FENOMENA KOROSI ZIRKALOY-2 DAN ZIRKALOY-4 DALAM MEDIA LARUTAN NaCl SECARA ELEKTROKIMIA

Sari

ABSTRAK

FENOMENA KOROSI ZIRKALOY-2 DAN ZIRKALOY-4 DALAM MEDIA LARUTAN NaCl SECARA ELEKTROKIMIA. Zirkaloy-2 dan zirkaloy-4 digunakan sebagai bahan kelongsong pada elemen bahan bakar reaktor daya BWR (Boiling Water Reactor) dan PWR (Pressurized Water Reactor). Selama penggunaanya dalam kolam penyimpanan bahan bakar bekas kemungkinan kelongsong berinteraksi dengan air laut (sea water), dalam hal kondisi abnormal. Ion klorida yang terdapat dalam air laut memiliki potensi penyebab terjadinya korosi pada bahan kelongsong. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui fenomena korosi zirkaloy-2 dan zirkaloy-4 dalam media NaCl melalui penentuan parameter korosi dengan teknik tahanan polarisasi, Tafel dan potensiodinamik. Sampel berupa potongan bahan zirkaloy-2 dan zirkaloy-4 dengan dimensi
1x1 cm dilakukan proses mounting dan disolder dengan kawat tembaga, kemudian permukaan sampel dipoles menggunakan amplas 1200 grit. Uji korosi dilakukan dalam sel korosi yang dilengkapi dengan elektrode standar (saturated calomel), elektroda penyangga (grafit) dan elektroda kerja (sampel). Media pelarut yang digunakan adalah larutan NaCl dengan konsentrasi 3,5  %; 0,35 % dan 0,175 %. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya ion Clˉ pada daerah konsentrasi NaCl 0,175 % sampai dengan 3,5 % tidak mempengaruhi pola mekanisme korosi. Jenis korosi pada daerah potensial ± 250 mV terhadap E_corr adalah korosi merata dalam bentuk oksida ZrO₂. Laju korosi zirkaloy-2 dan zirkaloy-4 pada konsentrasi NaCl 3,5 % diperoleh masing-masing sebesar 6,39×10^-3 dan 7,40×10^-3 mpy. Fenomena korosi yang diamati dengan teknik potensiodinamik (± 1000 mV terhadap E_corr) menunjukkan bahwa zirkaloy-2 dan zirkaloy-4 mengalami pasivasi dan korosi pitting. Potensial pitting zirkaloy-2 dan zirkaloy-4 diperoleh masing- masing sebesar -452,8 mV dan -182,8 mV.

Kata kunci: Korosi, zirkaloy-2 dan zirkaloy-4, media larutan NaCl, elektrokimia, teknik polarisasi

ABSTRACT

CORROSION PHENOMENA OF ZIRKALOY-2 AND ZIRKALOY-4 IN NaCl SOLUTION MEDIUM BY ELECTROCHEMICALLY. Zircaloy-2 and zircaloy-4 are used as cladding material in Light Water Reactor, (LWR), Boiling Water Reactor (BWR) and Pressurezid Water Reactor (PWR). During its use in the spent fuel pool may interact between the cladding and seawater in case of abnormal condition. Chloride ion which contained in seawater has the potential for being corrosion in cladding material. The aim of this work was knowing zircaloy-2 and zircaloy-4 corrosion phenomena in NaCl medium by corrosion parameter determination with polarization resistance technique, tafel, and potentiodynamic. Samples are zircaloy-2 and zircaloy-4 pieces material with 1x1 cm dimension. The samples are mounting and soldered with copper wire, then the sample surface are polished by 1200 grade grinding paper. Corrosion test was done with corrosion cell that was completed by electrode standard (saturated calomel), electrode buffer (grafit) and work electrode (sample). Solvent medium was NaCl solution with concentration
3.5 %; 0.35 %; and 0.175 %. The result showed that ion Clˉ contained in NaCl which were concentration area from 0.175 % to 3.5 % did not affect corrosion mechanism. The corrosion type in potential range ± 250 mV to E­_­corr was uniform corrosion in ZrO_­2 oxide form. Zirkaloy-2 and zirkaloy-4 corrosion rate in 3.5 % NaCl concentration were obtained 6.39×10^-3 and 7.40×10^-3 mpy respectively. Corrosion phenomenon which was observed by potentiodynamic technique (± 1000 mV to E_corr) showed that zirkaloy-2 and zirkaloy-4 underwent passivation and pitting corrosion. Pitting potential zirkaloy-2 and zirkaloy-4 were obtained -452.8 mV and -182.8 mV severally.

Keywords: Corrosion, zirkaloy-2 and zirkaloy-4, NaCl solvent medium, electrochemical, polarization technique.