of Life is part of the Erasmus Mundus programme initiated by the European Commission to enhance and promote European higher education throughout the world. The two-year Masters Course builts on the expertise of four European universities:
* University of Copenhagen, UC
* Swedish University of Agricultural Sciences, SLU
* Universitat Autònoma de Barcelona, UAB
* University of Helsinki, UH
Integration of Animal Science and Food Science and Technology
EM Food of Life is a cross-disciplinary Masters Course in the science of animal-derived foods. In a unique way, the course combines animal science and food science and technology focusing on social as well as cultural and, of course, scientific aspects of the food production chain.
What will I study?
Through the EM Food of Life Masters Course, you will acquire basic theoretical knowledge, practical techonologies, and research and development methodologies preparing you for a career in the food production industries. You will work with topics such as:
* How to meet increased global requirements for meat and milk products
* How to deal with increased emphasis on product quality, proven health benefits for the consumer
* How to improve animal health and welfare reduced environment impact
Two Universities - Double Degree
As an EM Food of Life student, you must study in two of the consortium partner countries. If you hold an Erasmus Mundus scholarship, these two countries must be different from the country in which you obtained your last university degree.
You will also have the opportunity for a shorter study period in Canada, United Kingdom, New Zealand or Italy.
The course is taught in English and leads to the award of a Double Degree (120 ECTS) in animal science and/or food science disciplines, depending on the choice of institutions.
EU funding
Every year 17-20 scholarships are available for Non-EU students (24.000 EUR/year) and EU students (10.000 EUR/year).
the application deadlines are 1 December 2010 for Category A applicants and 2 May 2011 for Category B applicants and scholars (established researchers and teachers) who wish to collaborate with EM Food of Life teaching.
http://www.emfoodoflife.eu/
* University of Copenhagen, UC
* Swedish University of Agricultural Sciences, SLU
* Universitat Autònoma de Barcelona, UAB
* University of Helsinki, UH
Integration of Animal Science and Food Science and Technology
EM Food of Life is a cross-disciplinary Masters Course in the science of animal-derived foods. In a unique way, the course combines animal science and food science and technology focusing on social as well as cultural and, of course, scientific aspects of the food production chain.
What will I study?
Through the EM Food of Life Masters Course, you will acquire basic theoretical knowledge, practical techonologies, and research and development methodologies preparing you for a career in the food production industries. You will work with topics such as:
* How to meet increased global requirements for meat and milk products
* How to deal with increased emphasis on product quality, proven health benefits for the consumer
* How to improve animal health and welfare reduced environment impact
Two Universities - Double Degree
As an EM Food of Life student, you must study in two of the consortium partner countries. If you hold an Erasmus Mundus scholarship, these two countries must be different from the country in which you obtained your last university degree.
You will also have the opportunity for a shorter study period in Canada, United Kingdom, New Zealand or Italy.
The course is taught in English and leads to the award of a Double Degree (120 ECTS) in animal science and/or food science disciplines, depending on the choice of institutions.
EU funding
Every year 17-20 scholarships are available for Non-EU students (24.000 EUR/year) and EU students (10.000 EUR/year).
the application deadlines are 1 December 2010 for Category A applicants and 2 May 2011 for Category B applicants and scholars (established researchers and teachers) who wish to collaborate with EM Food of Life teaching.
http://www.emfoodoflife.eu/
Wednesday, August 11, 2010
Fakta Mengenai Lautan
Indonesia adalah negara yang dikelilingi oleh laut. Maka tidak heran, kita sebagai penduduk Indonesia pasti sering berwisata ke laut atau pantai. Tapi, taukah kita tentang sedikit fakta mengenai air laut? Tentunya kita mengetahui fakta bahwa air laut bukanlah air murni tapi berisi sejumlah padatan terlarut. Namun pernahkah kita memperkirakan berapa jumlah zat terlarut yang ada dalam setiap tetes air laut?
Fakta menunjukan bahwa tiap tetes air laut mengandung 1,8 mg padatan terlarut atau setiap kilometer kubik air laut mengandung sekitar 3,6x1010 kilogram padatan terlarut. Jumlah yang sangat besar bukan?
Hampir 71% dari permukaan bumi tertutup air. Lautan mencakup area seluas 361 juta kilometer persegi pada kedalaman rata-rata 3.729 meter sehingga memiliki kurang lebih 1,35 milyar kilometer kubik air. Ini berarti bahwa lautan mengandung total lebih dari 4,8 x 1021 kilogram bahan terlarut. Sebagai perbandingan, total massa bumi adalah 6x1024 kg. Jadi sekitar 0,08% massa bumi terlarut di dalam lautan. Sungai mengalir ke lautan dan gunung berapi yang ada bawah laut ini terus-menerus menambah jumlah mineral air laut. Namun, pembentukan sedimen dan kebutuhan biologis organisme selalu menghilangkan jumlah zat terlarut dengan jumlah yang sama. Keseimbangan terjadi!
Air laut adalah larutan yang tersusun banyak zat. Komponen terlarut utama air laut adalah natrium klorida, suatu garam dapur. Selain natrium dan klorin, unsur-unsur utama dalam air laut adalah magnesium, belerang, kalsium, kalium, bromin, karbon, nitrogen, dan strontium.
