Pengujian Kualitas Magnesium Anode

Pengujian Kualitas Magnesium Anode

PENGUJIAN KUALITAS MAGNESIUM ANODE

Seseorang bertanya bagaimana mengetahui kualitas sebuah magnesium anode yang baru diterima? Selama ini memang kita biasa melakukan pengujian hanya dengan mengukur berat anode baik itu dengan dan tanpa backfill kemudian memasukkannya kedalam bak air untuk diukur nilai potensial anodenya. Selain pengetesan itu biasanya adalah kita melihat sertifikat yang dikeluarkan pabrik yang belum tentu dapat diyakini kebenarannya. Biasanya sebuah pabrikan juga hanya mengeluarkan sertifikat hanya untuk pembelian magnesium anode dalam jumlah banyak, sedangkan jika membeli hanya dalam jumlah sedikit maka tidak akan disertai dengan sertifikat. Pengujian menggunakan pihak ketiga atau laboratorium jarang bahkan belum pernah dilakukan, sedangkan pengujian dengan hanya menimbang berat magnesium anode tidak dapat menentukan adanya kerusakan internal casting, porosity, slag, dan kerusakan pada sisi bagian dalam anode. Pengujian secara benar terhadap sebuah magnesium anode perlu dilakukan terlebih dengan banyaknya anode yang dijual dipasaran tanpa adanya kontrol pihak ketiga. Terutama dengan magnesium anode jenis High Potensial.

Terdapat beberapa factor yang menentukan performance magnesium anode, diantaranya adalah komposisi kimia, open circuit potential, dan current capacity atau efficiency.

  1. Komposisi kimia

Komposisi kimia dari sebuah magnesium anode harus memenuhi komposisi yang diatur oleh ASTM B 843-07 (Specification for magnesium alloy anode for cathodic protection)

  1. Open circuit Potential

Open circuit potential measurement digunakan untuk mengetahui kemampuan sebuah anode dalam memproduksi voltase yang dapat digunakan untuk proteksi katodik. Secara umum sebuah magnesium anode dapat dikatakan lulus uji jika mempunyai nilai potensial sebesar -1,55 volt untuk tipe standard dan -1,75 volt untuk tipe high potential anode.

  1. Current capacity atau efficiency

Current capacity atau efficiency dapat diartikan sebagai kemampuan sebuah anode untuk menggunakan dirinya hingga habis seperti sebuah batere dalam sebuah senter yang memproduksi voltase untuk menghidupkan lampu sampai tidak bisa digunakan lagi. Current capacity normal tidak boleh kurang dari 500 amp/hr/lb atau 50 % efisiensi. Semakin besar efisiensi sebuah anode maka akan memperlama umur kerja dan mengurangi jumlah anode yang di install.

Jika ketiga factor ini tidak terpenuhi maka akan mempengaruhi performance anode tersebut serta mengurangi umur anode dari yang seharusnya.

Menurut standard Teknis Material (STM) sebuah magnesium anode harus mempunyai komposisi sesuai dengan ASTM B843-07 sebagai berikut :

Gambar 1. Komposisi Magnesium Anode

Cara untuk mengetahui open circuit potential dan current efficiency adalah dengan melakukan test di laboratorium sesuai dengan prosedur ASTM G97, dimana dari sekian banyak magnesium anode diambil 1 buah untuk dijadikan sampel. Sampel dibuat dengan cara memotong magnesium anode menjadi bentuk pensil dengan ukuran panjang 152 mm dan diameter 12,7 mm sesuai gambar berikut :

Gambar 2. Persiapan sampel pengujian ASTM G97

Setelah itu magnesium anode dimasukkan kedalam sebuah wadah pengujian bersama dengan reference, dalam hal ini menggunakan calomel reference anode dengan gambar sebagai berikut :

Gambar 3. Wadah tempat magnesium dan reference anode pada pengujian ASTM G97

Wadah tersebut diisi dengan larutan Saturated calcium sufate-Magnesium hydroxide Solution dengan cara menambahkan sesuai perbandingan  5 gram bubuk reagent CaSO4.2H2O dan 0.1 gram Bubuk reagent Mg(OH)2 kedalam 1000 ml air tipe IV (air khusus untuk reagent).

