Pengukuran laju korosi dengan Metode Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) digunakan untuk menentukan tahanan transfer muatan (Rct) dan lapis rangkap listrik pada antarmuka bahan uji-larutan. Semakin besar nilai Rct, maka laju korosi akan semakin kecil.

2. PENDAHULUAN
Korosi adalah perusakan atau penurunan mutu logam
atau paduan logam yang disebabkan oleh reaksi elektrokimia
antara logam dengan lingkungan sekitarnya. Reaksi yang terjadi
pada proses korosi adalah reaksi reduksi dan oksidasi. Logam
yang mengalami korosi akan mengalami reaksi oksidasi,
sedangkan lingkungan mengalami reaksi reduksi. Laju korosi
adalah kecepatan rambatan atau kecepatan penurunan kualitas
bahan terhadap waktu (Yudha 2015).
Setelah dilakukan pengukuran Open Circuit Potential
(OCP), tahap selanjutnya akan dilakukan pengukuran
Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) untuk
menentukan tahanan transfer muatan dan lapis rangkap listrik
pada antarmuka bahan uji-larutan (Wahyuningsih 2010).

3. Spektroskopi Impedansi
Elektrokimia
Spektroskopi impedansi elektrokimia
(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS) adalah
suatu metoda untuk menganalisa respon suatu
elektroda terkorosi terhadap sinyal potensial AC pada
amplitude rendah (~10mV) dari rentang frekuensi yang
sangat lebar, 0.1 Hz hingga 100 kHz atau 100 kHz
hingga 10 mHz. (Adiyanti 2011)
Pada prinsipnya, EIS digunakan untuk
menentukan parameter kinetika elektrokimia
berkaitan dengan unsur-unsur listrik seperti Rs, Rct
dan Cdl, dimana Rs adalah tahanan larutan, Rct adalah
tanan transfer muatan, dan Cdl adalah kapasistansi
lapis rangkap listrik (Wahyuningsih 2010).

4. Aplikasi EIS terhadap material
Ada beberapa langkah yang dilakukan dalam
upaya mengetahui jenis inhibitor yang cocok untuk
diterapkan pada bahan uji (misalnya runner turbin),
salah satu teknik yang bisa dilakukan adalah dengan
teknik EIS. Dengan teknik ini kita dapat mengetahui
efektivitas suatu inhibitor dalam menghambat laju
korosi material uji. Hal ini disebabkan karena adanya
inhibitor akan memungkinkan terbentuknya lapisan
pada permukaan material uji sehingga akan
menghambat polarisasinya. (Junaidi 2010)

5. (LANJUTAN)
Dengan terbentuknya selaput inhibitor di
permukaan logam yang dapat bertindak sebagai
lapisan isolator listrik, maka hambatan polarisasi
tersebut akan meningkat disertai dengan penurunan
kapasitansi lapisan rangkap listrik. Maka, melalui
pengukuran EIS, kinerja inhibitor pada korosi material
uji dapat dievaluasi daya inhibisinya berdasarkan pada
nilai hambatan (impedansi) listrik tersebut. (Junaidi
2010)

6. PERSAMAAN EFISIENSI INHIBISI
Pada pengukuran impedansi, persen efisiensi
inhibisi ditentukan melalui persamaan:
Dengan Rct adalah tahanan transfer muatan dari
logam dalam larutan tanpa inhibitor dan Rct(inh)
adalah tahanan transfer muatan dari logam dalam
larutan adanya inhibitor (Wahyuningsih 2010).

7. Data spektra impedansi hasil pengukuran dengan
metode EIS disajikan dalam bentuk diagram Nyquist
yang menyatakan hubungan antara impedansi real
(Zr) dan impedansi imajiner (-Zi), seperti ditunjukan
pada Gambar 1. Bentuk diagram impedansi hampir
semilingkar yang mengindikasikan bahwa proses
korosi bahan uji (misal baja karbon) dikendalikan oleh
transfer muatan. Namun demikian, diagram
impedansi tidak benar-benar semilingkar, hal ini
disebabkan oleh adanya dispersi pada frekuensi yang
tinggi akibat dari kekasaran permukaan elektroda.
(Sunarya 2011)

8. Tabel Impedansi & Diagram Nyquist
Tabel 1. Hubungan
pH dan parameter
korosi baja karbon
(Wahyuningsih
2010).
Gambar 1. Diagram
Nyquist hubungan pH
dan impedansi baja
karbon
(Wahyuningsih 2010).

9. BESARAN PADA PENGUKURAN EIS
Besaran yang diperoleh pada pengukuran EIS
adalah Rs, Rct dan Cdl. Besaran Rs adalah tahanan
larutan yang bergantung pada konsentrasi ion, jenis
ion, temperatur dan geometri area penghantaran
arus. (Wahyuningsih 2010).

10. PERSAMAAN Rct
Besaran Rct adalah tahanan transfer
muatan yang dibentuk oleh reaksi
elektrokimia tunggal pada permukaan
logam yang dikendalikan secara kinetika.
Besaran Rct diperoleh dari perbedaan
impedansi pada frekuensi rendah dan
frekuensi tinggi (Wahyuningsih 2010).
Nilai Rct merupakan ukuran transfer
elektron pada permukaan logam yang
secara proporsional kebalikan dari arus
korosi (Io) melalui persamaan
(Wahyuningsih 2010) :

11. PERSAMAAN Cdl
Besaran lainnya adalah kapasitansi lapis rangkap listrik,
Cdl yang diungkapkan melalui persamaan:
Nilai Cdl dapat dihubungkan dengan adsorpsi senyawa
inhibitor pada permukaan logam (Wahyuningsih
2010).

12. PERSAMAAN Z
Hubungan antara Rct, Rs, Cdl dan Zreal digambarkan
melalui persamaan:
Dengan Z adalah impedansi (Wahyuningsih 2010).

13. KETERKAITAN Rct & LAJU KOROSI
Laju korosi bahan uji dapat diprediksi dari nilai
Rct. Oleh karena arus korosi berbanding terbalik
dengan nilai Rct, semakin besar nilai Rct maka laju
korosi akan semakin kecil (Wahyuningsih 2010).

14. SIMPULANPengukuran laju korosi dengan Metode
Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)
digunakan untuk menentukan tahanan transfer
muatan dan lapis rangkap listrik pada antarmuka
bahan uji-larutan
Semakin besar nilai Rct maka laju korosi akan
semakin kecil.

15. DAFTAR PUSTAKA
Adiyanti, YS. 2011. Pengaruh Temperatur dan pH terhadap
Karakterisasi Korosi Baja BS 970 di Lingkungan CO2.
Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Junaidi E. 2010. Efisiensi Inhibitor pada Korosi Cu-37Zn. J.
Pijar MIPA, 5(1), 1-5.
Wahyuningsih dkk. 2010. Matenamina sebagai Inhibitor
Korosi Baja Karbon dalam Lingkungan Sesuai Kondisi
Pertambangan Minyak Bumi. Jurnal Sains dan Teknologi
Kimia, 1(1), 17-29.
Yudha dkk. 2015. Analisa laju korosi pada pelat baja
karbon dengan variasi ketebalan coating. Jurnal Teknik
ITS, 4(1), 1-5.