Sepuluh unsur ini merupakan pembentuk 99% bahan terlarut di dalam lautan. Selain natrium klorida, mereka bergabung untuk membentuk senyawa seperti magnesium klorida, kalium sulfat, dan kalsium karbonat (kapur). Hewan menyerap kalsium karbonat dari laut dan membuatnya menjadi tulang dan cangkang.
Zat lain berada dalam jumlah kecil di air laut. Terdapat jumlah yang mengejutkan dari logam berharga di dalam air laut, termasuk sekitar 1,3x1011 kilogram tembaga, 4,2x1012 kilogram uranium, 5,3x109 kilogram emas, 2,6x109 kilogram perak, dan 6,6x108 kilogram timbal. Unsur-unsur lain termasuk 2,6x1012 kilogram aluminium, 1,3x1010 kilogram timah, 2,6x1011 kilogram mangan, dan 4,0x1010 kilogram merkuri.
Orang mungkin akan berpikir bahwa dengan adanya kandungan logam yang sangat besar, maka dimungkinkan adanya pertambangan laut. Saat ini, hanya empat unsur yang berhasil diekstraksi secara komersial dalam jumlah besar. Unsur tersebut adalah natrium, klorin, magnesium, dan bromin. Bahkan, sebagian besar produksi magnesium AS berasal dari air laut, dan laut merupakan salah satu sumber utama bromin. Unsur-unsur lain belum secara komersial diambil dari lautan karena biaya recovery yang jauh lebih tinggi daripada nilai ekonomi mereka. Namun, adanya kemungkinan penipisan cadangan logam di kontinental dan penemuan teknik recovery yang lebih efisien, menjadikan pertambangan air laut akan menjadi prospek yang menjanjikan.
Salah satu metode yang menjanjikan untuk mendapatkan unsur-unsur dari air laut adalah menggunakan organisme laut. Banyak hewan laut mengabsorpsi unsur-unsur tertentu dalam tubuh mereka pada konsentrasi yang berkali-kali lipat lebih tinggi daripada konsentrasi dalam air laut. Vanadium, misalnya, diambil oleh lendir tunicates tertentu dan dapat terkonsentrasi pada hewan ini lebih dari 280.000 kali konsentrasinya di dalam air laut. Organisme laut lainnya dapat mengkonsentrasikan tembaga dan seng sebanyak 1 juta kali lipat. Jika binatang itu dapat dibudidayakan dalam jumlah besar tanpa membahayakan ekosistem laut, mereka bisa menjadi sumber yang berharga unsur mendapatkan trace metal.
Selain bahan terlarut, air laut memiliki partikulat tersuspensi yang mengambang di air dalam jumlah yang besar pula. Sekitar 15% mangan dalam air laut berada dalam bentuk partikulat, seperti juga timbal dan besi. Demikian pula, sebagian besar emas dalam air laut menempel pada permukaan mineral lempung tersuspensi. Seperti halnya kasus padatan terlarut, penyaringan partikel-partikel ini dari air laut yang tidak menguntungkan secara ekonomis saat ini. Namun, karena banyak partikel tersuspensi dalam air laut bermuatan listrik, teknik pertukaran ion dan modifikasi proses elektrostatik suatu hari nanti dapat menjadi metode penting untuk recovery trace metal.
Fakta menunjukan bahwa tiap tetes air laut mengandung 1,8 mg padatan terlarut atau setiap kilometer kubik air laut mengandung sekitar 3,6x1010 kilogram padatan terlarut. Jumlah yang sangat besar bukan?
Hampir 71% dari permukaan bumi tertutup air. Lautan mencakup area seluas 361 juta kilometer persegi pada kedalaman rata-rata 3.729 meter sehingga memiliki kurang lebih 1,35 milyar kilometer kubik air. Ini berarti bahwa lautan mengandung total lebih dari 4,8 x 1021 kilogram bahan terlarut. Sebagai perbandingan, total massa bumi adalah 6x1024 kg. Jadi sekitar 0,08% massa bumi terlarut di dalam lautan. Sungai mengalir ke lautan dan gunung berapi yang ada bawah laut ini terus-menerus menambah jumlah mineral air laut. Namun, pembentukan sedimen dan kebutuhan biologis organisme selalu menghilangkan jumlah zat terlarut dengan jumlah yang sama. Keseimbangan terjadi!
Air laut adalah larutan yang tersusun banyak zat. Komponen terlarut utama air laut adalah natrium klorida, suatu garam dapur. Selain natrium dan klorin, unsur-unsur utama dalam air laut adalah magnesium, belerang, kalsium, kalium, bromin, karbon, nitrogen, dan strontium.
Sepuluh unsur ini merupakan pembentuk 99% bahan terlarut di dalam lautan. Selain natrium klorida, mereka bergabung untuk membentuk senyawa seperti magnesium klorida, kalium sulfat, dan kalsium karbonat (kapur). Hewan menyerap kalsium karbonat dari laut dan membuatnya menjadi tulang dan cangkang.
Zat lain berada dalam jumlah kecil di air laut. Terdapat jumlah yang mengejutkan dari logam berharga di dalam air laut, termasuk sekitar 1,3x1011 kilogram tembaga, 4,2x1012 kilogram uranium, 5,3x109 kilogram emas, 2,6x109 kilogram perak, dan 6,6x108 kilogram timbal. Unsur-unsur lain termasuk 2,6x1012 kilogram aluminium, 1,3x1010 kilogram timah, 2,6x1011 kilogram mangan, dan 4,0x1010 kilogram merkuri.