Selain itu, peralatan yang harus disiapkan lagi adalah :

  1. sumber listrik yang bisa mengirimkan arus minimal 2 mA dan 12 V
  2. Voltmeter (electrometer) dengan input impedansi minimal 107 atau lebih
  3. Oven Pengering dengan suhu minimal 110 oC
  4. Copper Coulometer atau electronic coulometer

Copper coulometer adalah alat yang digunakan untuk menghitung jumlah listrik yang mengalir (dalam satuan coulomb) dengan cara menghitung perubahan massa copper electrode dan memasukkannya kedalam rumus berikut :

Q = Jumlah aliran listrik (coulomb)

∆m =  Perubahan berat copper electrode sebelum dan sesudah

F = Konstanta Faraday (96485.3383 coulombs per mole)

63.546 = Berat atom copper (gram/mole)

Gambar coulometer yang digunakan adalah sebagai berikut :

Gambar 4. Copper Coulometer

Larutan yang digunakan dalam coulometer adalah cooper-cooper sulphate yang dibuat dengan cara melarutkan 235 g bubuk reagent CuSO4.%H2O, 27 ml 98 % H2SO4 dalam 1000 ml air tipe 4 ( air khusus reagent).

 Kemudian rangkaian dibuat sesuai gambar berikut :

Gambar 4. Rangkaian Test ASTM G97

Sumber listrik diatur mengalirkan arus listrik secara konstan 1.60 mA selama 14 hari. Kemudian dihiung nilai Ampere Hour dan  perubahan berat magnesium dan copper electrode dengan mengunakan rumus berikut :

Jika menggunakan copper coulometer

Jika menggunakan electronic coulometer :

Kemudian diukur jumlah ampere hour terhadap perubahan berat magnesium :

Pengukuran open circuit potensial dilakukan setelah 14 hari dan harus berkisar antara -1.5 V  untuk standard Magnesium dan – 1.75 V untuk high potensial anode dengan elektroda Copper sulphate standard.

Open circuit potential adalah pengukuran beda potential antara dua terminal. Atau jika dalam proteksi katodik adalah pengukuran biasa antara reference dan magnesium anode yang dikur dengan multimeter.

Gambar 5. Open Circuit
Gambar 6. Pengukuran Open Circuit

Pengukuran dalam laboratorium ini cukup sulit untuk dilakukan dilapangan, karena butuh keterampilan khusus dalam membuat bahan dan merangkai alat. Karena itu digunakan jasa pihak ketiga atau laboratorium industry yang mempunyai sertifikat pengujian ASTM G97 atau kita bisa meminta vendor untuk melakukan pengujian terhadap magnesium anode yang akan kita beli dengan tambahan biaya.

Pengujian terhadap kualitas magnesium anode ini sangat penting karena itu dalam prakteknya dilapangan menurut saya kita masih bisa melakukan pendekatan pengujian untuk mengetahui kualitas magnesium anode sebagai berikut :

  1. Pengecekan company profile dari perusahaan pembuat anode. Semakin banyak sertifikat internasional yang dimiliki oleh perusahaan tersebut maka semakin meyakinkan kualitas node yang dibuatnya. Contoh ISO 9001, ISO 14000 dll.
  2. Pengecekan sertifikat magnesium anode, terkait komposisi sesuai standard
  3. Pengecekan visual yang meliputi :
  • Permukaan anode harus bersih dan tidak kasar
  • Tidak ada retak
  • Salah satu ujung anode tertutup dan ujung lainnya bisa dipasang kabel.
  • Sambungan kabel dengan batang core magnesium anode harus dilas
  • Panjang kabel minimal 3 m double insulated tipe 12 AWG
  1. Pengecekan berat tanpa backfill dan dengan backfill
  2. Pengecekan open circuit potential dengan cara :
  • Keluarkan magnesium anode dari backfill
  • Rangkai magnesium anode, power supply dan pipa galvais seperti rangkaian impressed current.
  • Hidupkan power suppy dengan aliran arus sebesar 1.6 mA selama 14 hari.
  • Matikan selama sejam dan kemudian ukur nilai potensial open circuitnya.

