s795-studi pengaruh.pdf

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PENGARUH KONSENTRASI EKSTRAK TEH

ROSELLA (HIBISCUS SABDARIFFA) SEBAGAI GREEN

CORROSION INHIBITOR UNTUK MATERIAL BAJA KARBON

RENDAH DI LINGKUNGAN NaCl 3,5% PADA TEMPERATUR

50 DERAJAT CELCIUS

SKRIPSI

AGUNG AKHMAD GUMELAR

0706268215

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL

DEPOK

JUNI 2011

Studi pengaruh ..., Agung Akhmad Gumelar, FT UI, 2011

UNIVERSITAS INDONESIA

STUDI PENGARUH KONSENTRASI EKSTRAK TEH

ROSELLA (HIBISCUS SABDARIFFA) SEBAGAI GREEN

CORROSION INHIBITOR UNTUK MATERIAL BAJA KARBON

RENDAH DI LINGKUNGAN NaCl 3,5% PADA TEMPERATUR

50 DERAJAT CELCIUS

SKRIPSIDiajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

AGUNG AKHMAD GUMELAR

0706268215

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN METALURGI DAN MATERIAL

DEPOK

Juni 2011


iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan selalu kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta nikmat sehat sehingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik mungkin. Penulisan skripsi ini dilakukan

dalam rangka untuk memenuhi salah satu syarat untuk menggapai gelar Sarjana

Teknik (ST) jurusan Metalurgi dan Material di Departemen Teknik Metalurgi dan

Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Skripsi ini mengambil tema korosi dengan judul “Studi Pengaruh

Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus sabdariffa) Sebagai Green

Corrosion Inhibitor untuk Material Baja Karbon Rendah di Lingkungan

NaCl 3,5% Pada Temperatur 50 derajat celcius”.

Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak

dari masa perkuliahan hingga penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya

untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu saya mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi Soedarsono, DEA, selaku dosen pembimbing

yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan saya

dalam penyusunan skripsi ini.

2. Prof. Dr-Ing. Ir. Bambang Suharno, selaku Kepala Departemen Teknik

Metalurgi dan Material FTUI.

3. Prof. Dr. Ir. Anne Zulfia Syahrial, M.Sc, selaku Pembimbing Akademis yang

telah membimbing selama masa kuliah.

4. Ir. Ahmad Herman Yuwono, Ph.D, selaku Koordinator Mata Kuliah Spesial

Departemen Metalurgi dan Material FTUI.

5. Orang tua saya tercinta (Ade Kusanadi Paweka, S.Pd dan Sri Suryati),

saudara-saudara tercinta, dan Shifa Fauzia, yang selalu menjadi mutiara hati

dan memberikan bantuan dukungan moral dan materi hingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini.

6. Luckclot Indonesia dan pejuangnya (Lucko, Fajar, Naldy, Roni, Wirda,

Deenul, dan Erwin ) yang menjadi sumber inspirasi dan perjuangan.


v

7. Para pejuang satu kontrakan (Taufik, Ashiro, Ruly, bang Vian, dan Emak)

yang selama dua tahun bersama.

8. Bang Riko, Roni Saputra, Dito, Andhika, Leon, dobiet, Farah Inayati, dan

Koresy yang telah banyak membantu dan memberi bimbingan selama

penulisan skripsi ini.

9. Kawan - kawan seperjuangan di Metalurgi dan Material angkatan 2007 yang

memulai kekeluargaan sejak masa PPAM membuat banyak kenangan indah.

Semoga ikatan keluarga ini terus hingga tua nanti.

10. Tim Futsal Metalurgi dan Material, bahagia pernah menjadi kapten tim dan

mempertahankan gelar juara Teknik Cup (TC) dua tahun berturut-turut 2010

dan 2011 serta Juara Metalurgi se-Indonesia 2011, kita paling jago di Teknik

UI dan metalurgi se-Indonesia.

11. KudaHitam, TIM Futsal Teknik 2010, dan The CUPs yang menjadi keluarga

saya selama kuliah dan memberikan kenangan indah dengan juara 3 EPC se-

UI dan medali perunggu di olimpiade UI.