Orang mungkin akan berpikir bahwa dengan adanya kandungan logam yang sangat besar, maka dimungkinkan adanya pertambangan laut. Saat ini, hanya empat unsur yang berhasil diekstraksi secara komersial dalam jumlah besar. Unsur tersebut adalah natrium, klorin, magnesium, dan bromin. Bahkan, sebagian besar produksi magnesium AS berasal dari air laut, dan laut merupakan salah satu sumber utama bromin. Unsur-unsur lain belum secara komersial diambil dari lautan karena biaya recovery yang jauh lebih tinggi daripada nilai ekonomi mereka. Namun, adanya kemungkinan penipisan cadangan logam di kontinental dan penemuan teknik recovery yang lebih efisien, menjadikan pertambangan air laut akan menjadi prospek yang menjanjikan.
Salah satu metode yang menjanjikan untuk mendapatkan unsur-unsur dari air laut adalah menggunakan organisme laut. Banyak hewan laut mengabsorpsi unsur-unsur tertentu dalam tubuh mereka pada konsentrasi yang berkali-kali lipat lebih tinggi daripada konsentrasi dalam air laut. Vanadium, misalnya, diambil oleh lendir tunicates tertentu dan dapat terkonsentrasi pada hewan ini lebih dari 280.000 kali konsentrasinya di dalam air laut. Organisme laut lainnya dapat mengkonsentrasikan tembaga dan seng sebanyak 1 juta kali lipat. Jika binatang itu dapat dibudidayakan dalam jumlah besar tanpa membahayakan ekosistem laut, mereka bisa menjadi sumber yang berharga unsur mendapatkan trace metal.
Selain bahan terlarut, air laut memiliki partikulat tersuspensi yang mengambang di air dalam jumlah yang besar pula. Sekitar 15% mangan dalam air laut berada dalam bentuk partikulat, seperti juga timbal dan besi. Demikian pula, sebagian besar emas dalam air laut menempel pada permukaan mineral lempung tersuspensi. Seperti halnya kasus padatan terlarut, penyaringan partikel-partikel ini dari air laut yang tidak menguntungkan secara ekonomis saat ini. Namun, karena banyak partikel tersuspensi dalam air laut bermuatan listrik, teknik pertukaran ion dan modifikasi proses elektrostatik suatu hari nanti dapat menjadi metode penting untuk recovery trace metal.
Tuesday, August 10, 2010
Scale dan Pencegahannya
Scale adalah endapan yang terbentuk pada permukaan yang kontak dengan air sebagai akibat dari perubahan fisik atau kimia. Pembentukan scale menyebabkan berbagai masalah operasional. Apabila scale terbentuk pada pipa maka akan terjadi pengurangan diameter pipa sehingga menurunkan debit air yang melalui pipa tersebut. Scale dapat mengakibatkan penyumbatan pada sistem penyaring dan valve. Karena scale merupakan penghantar panas yang buruk, pembentukan scale pada heat exchanger menyebabkan penurunan efisiensi transfer panas. Selain itu scale dapat menginduksi korosi lokal di bawah deposit sehingga struktur makin tipis dan dapat pecah karena terkena tekanan internal.
Kalsium karbonat dan kalsium sulfat merupakan komponen utama pembentuk scale. Selain itu juga terdapat scale magnesium hidroksida. Scale-scale ini terbentuk ketika kelarutan dari komponen-komponen pembentuk scale terlampaui. Hal ini terjadi akibat adanya peningkatan konsentrasi salah satu komponen tersebut.
Pembentukan scale dipengaruhi oleh temperatur. Kelarutan CO2 menurun dengan meningkatnya suhu sehingga keseimbangan antara CO2, CO32- dan HCO3 akan berubah. Ion bikarbonat mengalami disosiasi pada suhu > 70 ° C membebaskan CO2 dan menyebabkan peningkatan konsentrasi CO32-.
2HCO3- = C02(g) + CO32- + H20
Ion ini bereaksi dengan ion Ca untuk membentuk scale CaCO3 yang relatif tidak larut
Ca2+ + CO32- = CaCO3 (s)
Dengan bertambahnya waktu, scale CaCO3 semakin keras.
Pada temperatur yang lebih tinggi lagi, karbonat mengalami dekomposisi
CO32- + H2O = 2 OH-
Ion OH- bergabung dengan ion Mg2+ membentuk endapan Mg(OH)2
Mg2+ + 2 OH- = Mg(OH)2
Scale Mg(OH)2 dominan pada temperature di atas 82 oC dan scale CaCO3 di bawah 80 oC.
Scale kalsium sulfat terdiri dari tiga jenis yaitu gypsum (CaSO4.2H2O), anhydrite (CaSO4) dan hemihydrates (CaSO4.1/2H2O). Kelarutan ketiga scale ini menurun dengan meningkatnya temperatur. Gypsum merupakan jenis scale yang paling umum. Scale kalsium sulfat lebih keras dan kurang porous daripada kalsium karbonat sehingga lebih susah dihilangkan. Selain itu kalsium sulfat tidak larut dalam asam.
