Selective Leaching (Dealloying): Ketika Unsur Paduan Larut Secara Selektif Lo
Material logam yang digunakan dalam berbagai industri umumnya bukan merupakan logam murni, melainkan paduan (alloy) yang terdiri dari dua atau lebih unsur. Kombinasi tersebut dilakukan untuk memperoleh sifat mekanik, ketahanan korosi, maupun karakteristik tertentu sesuai kebutuhan aplikasi.
Namun, keberadaan beberapa unsur dalam satu material juga dapat menimbulkan mekanisme korosi tertentu. Salah satunya adalah Selective Leaching atau Dealloying, yaitu proses pelarutan salah satu unsur penyusun paduan secara lebih dominan dibandingkan unsur lainnya.
Fenomena ini dapat menyebabkan perubahan komposisi, struktur mikro, dan sifat mekanik material. Salah satu contoh yang paling dikenal adalah dezincification pada paduan kuningan (Cu-Zn), ketika seng mengalami pelarutan secara selektif dan meninggalkan permukaan yang relatif lebih kaya tembaga.
Memahami mekanisme Selective Leaching menjadi penting dalam pemilihan material dan pengelolaan integritas aset, terutama pada komponen yang beroperasi dalam lingkungan air, air laut, maupun lingkungan elektrolit lainnya.
1. APA ITU SELECTIVE LEACHING?
Selective Leaching adalah proses korosi ketika salah satu unsur dalam suatu paduan larut atau terlepas ke lingkungan secara lebih dominan dibandingkan unsur lainnya.
Berbeda dengan korosi umum yang dapat menyebabkan penipisan material secara relatif merata, Selective Leaching menyebabkan perubahan komposisi kimia pada bagian material yang mengalami serangan.
Sebagai contoh, pada paduan tembaga-seng (Cu-Zn), seng dapat mengalami pelarutan lebih dahulu. Akibatnya, permukaan material menjadi semakin kaya akan tembaga.
Pada paduan kuningan, fenomena tersebut dikenal sebagai Dezincification.
Dezincification merupakan salah satu bentuk Selective Leaching yang paling banyak dikenal dan dipelajari.
2. BAGAIMANA SELECTIVE LEACHING TERJADI?
Secara umum, proses Selective Leaching dapat berlangsung melalui beberapa tahapan.
Tahap pertama adalah ketika material paduan bersentuhan dengan lingkungan elektrolit.
Selanjutnya, unsur-unsur penyusun paduan mengalami reaksi elektrokimia dengan tingkat kecenderungan yang berbeda.
Unsur yang lebih aktif secara elektrokimia dapat mengalami pelarutan lebih cepat dibandingkan unsur lainnya.
Sementara itu, unsur yang relatif lebih mulia cenderung tertinggal pada permukaan material.
Apabila proses tersebut berlangsung terus-menerus, struktur material dapat mengalami perubahan dan menjadi lebih berpori.
Dalam kondisi tertentu, perubahan tersebut dapat menyebabkan penurunan sifat mekanik material.
3. CONTOH PALING UMUM: DEZINCIFICATION PADA KUNINGAN
Kuningan merupakan paduan yang terutama terdiri dari tembaga (Cu) dan seng (Zn).
Pada lingkungan tertentu, seng dapat larut secara selektif sehingga bagian permukaan material menjadi semakin kaya akan tembaga.
Salah satu indikasi visual yang dapat muncul adalah perubahan warna permukaan kuningan dari warna kekuningan menjadi lebih kemerahan.
Namun, perubahan warna bukan satu-satunya indikator terjadinya dezincification. Kerusakan dapat berkembang lebih jauh ke dalam material dan menyebabkan perubahan struktur serta sifat mekanik.
Oleh karena itu, pemeriksaan visual perlu dikombinasikan dengan metode inspeksi lainnya apabila integritas komponen menjadi perhatian.
4. JENIS-JENIS SELECTIVE LEACHING
Selective Leaching dapat terjadi pada berbagai jenis paduan.