12. BPH dan panitia KERSOS 2010 “Menebar Manfaat” yang sangat memberikan

pelajaran berharga tentang hidup dan kehidupan, sukses semuanya!

13. Kostan Rukay, Bapae, Ibue, Babeh, SMART-UI Garut, TIS 2009, Dersoz

Salam UI X, Forkat 2007, SFSC Jakarta, IMMt FTUI terimakasih menjadi

bagian hidup saya.

14. Serta senior dan junior saya yang banyak memberikan semangat.

15. Dan seluruh teman – teman yang tidak bisa disebutkan semuanya.

Akhir kata, saya hanya bisa mengucapkan terima kasih sebesar – besarnya

kepada semua pihak baik yang telah disebut maupun tidak, saya hanya berharap

Allah SWT akan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu.

Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu metalurgi dan

material ke depannya.

Depok, Juni 2011

Penulis


vii

ABSTRAK

Nama : Agung Akhmad GumelarNPM : 0706268215Program Studi : Teknik Metalurgi dan MaterialJudul Skripsi : Studi Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Teh Rosella (Hibiscus

sabdariffa) Sebagai Green Corrosion Inhibitor untuk Material BajaKarbon Rendah di Lingkungan NaCl 3,5% Pada Temperatur 50derajat celcius.

Teh rosella merupakan bahan organik yang dapat dikembangkan sebagai inhibitor untukmengurangi laju korosi baja karbon rendah di lingkungan air laut pada temperatur 50°C.Penggunaan teh rosella diharapkan dapat dijadikan sebagai inhibitor yang bersifat aman, ramahlingkungan, serta bio-degradable dan juga dapat mengurangi penggunaan bahan sintetis.Inhibitor teh rosella dipilih sebagai inhibitor organik karena mengandung zat antioksidan yangdapat menghambat proses korosi, seperti antosianin dan asam askorbat. Metode kehilangan beratdigunakan untuk menguji keefektifan teh rosella sebagai inhibitor dengan variasi konsentrasi (tanpa inhibitor, 2ml, 4ml, 6ml) dan lama perendaman selama 5 hari. Hasil penelitianmenunjukkan bahwa penambahan inhibitor teh rosella yang paling efektif bila digunakan padalingkungan NaCl 3.5% pada temperatur 50°C adalah pada penambahan 2 ml dengan efisiensi17.768 %.

Kata kunci :Korosi; Baja Karbon Rendah; Teh rosella; Inhibitor organik;Metode kehilangan berat; Konsentrasi; NaCl 3.5%


viii

ABSTRACT

Name : Agung Akhmad GumelarNPM : 0706268215Major : Metallurgy and Material EngineeringTitle : Effects Study of Roselle Tea (Hibiscus Sabdariffa) Extract

Concentration as Green Corrosion Inhibitors for Low Carbon Steelon NaCl 3,5% Solution in 50 degrees celcius

Roselle tea is organic materials that can be developed as inhibitors to reduce corrosion rate oflow carbon steel on sea water solution in 50°C. Roselle tea is uspected to be one of inhibitorswhich is safe, friendly environment, dan bio-degradable and alsocan reduce the use of organicmaterials. Roselle tea inhibitors have been chosen as organic inhibitors because its containingantioxidants that can reduce corrosion process, example anhthosianin and ascorbic acid. Weightloss method is used to teat the effectiveness of roselle tea as an inhibitors with variousconcentration ( without inhibitors, 2ml, 4ml, and 6ml) and period of immersion teat is 5 days.The result of research showed that addition roselle tea inhibitors most effective if used on NaCl3.5% solution in temperature 50°C is with additon 2ml with an efficciency 17.768 %.