Pembentukan scale dapat dicegah dengan menambahkan inhibitor. Berbagai senyawa telah diketahui efektif menghambat pembentukan scale dengan cara menghilangkan ion pembentuk scale dan padatan tersuspensi dari air. Inhibitor anorganik yang umum digunakan adalah natrium hexametaphosphate dan natrium tripolyphosphate. Inhibitor ini efektif pada konsentrasi rendah (2-5 ppm untuk CaC03 dan 10-12 ppm untuk CaS04). Namun inhibitor hexametaphosphate akan membentuk orthophosphate yang tidak diinginkan di atas temperatur 140°F (59.5°C). Inhibitor scale organik contohnya adalah aminotrimethylene phosphoric acid (ATMP). Inhibitor ini stabil hingga temperatur 250°F (120°C) dan pada semua nilai pH.
Scale juga dapat dihilangkan dengan cara penambahan asam. Kalsium karbonat larut di dalam asam klorida, asam format, asam asetat dan asam sulfamic. Asam klorida bisa digunakan untuk menghilangkan scale CaCO3 akan tetapi harus mengandung salah satu sequestering agents seperti asam asetat, asam oksalat atau asam glukonat untuk mencegah presipitas besi yang tidak diinginkan.
Berbeda dengan CaCO3, gypsum tidak larut di dalam asam. Oleh sebab itu harus diubah menjadi scale lain seperti kalsium karbonat. Ammonium bikarbonat atau natrium karbonat ditambahkan untuk mengubah gypsum menjadi CaCO3. Gypsum juga dapat diubah menjadi Ca(OH)2 oleh KOH. Baik CaCO3 maupun Ca(OH)2, keduanya larut di dalam asam sehingga dapat dihilangkan dengan penambahan asam. Selain asam, EDTA juga dapat melarutkan gypsum secara langsung namun tidak ekonomis.
Kalsium karbonat dan kalsium sulfat merupakan komponen utama pembentuk scale. Selain itu juga terdapat scale magnesium hidroksida. Scale-scale ini terbentuk ketika kelarutan dari komponen-komponen pembentuk scale terlampaui. Hal ini terjadi akibat adanya peningkatan konsentrasi salah satu komponen tersebut.
Pembentukan scale dipengaruhi oleh temperatur. Kelarutan CO2 menurun dengan meningkatnya suhu sehingga keseimbangan antara CO2, CO32- dan HCO3 akan berubah. Ion bikarbonat mengalami disosiasi pada suhu > 70 ° C membebaskan CO2 dan menyebabkan peningkatan konsentrasi CO32-.
2HCO3- = C02(g) + CO32- + H20
Ion ini bereaksi dengan ion Ca untuk membentuk scale CaCO3 yang relatif tidak larut
Ca2+ + CO32- = CaCO3 (s)
Dengan bertambahnya waktu, scale CaCO3 semakin keras.
Pada temperatur yang lebih tinggi lagi, karbonat mengalami dekomposisi
CO32- + H2O = 2 OH-
Ion OH- bergabung dengan ion Mg2+ membentuk endapan Mg(OH)2
Mg2+ + 2 OH- = Mg(OH)2
Scale Mg(OH)2 dominan pada temperature di atas 82 oC dan scale CaCO3 di bawah 80 oC.
Scale kalsium sulfat terdiri dari tiga jenis yaitu gypsum (CaSO4.2H2O), anhydrite (CaSO4) dan hemihydrates (CaSO4.1/2H2O). Kelarutan ketiga scale ini menurun dengan meningkatnya temperatur. Gypsum merupakan jenis scale yang paling umum. Scale kalsium sulfat lebih keras dan kurang porous daripada kalsium karbonat sehingga lebih susah dihilangkan. Selain itu kalsium sulfat tidak larut dalam asam.
Pembentukan scale dapat dicegah dengan menambahkan inhibitor. Berbagai senyawa telah diketahui efektif menghambat pembentukan scale dengan cara menghilangkan ion pembentuk scale dan padatan tersuspensi dari air. Inhibitor anorganik yang umum digunakan adalah natrium hexametaphosphate dan natrium tripolyphosphate. Inhibitor ini efektif pada konsentrasi rendah (2-5 ppm untuk CaC03 dan 10-12 ppm untuk CaS04). Namun inhibitor hexametaphosphate akan membentuk orthophosphate yang tidak diinginkan di atas temperatur 140°F (59.5°C). Inhibitor scale organik contohnya adalah aminotrimethylene phosphoric acid (ATMP). Inhibitor ini stabil hingga temperatur 250°F (120°C) dan pada semua nilai pH.
Scale juga dapat dihilangkan dengan cara penambahan asam. Kalsium karbonat larut di dalam asam klorida, asam format, asam asetat dan asam sulfamic. Asam klorida bisa digunakan untuk menghilangkan scale CaCO3 akan tetapi harus mengandung salah satu sequestering agents seperti asam asetat, asam oksalat atau asam glukonat untuk mencegah presipitas besi yang tidak diinginkan.
Berbeda dengan CaCO3, gypsum tidak larut di dalam asam. Oleh sebab itu harus diubah menjadi scale lain seperti kalsium karbonat. Ammonium bikarbonat atau natrium karbonat ditambahkan untuk mengubah gypsum menjadi CaCO3. Gypsum juga dapat diubah menjadi Ca(OH)2 oleh KOH. Baik CaCO3 maupun Ca(OH)2, keduanya larut di dalam asam sehingga dapat dihilangkan dengan penambahan asam. Selain asam, EDTA juga dapat melarutkan gypsum secara langsung namun tidak ekonomis.