Beberapa bentuk yang dikenal antara lain:
a. Dezincification
Pelarutan seng secara selektif dari paduan tembaga-seng atau kuningan.
b. Dealuminification
Pelarutan aluminium secara selektif dari paduan tertentu.
c. Decobaltification
Pelarutan kobalt secara selektif dari paduan tertentu.
Istilah dan mekanisme masing-masing perlu disesuaikan dengan jenis material serta lingkungan operasinya.
5. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI SELECTIVE LEACHING
Beberapa faktor dapat memengaruhi kecenderungan suatu paduan mengalami Selective Leaching.
A. Komposisi Paduan
Komposisi kimia material sangat menentukan kecenderungan unsur tertentu untuk mengalami pelarutan.
Pada paduan Cu-Zn, kandungan seng merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap risiko dezincification.
B. Kondisi Lingkungan
Lingkungan elektrolit memiliki pengaruh besar terhadap proses Selective Leaching.
Beberapa parameter yang perlu diperhatikan antara lain:
– pH
– temperatur
– kandungan ion
– oksigen terlarut
– konduktivitas
– dan komposisi kimia fluida
C. Temperatur
Peningkatan temperatur pada kondisi tertentu dapat mempercepat reaksi elektrokimia dan meningkatkan laju degradasi material.
D. Mikrostruktur
Distribusi fase, ukuran butir, segregasi, inklusi, dan kondisi mikrostruktur lainnya dapat memengaruhi proses pelarutan selektif.
6. BENTUK DEZINCIFICATION
Dezincification secara umum dapat ditemukan dalam dua bentuk utama.
A. Uniform Dezincification
Pelarutan seng terjadi relatif merata pada suatu area permukaan.
Proses tersebut dapat membentuk lapisan material yang semakin kehilangan kandungan seng dari permukaan menuju bagian yang lebih dalam.
B. Plug-Type Dezincification
Serangan terjadi secara lokal pada area tertentu sehingga membentuk zona kerusakan yang lebih dalam.
Jenis ini dapat menjadi lebih berbahaya pada komponen yang membutuhkan kekuatan mekanik atau harus mempertahankan integritas tekanan.
7. MENGAPA SELECTIVE LEACHING BERBAHAYA?
Salah satu karakteristik Selective Leaching adalah material dapat mengalami perubahan sifat tanpa selalu menunjukkan kehilangan bentuk yang besar dari luar.
Kerusakan dapat menyebabkan:
– peningkatan porositas,
– perubahan mikrostruktur,
– penurunan kekuatan,
– penurunan ketangguhan,
– penurunan kemampuan menahan tekanan,
– dan akhirnya kegagalan komponen.
Karena itu, komponen yang terlihat masih utuh secara visual belum tentu memiliki kondisi internal yang baik.
8. KOMPONEN YANG RENTAN MENGALAMI SELECTIVE LEACHING
Beberapa komponen yang dapat mengalami Selective Leaching antara lain:
– valve
– fitting
– heat exchanger
– pompa
– komponen perpipaan
– komponen kelautan
– propeller
– dan komponen berbahan paduan tembaga lainnya
Risiko harus dinilai berdasarkan jenis material dan kondisi lingkungan operasi.
9. BAGAIMANA SELECTIVE LEACHING DIDETEKSI?
Deteksi Selective Leaching dapat dilakukan menggunakan kombinasi beberapa metode inspeksi.
A. Visual Inspection
Pemeriksaan visual dapat digunakan untuk melihat perubahan warna, deposit, atau indikasi kerusakan pada permukaan.
Namun, visual inspection tidak dapat menentukan secara akurat kedalaman kerusakan.
B. Ultrasonic Testing (UT)
UT dapat digunakan untuk mengevaluasi kondisi material dan mengidentifikasi perubahan ketebalan pada komponen tertentu.
C. Metallographic Examination
Pemeriksaan metalografi dapat memberikan informasi mengenai perubahan struktur mikro dan karakteristik lapisan yang mengalami degradasi.
D. Chemical Analysis
Analisis komposisi kimia dapat digunakan untuk mengetahui perubahan kandungan unsur pada material.
E. Hardness Testing
Pengujian kekerasan dapat membantu mengevaluasi perubahan sifat mekanik material akibat proses degradasi.