Jika hasil pengujian tidak memenuhi standard minimal pengukuran maka hal ini tergantung dari pengguna apakah tetap akan menggunakan magnesium anode tersebut atau tidak. Nilai potensial -1,68 V misalnya bukanlah anode yang terlalu buruk walaupun memang efisiensinya akan kurang dari 50 % dan konsekuensinya kita perlu menambahkan beberapa anode.

Munculnya berbagai jenis magnesium anode dengan bermacam-macam harga, bahkan cenderung murah menjadikan pengukuran kualitas anode menjadi sangat diperlukan, walaupun hanya pendekatan pengukuran dilapangan maka sudah saatnya kita kebih concern dengan anode yang kita pasang.

Referensi :

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Copper_coulometer
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Open_circuit
  3. ASTM International, “ASTM G97-Standard Test Method forLaboratory Evaluation of Magnesium Sacrificial Anode TestSpecimens for Underground Applications”, October 2002
  4. Farwest Corrosion Control Company, “Magnesium Anode Performance The Farwest Corrosion UltraMag High Potential Anode”, com
  5. Mesa, “Not All magnesium Anode are Alike”, Mesa Company, 2006
  6. PT Perusahaan Gas Negara, “Standard Teknis Material onshore Cathodic Protection”, PT PGN, 2013
Mengenal Sacrificial anode (Anoda Korban) bagian-2

Mengenal Sacrificial anode (Anoda Korban) bagian-2

MENGENAL SACRIFICIAL ANODE (ANODA KORBAN) BAGIAN-2

Galvanic anode bekerja berdasarkan prinsip dimana logam yang lebih aktif jika dihubungkan dengan logam yang kurang aktif maka akan terbentuk sel korosi galvanic. Prinsip tersebut digunakan untuk melindungi logam yang kurang aktif dari korosi. Logam yang lebih aktif akan terkorosi mengorbankan dirinya untuk melindungi logam yang kurang aktif, karena itulah logam tersebut juga biasa disebut dengan sacrificial anode (anoda Korban).

Gambar 1. Sel Korosi Galvanis

Dalam deret galvanis terdapat 3 logam yang lebih aktif dari iron (besi), yaitu magnesium, zinc dan aluminium. Biasanya ketiga logam tersebut tidak dalam bentuk murni namun sudah berupa campuran tergantung kebutuhan dan kondisi lingkungan selain itu juga karena bentuk murni dari logam tersebut terlalu banyak self corrosion sehingga cepa habis. Berikut deret galvanis untuk beberapa logam :

Gambar 2. Deret Galvanis Logam Di air Laut

Magnesium Anode

Magnesium anode diproduksi dengan berbagai macam tipe dan bentuk. Ada yang dibentuk dengan cara dituang dalam cetakan atau di ekstrusi menjadi bentuk pita atau batang yang dilengkapi dengan pegas baja, Tali tali berlubang atau kawat baja inti.

Gambar 3. Magnesium Anode Batang
Gambar 4. Magnesium anode Koil

Magnesium anode terdapat dalam 2 jenis alloy yaitu high potential alloy dengan nominal potential adalah – 1.75 V diukur dengan copper copper sulphate Electrode. Dan standard potential alloy dengan nilai potensial – 1.55 V. Magnesium standard alloy digunakan untuk lokasi dengan resistivitas tanah rendah dan di air tawar sedangkan high potential alloy dapat digunakan untuk resistivitas tanah yang lebih tinggi karena mempunyai driving voltage yang lebih besar. Secara umum magnesium digunakan untuk lokasi dengan resistivity antara 1500 ohm cm sampai dengan 10.000 ohm cm, diatas 10.000 ohm cm tidak direkomendasikan menggunakan galvanic anode karena tidak ekonomis.