Monday, August 2, 2010
Mengapa coating mengalami kegagalan?
Seperti dijelaskan pada ulasan sebelumnya bahwa cat atau coating digunakan untuk melindung lapisan di bawahnya agar tahan aus dan korosi. Selain itu juga digunakan untuk mempercantik penampilan. Namun bagaimana jika ternyata coating tersebut mengalami kegagalan dalam menutupi permukaan. Seperti terlihat pada gambar, alih-alih mobil kesayangan kita tampil cantik namun justru terlihat seperti barang rongsokan karena adanya pengelupasan cat di sana-sini. Selain itu struktur menjadi tidak terlindungi lagi dari korosi. Hal ini sangat terlihat ketika kendaraan kita kena gores maka bagian yang tergores itu dalam hitungan hari akan timbul karat.
Sebenarnya apakah yang menyebabkan kegagalan coating tersebut? Untuk mengalami kegagalan coating harus mengalami stress. Ada berbagai penyebab timbulnya gaya stress ini, antara lain gaya fisik yang menyebabkan strain dan deformasi, serangan zat kimia, degradasi oleh sinar UV dan kecenderungan sistem tertutup untuk mencapai kondisi keseimbangan.
Mechanical Stress
Stress mekanik merupakan penyebab utama kegagalan coating apabila formulasi coating, persiapan permukaan dan proses pengecatan telah dilakukan dengan baik. Stress oleh gaya fisik dapat terkena pada coating dengan berbagai cara. Antara lain karena adanya kontraksi/ekspansi karena perubahan suhu atau kelembababan, vibrasi substrat karena dekat dengan mesin, impact oleh benda lain dan sebagainya.
Internal stress
Ketika coating mengalami curing, mereka mengalami penyusutan (shrinkage). Penyusutan ini terjadi karena adanya penguapan solven dan/atau pembentukan cross linking polimer. Apabila dilihat salam skala atomik, maka jarak antar atom setelah cross linking menjadi lebih pendek daripada sebelumnya. Faktor perubahan jarak atom inilah yang menyebabkan polimer mengalami penyusutan dalam usaha untuk menurunkan energi internal.
Pada tahap awal evaporasi solven dan/atau cross linking, temperatur transisi gelas (Tg) polimer berada di bawah temperatur kamar sehingga pada temperatur kamar ini rantai polimer mempunyai cukup mobilitas untuk mengalami penyusutan. Akan tetapi seiring berjalannya waktu, nilai Tg akan semakin besar sehingga rantai polimer akan mengalami penurunan mobilitas. Akibatnya muncul stress internal dari ketidakmampuan coating untuk mengalami penyusutan selanjutnya. Jadi bukan penyusutan yang menyebabkan stress, namun justru karena tidak mampu mengalami penyusutan lagi maka coating mengalami stress.
Contoh kasus adalah ketika coating epoxy thermosetting dilapiskan ke aluminum foil. Ketika epoxy mengalami curing maka aluminum foil akan tergulung. Hal ini terjadi karena gaya relaksasi epoxy terhadap internal stress ditransfer ke aluminum yang tidak cukup kuat untuk menahannya. Jika aluminum foil diganti dengan substrat yang lebih kuat dan tebal seperti baja struktural maka baja tersebut tidak mengalami deformasi. Ada beberapa kemungkinan yang terjadi. Pertama, apabila adhesi coating-substrat cukup kuat dan kohesi antar molekul coating rendah maka akan timbul crack. Kedua, jika baik adhesi maupun kohesi kuat maka stress permanen akan tersimpan di dalam coating. Adanya tambahan stress dari luar seperti flexing dan freeze/thaw akan menyebabkan kegagalan. Ketiga, apabila adhesi lemah dan kohesi kuat maka akan terjadi delaminasi.
Internal stress juga menyebabkan kegagalan jika substratnya adalah coating lain seperti coating primer. Jika coating primer keras dan kuat maka peristiwa yang terjadi seperti pada baja. Namun jika coating primer mempunyai gaya kohesi yang rendah (mungkin karena pigmentasi berlebih) maka akan terjadi splitting kohesif. Disini yang terjadi adalah gaya penyusutan topcoating menyebabkan stress pada lapisan coating primer.
Serangan kimia
Pada awal tulisan ini telah disinggung bahwa coating akan mengalami kegagalan jika coating tersebut mengalami stress. Namun penyebab stress ini tidak hanya dari gaya fisik mekanik yang dapat menyebabkan deformasi. Semua hal yang dapat menyerang atau mendegradasi integritas coating juga dapat disebut stress. Degradasai kimia termasuk dalam jenis stress ini.
Coating yang mengandung ikatan tunggal karbon-karbon atau eter (C-O-C) relatif stabil terhadap serangan kimia. Binder yang mempunyai gugus alkohol, asam karboksilat, ester, amina dan amida serta ikatan ganda karbon-karbon akan lebih mudah terserang oleh bahan kimia agresif seperti asam, basa dan oksidator.