10. CARA MENCEGAH SELECTIVE LEACHING
A. Memilih Material yang Tepat
Material harus dipilih berdasarkan lingkungan operasi dan tingkat risiko korosinya.
Untuk aplikasi yang memiliki risiko dezincification, dapat digunakan material yang memiliki ketahanan lebih baik, seperti Dezincification-Resistant Brass (DZR) pada aplikasi yang sesuai.
B. Mengendalikan Lingkungan
Parameter lingkungan seperti pH, temperatur, kandungan ion, dan kualitas air perlu dikontrol sesuai kebutuhan sistem.
C. Menggunakan Komposisi Paduan yang Sesuai
Komposisi material harus disesuaikan dengan kondisi operasi agar risiko pelarutan selektif dapat diminimalkan.
D. Melakukan Monitoring Berkala
Monitoring dan inspeksi berkala diperlukan untuk mengetahui perubahan kondisi material sejak tahap awal.
11. SELECTIVE LEACHING DALAM ASSET INTEGRITY MANAGEMENT
Dalam Asset Integrity Management (AIM), Selective Leaching perlu dipertimbangkan sebagai salah satu mekanisme degradasi pada aset yang menggunakan material paduan.
Informasi mengenai:
– jenis material,
– komposisi paduan,
– kondisi lingkungan,
– temperatur operasi,
– riwayat inspeksi,
– dan kondisi aktual komponen
dapat digunakan untuk menentukan tingkat risiko dan strategi inspeksi.
Data tersebut dapat mendukung:
– Risk Based Inspection (RBI)
– Remaining Life Assessment (RLA)
– Fitness For Service (FFS)
– dan perencanaan maintenance.
12. KESIMPULAN
Selective Leaching atau Dealloying merupakan mekanisme korosi yang menyebabkan salah satu unsur dalam suatu paduan larut secara selektif sehingga komposisi dan struktur material mengalami perubahan.
Salah satu contoh paling umum adalah dezincification pada kuningan, ketika seng mengalami pelarutan secara selektif dan meninggalkan material yang relatif lebih kaya tembaga.
Meskipun kerusakan dari luar terkadang terlihat kecil, Selective Leaching dapat menyebabkan perubahan mikrostruktur, peningkatan porositas, serta penurunan sifat mekanik material.
Oleh karena itu, pemilihan material yang tepat, pengendalian kondisi lingkungan, monitoring, dan inspeksi berkala menjadi bagian penting dalam mencegah kegagalan akibat Selective Leaching.
Dengan memahami mekanisme ini dan memasukkannya ke dalam Asset Integrity Management, pengelola aset dapat menentukan strategi inspeksi dan mitigasi yang lebih tepat untuk mempertahankan keandalan serta umur pakai komponen.
REFERENSI
1. Febriyanti, E. (2021). Ketahanan Korosi Paduan Cu-Zn 70/30 terhadap Perbedaan Waktu Tahan pada Proses Thermo Mechanical Controlled Process (TMCP). Jurnal Teknik Mesin Cakram, 4(2). Universitas Pamulang.
2. Carissima, I., & Septe, E. (2025). Kaji Eksperimental Karakteristik Korosi Kuningan (Cu-Zn) di Lingkungan Air Laut Kota Padang. Abstract of Undergraduate Research, Faculty of Industrial Technology, Bung Hatta University, 25(2).
3. Fajri, Y. B., & Septe, E. (2025). Kaji Eksperimental Karakteristik Korosi Paduan Tembaga-Seng di Lingkungan Air Laut. Abstract of Undergraduate Research, Faculty of Industrial Technology, Bung Hatta University.
4. Hadi, I. H. (2009). Analisis Korosi pada Baling-Baling Kapal Laut. Skripsi, Universitas Gadjah Mada.
5. Universitas Diponegoro. Kajian mengenai Selective Leaching dan dezincification pada paduan kuningan.
6. Dinata, H. I. (2014). Pengaruh Variasi Larutan Ammonia terhadap Laju Korosi Kuningan dengan Membandingkan terhadap Baja Karbon Rendah. Universitas Sriwijaya.