Pure Magnesium mempunyai nilai potensial yang lebih negative sehingga lebih aktif namun self corrosion ratenya tinggi sehingga cepat habis. Penambahan 6 % aluminium dan 3 % zinc menghasilkan nilai potensial yang lebih positif namun menurunkan self corrosion rate. Tambahan unsur Zinc menjadikan reaksi korosi menjadi seragam dan menurunkan sensitivitas magnesium anode terhadap impurities (pengotor). Adanya pengotor dengan konsentrasi kecil copper, nickel, silicon dan iron dapat menurunkan current capacity dan elektronegativitas potential magnesium anode. Karena itu konsentrasi nickel harus dijaga dibawah 0.001 %. Konsentrasi Copper dijaga dibawah 0.05 %. Penambahan sekitar 0.3 % Manganese dapat mereduksi efek negative dari iron.

Berikut merupakan tabel komposisi dari magnesium anode :

Gambar 5. Komposisi Magnesium Anode

Gambar dan ukuran  untuk Magnesium anode yang ditanam didalam tanah untuk high potensial adalah sebagai berikut :

Gambar 6. Gambar Dimensi Magnesium Anode High Potential
Gambar 7. Tabel Dimensi Magnesium Anode High Potential

Sedangkan gambar dan ukuran untuk magnesium anode standard adalah sebagai berikut :

 

Gambar 8. Gambar Dimensi Magnesium Anode Standard

Zinc Anode

Zinc Anode digunakan untuk kondisi lingkungan dengan tahanan yang rendah. Tersedia banyak tipe dan ukuran termasuk baracelet anode untuk penggunaan lingkungan laut.Hull anode untuk tangki air laut dan bentuk ribbon (pita) untuk penggunaan pipa utility dan mitigasi adanya arus AC tegangan tinggi.

Zinc Anode tidak direkomendasikan untuk lingkungan yang terdapat carbonates atau bicarbonates dan suhu diatas 130 o F (54 oC) karena terjadi passivasi dan potensial lapisan film pada permukaan zinc menjadi lebih mulia daripada baja sehingga menyebabkan baja lebih terkorosi. Pada suhu diatas 120 oF (49 oC) terjadi intergranular corrosion pada zinc sehingga penggunaannya harus dijaga dibawah suhu tersebut.

Zinc adalah material anode paling tua. Digunakan pertama kali pada tahun 1824 oleh sir Humprey Davy. Kegagalan awal kerja zinc anode adalah karena passivasi yang disebabkan oleh adanya logam iron sebagai pengotor (impurities). Karena itu harus dijaga komposisi iron harus dibawah 0.0014 %. Campuran berikutnya harus mengandung sekitar 0.5 % aluminium dan lebih dari 0.15 % cadmium. Adanya campuran tersebut menjadikan komposisi iron diizinkan hingga 0.005 %.

Terdapat dua jenis anode zinc yaitu :

  1. Mil –A-18001 atau ASTM B 418 tipe I yang digunakan untuk lingkungan air laut dan air payau
  2. ASTM B 418 Tipe II yang digunakan untuk lokasi tanah dan air tawar.
Gambar 9. Komposisi Zinc Anode

Bentuk dan dimensi dari zinc anode adalah sebagai berikut :

Gambar 10. DImensi ZInc Anode
Gambar 11. Tabel Dimensi zinc Anode

Aluminium Anode

Aluminium alloy digunakan terbatas hanya untuk lingkungan laut dan lingkungan yang kaya akan senyawa chloride seperti offshore petroleum platform, pipa bawah laut dan salt water tank. Terdapat 2 jenis aluminium alloy yaitu yang menggunakan mercury dan yang satu lagi menggunakan indium untuk mengurangi efek passivasi yang diakibatkan oleh pembentukan lapisan oxide film pada permukaan aluminium. Aluminium anode tidak pernah digunakan dilingkungan air tawar kecuali untuk impressed current groundbed. Dan tidak bisa digunakan untuk lokasi tanah.