Kegagalan yang umum terjadi adalah pada coating alkyd yang terekspos alkali dan kelembaban. Alkyd adalah oil-modified polyesters dimana jaringan polyester tidak sangat stabil pada kondisi alkalin lembab. Pada kondisi ini polyester dapat mengalami hidrolisis berupa pemutusan ikatan karbon-oksigen. Reaksi ini disebut saponifikasi dan menghasilkan asam karboksilat dan alkohol. Namun karena berada pada lingkungn alkalin, maka asam berubah menjadi garam dan akan larut dalam air. Hal inilah alasan mengapa alkyd seharusnya tidak digunakan pada substrat alkalin seperti beton.
Weathering Stress
Unsur-unsur cuaca sederhana seperti panas, cahaya dan kelembaban dapat bersifat destruktif terhadap coating. Namun di antara unsur-unsur cuaca tersebut, sumber utama penyebab degradasi coating adalah radiasi UV energetik dari sinar matahari. Radiasi UV ini menyebabkan pemutusan rantai dan kemudian membentuk radikal bebas yang menginisiasi perusakan cross linking polimer. Kejadian ini menyebabkan perubahan-perubahan fisik coating, biasanya ke arah yang lebih buruk.
Dua tipe coating yang menunjukkan absorpsi sognifikan pada sinar UV dengan panjang gelombang 280 nm ke bawah adalah urethanes and epoxies. Sinar matahari dapat secara langsung memutuskan ikatan pada coating ini. Coating urethane yang terbuat dari prekursor aromatik akan berubah menjadi kekuningan di bawah sinar matahari, sementara coating epoxy memudar secara cepat.
Masalah ini dapat dihadapi pada polimer yang memiliki ikatan ganda karbon - karbon terkonjugasi. Ikatan ganda ini dapat menstabilkan radikal bebas sehingga reaksi propagasi perusakan polimer dapat dicegah.
Walaupun banyak polimer tidak menyerap radiasi UV pada panjang gelombang di bawah 280 nm sehingga tidak rusak oleh cahaya matahari, namun banyak coating menggunakan resin yang mengandung sejumlah kecil impuriti keton dan peroksida. Imputiti ini dapat menyerap sinar matahari membentuk radikal bebas dan kemudian menginisiasi proses fotooksidasi.
Osmotic Blistering
Secara umum garam anorganik, asam dan basa susah menembus coating karena ukuran fisik mereka dan fakta bahwa sifatnya yang ionik menyebabkan tidak kompatibel dengan polimer organik penyusun coating. Tentu saja situasi ini dapat berubah jika zat kimia ini dapat bereaksi dengan coating atau jika terdapat cacat fisik seperti pinholes.
Air merupakan molekul kecil dapat mengalami permeasi melalui coating dengan kecepatan yang berbeda pada tiap coating. Di bawah kondisi normal, hal ini tidak menyebabkan kegagalan prematur coating. Akan tetapi jika ada zat yang dapat larut di dalam air di antara coating dan substrat coating atau di dalam coating primer maka situasi ini dapat berubah secara dramatis. Air akan mengalami permeasi ke dalam coating dan kontak dengan spesies dan kemudian melarutkannya. Jika zat ini juga ada di permukaan luar coating maka sel osmosis terjadi.
Sel osmosis tersusun atas membran semipermeabel (dalam hal ini adalah coating) yang memisahkan larutan konsentrasi tinggi dengan konsentrasi rendah. Karena ada perbedaan potensial kimia maka akan lebih banyak air yang mengalami permeasi ke dalam coating. Konsekuensinya adalah terbentuk blister yang terisi air. Blister ini umum terjadi dan disebut blister osmotik.
Seringkali dikatakan bahwa pada blistering osmotik, air di dorong ke dalam coating oleh tekanan osmotik. Pernyataan ini tidaklah benar. Kalo benar-benar ada tekanan dari luar maka tekanan ini justru akan membuat coating melekat pada substrat. Air tidak akumulasi karena didorong oleh tekanan, namun air terakumulasi di daerah antara coating dan substrat untuk mengelimiasi gradien konsentrasi.
Salah satu spesies yang dapat menyebabkan blister ini adalah garam. Ada berbagai cara garam dapat menempel pada baja atau substrat lain. Pada lingkungan laut, penempelan garam dapat terjadi baik melalui kontak langsung dengan air garam atau melalui angin yang sarat akan garam. Pada lingkungan daratan, garam dapat berasal dari garam jalan yang menempel pada baja selama transportasi. Selain itu juga baja dapat terkontaminasi oleh garam akibat blast cleaning dengan abrasive yang memiliki kandungan garam tinggi. Garam tersebut bisa berasal secara alami sebagai akibat dari produksi abrasif atau bisa hasil dari kontaminasi abrasif daur ulang.
Selain garam, spesies kimia yang bertanggung jawab untuk blistering osmosis adalah solven yang dapat larut atau sebagian larut di dalam air. Solven ini dapat merupakan bagian dari formulasi coating atau dari thinner yang ditambahkan ke coating untuk meningkatkan sifat aplikatif.
Electroendosmotic Blistering
Pada tahun 1940-an, Kittleberger dan Elm mengalami bahwa blister pada panel yang telah dicat yang direndam dalam air laut hanya akan ada setelah daerah lain di panel mulai terkorosi. Setelah dilakukan pengujian maka disimpulkan bahwa blister ini terjadi karena electroendosmosis.
Gradien potensial listrik (yang terkait dengan korosi yang diamati oleh Kittleberger dan Elm) menyebabkan ion untuk bermigrasi melalui coating. Ion-ion memiliki apa yang disebut sebagai selubung hidrasi. Selubung hidrasi pada dasarnya merupakan beberapa molekul air yang menempel dan mengelilingi ion. Sementara ion bermigrasi melalui lapisan semipermeabel bawah pengaruh gradien potensial, maka air akan bergerak bersama mereka.
Sebenarnya apakah yang menyebabkan kegagalan coating tersebut? Untuk mengalami kegagalan coating harus mengalami stress. Ada berbagai penyebab timbulnya gaya stress ini, antara lain gaya fisik yang menyebabkan strain dan deformasi, serangan zat kimia, degradasi oleh sinar UV dan kecenderungan sistem tertutup untuk mencapai kondisi keseimbangan.
Mechanical Stress
Stress mekanik merupakan penyebab utama kegagalan coating apabila formulasi coating, persiapan permukaan dan proses pengecatan telah dilakukan dengan baik. Stress oleh gaya fisik dapat terkena pada coating dengan berbagai cara. Antara lain karena adanya kontraksi/ekspansi karena perubahan suhu atau kelembababan, vibrasi substrat karena dekat dengan mesin, impact oleh benda lain dan sebagainya.
Internal stress
Ketika coating mengalami curing, mereka mengalami penyusutan (shrinkage). Penyusutan ini terjadi karena adanya penguapan solven dan/atau pembentukan cross linking polimer. Apabila dilihat salam skala atomik, maka jarak antar atom setelah cross linking menjadi lebih pendek daripada sebelumnya. Faktor perubahan jarak atom inilah yang menyebabkan polimer mengalami penyusutan dalam usaha untuk menurunkan energi internal.
Pada tahap awal evaporasi solven dan/atau cross linking, temperatur transisi gelas (Tg) polimer berada di bawah temperatur kamar sehingga pada temperatur kamar ini rantai polimer mempunyai cukup mobilitas untuk mengalami penyusutan. Akan tetapi seiring berjalannya waktu, nilai Tg akan semakin besar sehingga rantai polimer akan mengalami penurunan mobilitas. Akibatnya muncul stress internal dari ketidakmampuan coating untuk mengalami penyusutan selanjutnya. Jadi bukan penyusutan yang menyebabkan stress, namun justru karena tidak mampu mengalami penyusutan lagi maka coating mengalami stress.
Contoh kasus adalah ketika coating epoxy thermosetting dilapiskan ke aluminum foil. Ketika epoxy mengalami curing maka aluminum foil akan tergulung. Hal ini terjadi karena gaya relaksasi epoxy terhadap internal stress ditransfer ke aluminum yang tidak cukup kuat untuk menahannya. Jika aluminum foil diganti dengan substrat yang lebih kuat dan tebal seperti baja struktural maka baja tersebut tidak mengalami deformasi. Ada beberapa kemungkinan yang terjadi. Pertama, apabila adhesi coating-substrat cukup kuat dan kohesi antar molekul coating rendah maka akan timbul crack. Kedua, jika baik adhesi maupun kohesi kuat maka stress permanen akan tersimpan di dalam coating. Adanya tambahan stress dari luar seperti flexing dan freeze/thaw akan menyebabkan kegagalan. Ketiga, apabila adhesi lemah dan kohesi kuat maka akan terjadi delaminasi.
Internal stress juga menyebabkan kegagalan jika substratnya adalah coating lain seperti coating primer. Jika coating primer keras dan kuat maka peristiwa yang terjadi seperti pada baja. Namun jika coating primer mempunyai gaya kohesi yang rendah (mungkin karena pigmentasi berlebih) maka akan terjadi splitting kohesif. Disini yang terjadi adalah gaya penyusutan topcoating menyebabkan stress pada lapisan coating primer.
Serangan kimia
Pada awal tulisan ini telah disinggung bahwa coating akan mengalami kegagalan jika coating tersebut mengalami stress. Namun penyebab stress ini tidak hanya dari gaya fisik mekanik yang dapat menyebabkan deformasi. Semua hal yang dapat menyerang atau mendegradasi integritas coating juga dapat disebut stress. Degradasai kimia termasuk dalam jenis stress ini.
Coating yang mengandung ikatan tunggal karbon-karbon atau eter (C-O-C) relatif stabil terhadap serangan kimia. Binder yang mempunyai gugus alkohol, asam karboksilat, ester, amina dan amida serta ikatan ganda karbon-karbon akan lebih mudah terserang oleh bahan kimia agresif seperti asam, basa dan oksidator.
Kegagalan yang umum terjadi adalah pada coating alkyd yang terekspos alkali dan kelembaban. Alkyd adalah oil-modified polyesters dimana jaringan polyester tidak sangat stabil pada kondisi alkalin lembab. Pada kondisi ini polyester dapat mengalami hidrolisis berupa pemutusan ikatan karbon-oksigen. Reaksi ini disebut saponifikasi dan menghasilkan asam karboksilat dan alkohol. Namun karena berada pada lingkungn alkalin, maka asam berubah menjadi garam dan akan larut dalam air. Hal inilah alasan mengapa alkyd seharusnya tidak digunakan pada substrat alkalin seperti beton.