Dipasaran terdapat 3 jenis produk aluminium alloy, yaitu :

  1. Galvalum I : Mengandung zinc dan mercury digunakan untuk lingkungan air laut
  2. Galvalum II : Mengandung Zinc dan Mercury digunakan untuk lingkungan lumpur garam
  3. Galvalum III : mengandung Zinc dan Indium, digunakan untuk lingkungan air laut, air payau dan lumpur garam.

Dikarenakan adanya kandungan mercury yang mencemari lingkungan, maka saat ini Galvalum I dan Galvalum II jarang digunakan lagi.

Aluminium alloy terdiri dari kombinasi zinc, cadmium, indium, mercury atau tin (kaleng) untuk menjaga agar anode tetap aktif. Dengan adanya activator ini maka membuat aluminium anode menjadi self corrosion. Tambahan manganese, silicon, atau titanium akan mengoptimalkan kesetimbangan antara aktif dan self corrosion. Adanya iron dan copper akan menyebabkan efek yang merugikan karena itu penambahan 0.11 % silicon dapat mengurangi efek yang merugikan ini.Berikut komposisi aluminium anode golongan mercury dan Indium :

Gambar 12. Komposisi Aluminium Anode

Aluminium anode tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran sebagai contoh adalah jenis aluminium anode yang digunakan untuk Hull dan Jetty :

Gambar 13. Gambar dan Dimensi Aluminium Anode

Aluminium anode membutuhkan adanya larutan chloride untuk bekerja secara maksimal. Ketika kuantitas ion chloride turun dibawah konsentrasi normal air laut ( 3.5 % atau 35.000 ppm) maka current capacities anode akan turun dan potential anode menjadi lebih positif. Penggunaan indium alloy menjadikan aluminium anode bisa digunakan untuk lokasi yang rendah ion chloride ( 1000 ppm) sehingga bisa digunakan di air payau, kelemahannya adalah current capacity yang lebih rendah dari mercury alloy.

Referensi :

  1. NACE CP 1 Course Manual, NACE International, Houston, 2000
  2. NACE CP 2 Course Manual, NACE International, Houston, 2006
  3. NACE CP 3 Course Manual, NACE International, Houston, 2005
  4. US Army Engineer, “Cathodic Protection Anode Selection”, Washington, 2001
  5. Appalachian underground Short Course manual, “Advanced Course”, West Virginia, 2013
  6. Peabody, “Control Of pipeline Corrosion”, NACE International, Houston 2001
Mengenal Sacrificial Anode (Anoda Korban) bagian 1

Mengenal Sacrificial Anode (Anoda Korban) bagian 1

MENGENAL SACRIFICIAL ANODE (ANODA KORBAN) BAGIAN 1

Mengenal Sacrificial Anode (anoda Korban) – Sacrificial Anode (Anoda Korban) atau yang biasa dikenal dengan Galvanic anode adalah tipe proteksi katodik yang menghasilkan arus proteksi berdasarkan prinsip korosi galvanis. Arus diproduksi berdasarkan beda potensial antara kedua jenis logam yang terhubung dalam sebuah elektrolit. Magnesium, Zinc dan Aluminium adalah logam yang biasa digunakan sebagai Sacrificial Anode (Anoda Korban). Logam – logam sebagai Sacrificial Anode (Anoda Korban) ini tidak  berbentuk murni lagi namun merupakan logam campuran (alloy) dengan tujuan memperkuat fungsinya dalam memproteksi katodik. Nilai potensial Sacrificial Anode (Anoda Korban) harus lebih negative dari struktur yang dilindungi. Perbedaan potensial antara sturuktur dan Sacrificial Anode (Anoda Korban) disebut driving voltage atau driving potential.

NIlai Keluaran arus (current output) sebuah Sacrificial Anode (Anoda Korban) adalah fungsi dari driving voltage dan tahanan sirkuit berdasarkan kaidah hukum ohm. Saat pertama kali instalasi untuk mencapai nilai polarisasi yakni kondisi setimbang  antara potensial struktur dan potensial pipa maka nilai current output Sacrificial Anode (Anoda Korban) akan self regulating ( mengatur sendiri) dan cenderung menurun bersamaan dengan makin negatifnya nilai potensial struktur (driving voltage antara anode dan struktur makin menurun).