Weathering Stress
Unsur-unsur cuaca sederhana seperti panas, cahaya dan kelembaban dapat bersifat destruktif terhadap coating. Namun di antara unsur-unsur cuaca tersebut, sumber utama penyebab degradasi coating adalah radiasi UV energetik dari sinar matahari. Radiasi UV ini menyebabkan pemutusan rantai dan kemudian membentuk radikal bebas yang menginisiasi perusakan cross linking polimer. Kejadian ini menyebabkan perubahan-perubahan fisik coating, biasanya ke arah yang lebih buruk.
Dua tipe coating yang menunjukkan absorpsi sognifikan pada sinar UV dengan panjang gelombang 280 nm ke bawah adalah urethanes and epoxies. Sinar matahari dapat secara langsung memutuskan ikatan pada coating ini. Coating urethane yang terbuat dari prekursor aromatik akan berubah menjadi kekuningan di bawah sinar matahari, sementara coating epoxy memudar secara cepat.
Masalah ini dapat dihadapi pada polimer yang memiliki ikatan ganda karbon - karbon terkonjugasi. Ikatan ganda ini dapat menstabilkan radikal bebas sehingga reaksi propagasi perusakan polimer dapat dicegah.
Walaupun banyak polimer tidak menyerap radiasi UV pada panjang gelombang di bawah 280 nm sehingga tidak rusak oleh cahaya matahari, namun banyak coating menggunakan resin yang mengandung sejumlah kecil impuriti keton dan peroksida. Imputiti ini dapat menyerap sinar matahari membentuk radikal bebas dan kemudian menginisiasi proses fotooksidasi.
Osmotic Blistering
Secara umum garam anorganik, asam dan basa susah menembus coating karena ukuran fisik mereka dan fakta bahwa sifatnya yang ionik menyebabkan tidak kompatibel dengan polimer organik penyusun coating. Tentu saja situasi ini dapat berubah jika zat kimia ini dapat bereaksi dengan coating atau jika terdapat cacat fisik seperti pinholes.
Air merupakan molekul kecil dapat mengalami permeasi melalui coating dengan kecepatan yang berbeda pada tiap coating. Di bawah kondisi normal, hal ini tidak menyebabkan kegagalan prematur coating. Akan tetapi jika ada zat yang dapat larut di dalam air di antara coating dan substrat coating atau di dalam coating primer maka situasi ini dapat berubah secara dramatis. Air akan mengalami permeasi ke dalam coating dan kontak dengan spesies dan kemudian melarutkannya. Jika zat ini juga ada di permukaan luar coating maka sel osmosis terjadi.
Sel osmosis tersusun atas membran semipermeabel (dalam hal ini adalah coating) yang memisahkan larutan konsentrasi tinggi dengan konsentrasi rendah. Karena ada perbedaan potensial kimia maka akan lebih banyak air yang mengalami permeasi ke dalam coating. Konsekuensinya adalah terbentuk blister yang terisi air. Blister ini umum terjadi dan disebut blister osmotik.
Seringkali dikatakan bahwa pada blistering osmotik, air di dorong ke dalam coating oleh tekanan osmotik. Pernyataan ini tidaklah benar. Kalo benar-benar ada tekanan dari luar maka tekanan ini justru akan membuat coating melekat pada substrat. Air tidak akumulasi karena didorong oleh tekanan, namun air terakumulasi di daerah antara coating dan substrat untuk mengelimiasi gradien konsentrasi.
Salah satu spesies yang dapat menyebabkan blister ini adalah garam. Ada berbagai cara garam dapat menempel pada baja atau substrat lain. Pada lingkungan laut, penempelan garam dapat terjadi baik melalui kontak langsung dengan air garam atau melalui angin yang sarat akan garam. Pada lingkungan daratan, garam dapat berasal dari garam jalan yang menempel pada baja selama transportasi. Selain itu juga baja dapat terkontaminasi oleh garam akibat blast cleaning dengan abrasive yang memiliki kandungan garam tinggi. Garam tersebut bisa berasal secara alami sebagai akibat dari produksi abrasif atau bisa hasil dari kontaminasi abrasif daur ulang.
Selain garam, spesies kimia yang bertanggung jawab untuk blistering osmosis adalah solven yang dapat larut atau sebagian larut di dalam air. Solven ini dapat merupakan bagian dari formulasi coating atau dari thinner yang ditambahkan ke coating untuk meningkatkan sifat aplikatif.
Electroendosmotic Blistering
Pada tahun 1940-an, Kittleberger dan Elm mengalami bahwa blister pada panel yang telah dicat yang direndam dalam air laut hanya akan ada setelah daerah lain di panel mulai terkorosi. Setelah dilakukan pengujian maka disimpulkan bahwa blister ini terjadi karena electroendosmosis.
Gradien potensial listrik (yang terkait dengan korosi yang diamati oleh Kittleberger dan Elm) menyebabkan ion untuk bermigrasi melalui coating. Ion-ion memiliki apa yang disebut sebagai selubung hidrasi. Selubung hidrasi pada dasarnya merupakan beberapa molekul air yang menempel dan mengelilingi ion. Sementara ion bermigrasi melalui lapisan semipermeabel bawah pengaruh gradien potensial, maka air akan bergerak bersama mereka.
Subscribe to:
Posts (Atom)