Perhitungan menunjukkan bahwa zinc dan aluminium menunjukkan nilai current output 2 kali lebih besar dari current output desain saat awal-awal masa polarisasi. Nilai current output tersebut kemudian akan turun dan cenderung setimbang saat struktur terpolarisasi, karena itulah saat waktu polarisasi perlu dilakukan pengecekan rutin terhadap potensial struktur untuk mengetahui indikasi cukup atau tidaknya  sistem proteksi katodik yang dipasang.Sacrificial Anode (Anoda Korban).

Gambar 1. Instalasi Galvanic Anode

Keuntungan Sacrificial Anode (Anoda Korban) adalah :

  • Tidak membutuhkan sumber listrik dari luar
  • Tidak membutuhkan pengaturan arus
  • Mudah dalam pemasangan
  • Tidak menimbulkan DC stray current interference
  • Anode dapat dengan mudah ditambahkan
  • Pemeliharaan minimum
  • Distribusi arus dapat merata
  • Biaya instalasi lebih murah (saat konstruksi)

Keterbatasan Sacrificial Anode (Anoda Korban) adalah :

  • Driving potensial terbatas
  • Driving potensial tetap
  • Current output rendah
  • Biaya instalasi mahal (setelah konstruksi)
  • Untuk struktur dengan coating buruk membutuhkan banyak anode
  • Tidak efektif untuk lingkungan dengan soil resistivity tinggi

Karena itu penggunaan Sacrificial Anode (Anoda Korban) sebaiknya dilakukan pada lokasi –lokasi sebagai berikut :

  • Pada struktur pipa dengan lingkungan oil resistivity rendah, air tawar dan rawa
  • Pada jaringan pipa pendek (lebih ekonomis)
  • Jika tidak ada sumber listrik untuk Impressed current
  • Untuk proteksi katodik sementara pada pipa baru.
  • Untuk proteksi katodik sementara pada pipa existing jika pipeline isolation belum dipasang
  • Jika diasumsikan bahwa peralatan impressed current tidak bisa dipelihara oleh operator
  • Untuk lokasi hot spot sebagai pendukung sistem impressed current.

Dalam buku Peabody diakatakan bahwa secara umum galvanic anode digunakan untuk struktur yang membutuhkan arus proteksi lebih rendah dari 1 A dan dengan soil resistivity dibawah 10.000 ohm cm untuk mendapatkan nilai arus proteksi yang sesuai dengan jumlah anode yang tidak terlalu banyak.  Jika arus proteksi yang dibutuhkan lebih dari 1 A maka sistem impressed current lebih ekonomis untuk digunakan.

Secara umum, magnesium anode digunakan untuk lokasi tanah dan air tawar. Zinc digunakan untuk lokasi air laut, air payau, sea mud dan tanah dengan soil resistivity tidak lebih dari 1500 ohm cm. Aluminium digunakan untuk lokasi air laut, air payau dan sea mud.

Baca juga : cara melakukan pengetesan sacrificial anode

Gambar 2, Perfomance Galvanic Anode

Efisiensi galvanic anode tergantung dari campuran (alloy) dan lingkungan pemasangan anode. Konsumsi logam pada anode sebanding dengan jumlah arus yang keluar dari permukaan anode. Jika keluaran arus besar maka laju konsumsi juga besar. Efisiensi anoda adalah ratio dari konsumsi logam yang menghasilkan arus proteksi dengan dengan total logam yang dikonsumsi. Secara umum, Efisiensi magnesium adalah 50 %, zinc dan aluminium bisa mencapai 90 % tapi tetap tergantung dari lingkungan dipasangnya anode.

Efisiensi identik dengan current capacity. Current capacity tergantung dengan tahanan permukaan anode, karena itulah untuk memaksimalkan performance dari sebuah anode maka tahanan anode arus diturunkan. Anode yang panjang dan ramping mempunyai tahanan yang lebih rendah dibandingkan anode yang pendek. Penggunaan backfill dimaksudkan untuk menurunkan tahanan permukaan anode. Dengan turunnya tahanan anode maka akan meningkatkan current output dari anode. Sebagai contoh anode dengan berat 20 lb yang tertanam pada tanah dengan soil resistivity yang sama. Anode yang panjang akan menghasilkan current output yang lebih besar sehingga lebih efektif.

Magnesium dan zinc jika digunakan pada lingkungan tanah selalu menggunakan backfill. Untuk mendapatkan keuntungan dari energy kimia yang tersimpan pada galvanic anode maka reaksi elektrokimia yang menghasilkan arus proteksi katodik harus terjadi pada permukaan anode. Tujuan dari penggunaan backfill adalah :

  1. Mendapatkan lingkungan yang homogen sehingga tidak terjadi sel corrosion pada anode
  2. Mendapatkan nilai resistivity rendah
  3. Lingkungan kimia yang meminimalkan terjadinya polarisasi pada anode
  4. Menjaga kelembaban sekitar anode untuk reaksi ionic

Secara umum komposisi backfill untuk magnesium dan zinc adalah sebagai berikut :

Gambar 3. Backfill Galvanic Anode

Tujuan dari penambahan gypsum (calcium sulphate) adalah untuk mendapatkan banyak supply ion sulphate. Ketika galvanic anode terjadi reaksi korosi untuk mendapatkan arus proteksi, maka ion logam (kation) akan terlepas keluar dari anode menuju elektrolit lewat permukaan anode. Ion logam akan bereaksi dengan anion yang terdapat pada elektrolit. Jika anion yang terdapat disekitar permukaan anode adalah bicarbonate, carbonat atau phosphate maka akan terjadi reaksi pembentukan komponen yang tidak larut dan terdeposit pada permukaan anode. Deposit menyebabkan polarisasi pada permukaan anode. Jika ion sulphate banyak terdapat di permukaan anode maka akan terbentuk magnesium sulphate atau zinc sulphate yang  mudah larut dan akan keluar dari permukaan anode.

Bentonite yang terdapat pada backfill berguna untuk menjaga kelembaban pada permukaan anode.Bentonite (sodium montmorillonite) berbentuk seperti tanah liat. Sodium dan kation lain akan terjerap dan kehilangan ikatan kimianya pada permukaan partikel bentonite.

Sodium sulphate pada backfill akan mudah terionisasi menyediakan ion konduktif. Sodium sulphate menurunkan nilai resistivity backfill sehingga menurunkan resistance anode terhadap tanah.

Menurut NACE Manual Sodium sulphate secara umum tidak ditambahkan kedalam backfill untuk zinc karena anode zinc biasanya digunakan untuk resistivitas tanah yang rendah, namun menurut manual dikatakan bahwa zinc dapat mengalami passivasi jika tidak ditambahkan sodium sulphate pada backfill karena itu komposisi backfill pada anoda zinc tetap sama dengan anoda magnesium.

Referensi :

  1. NACE CP 1 Course Manual, NACE International, Houston, 2000
  2. NACE CP 3 Course Manual, NACE International, Houston, 2005
  3. US Army Engineer, “Cathodic Protection Anode Selection”, Washington, 2001
  4. Appalachian underground Short Course manual, “Advanced Course”, West Virginia, 2013
  5. Shell, “DEP 30.10.73.10 Gen “Cathodic Protection Manual”, Shell Group, 1983
  6. Shell, “DEP 30.10.73.31 Gen “Design Of Cathodic Protection Systems For Onshore Buried Pipelines”, Shell Group, 1992
  7. Shell, “DEP 30.10.73.33 Gen “Installation and Comissioning Of Cathodic Protection Systems ”, Shell Group, 2000
  8. Peabody, “Control Of pipeline Corrosion”, NACE International, Houston 2001