Keywords :Corrosion; Low carbon steel; Rossele tea; Organic inhibitors;weight loss methode; concentration; NaCL 3.5%


ix Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL................................................................................................ iHALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS....................................................... iiHALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iiiKATA PENGANTAR............................................................................................. ivHALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIRUNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS................................................................ vABSTRAK ............................................................................................................ viiABSTRACT........................................................................................................... viiiDAFTAR ISI .......................................................................................................... ixDAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xiDAFTAR TABEL.................................................................................................. xiiDAFTAR RUMUS............................................................................................... xiiiDAFTAR NOTASI............................................................................................... xivDAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xv1. PENDAHULUAN.............................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 11.2. Perumusan Masalah ................................................................................... 21.3. Tujuan Penelitian........................................................................................ 41.4. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah........................................................ 41.5. Sistematika Penulisan ................................................................................ 5

2. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... 62.1. Prinsip Dasar Korosi .................................................................................. 62.2. Jenis-jenis Korosi ....................................................................................... 72.3. Korosi pada Baja Karbon Rendah............................................................ 102.4. Faktor Lingkungan terhadap Korosi di Lingkungan Air Laut ................. 122.5. Perlindungan Korosi ................................................................................ 14

2.5.1. Proteksi Katodik dan Anodik ......................................................... 142.5.2. Coating........................................................................................... 152.5.3. Pemilihan Material ......................................................................... 162.5.4. Inhibitor.......................................................................................... 16

2.6. Inhibitor.................................................................................................... 172.6.1. Jenis Inhibitor................................................................................. 172.6.2. Mekanisme Adsorpsi Inhibitor Organik......................................... 19

2.7. Teh Rosella............................................................................................... 222.8. Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor .................................... 23

2.8.1. Perhitungan Laju Korosi ............................................................... 232.8.2. Efisiensi Inhibitor .......................................................................... 24

3. METODOLOGI PENELITIAN .................................................................... 253.1. Diagram Alir Penelitian............................................................................ 253.2. Alat dan Bahan ......................................................................................... 26

3.2.1. Alat................................................................................................. 263.2.2. Bahan ............................................................................................. 26

3.3. Prosedur Kerja.......................................................................................... 27


x Universitas Indonesia

3.3.1. Preparasi Sampel ........................................................................... 273.3.2. Persiapan Larutan Rendam Air Laut 3,5% .................................... 283.3.3. Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh Rosella........................................ 283.3.4. Langkah Kerja Uji Rendam........................................................... 293.3.5. Pembersihan Sampel...................................................................... 29

4. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ............................................... 324.1. Hasil Pengujian ........................................................................................ 32

4.1.1. Hasil Pengamatan Visual Baja SPCC (Baja Karbon Rendah)....... 324.1.2. Hasil Pengujian Spectroscopy Baja SPCC .................................... 334.1.3. Hasil Pengujian Kehilangan Berat................................................. 334.1.4. Hasil Penghitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor............... 334.1.5. Hasil Pengukuran pH Larutan ....................................................... 344.1.6. Hasil Pengukuran Potensial Logam............................................... 35

4.2. Pembahasan.............................................................................................. 354.2.1. Pengujian Spectroscopy Baja SPCC.............................................. 354.2.2. Pengamatan Visual Dengan Penambahan dan Tanpa Penambahan

Inhibitor Teh Rosella..................................................................... 364.2.3. Pengamatan Visual Baja SPCC (Baja Karbon Rendah) ................ 374.2.4. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Pengurangan Berat....... 394.2.5. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Laju Korosi .................. 404.2.6. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Perubahan pH .............. 424.2.7. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Perubahan Potensial..... 434.2.8. Hutehn Antara Penambahan Inhibitor dengan Kondisi Logam

Berdasarkan Diagram Pourbaix .................................................... 44

5. KESIMPULAN................................................................................................ 49DAFTAR PUSTAKA............................................................................................ 51LAMPIRAN.......................................................................................................... 54


xi Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Contoh Korosi Seragam.................................................................. 8Gambar 2.2. Contoh Korosi Galvanik ................................................................. 8Gambar 2.3. Skema Korosi Erosi ........................................................................ 9Gambar 2.4. Skema Jenis-jenis Korosi.............................................................. 10Gambar 2.5. Pengaruh oksigen terlarut pada korosi baja karbon rendah

pada air destilasi (temperatur 25oC dan perendaman 48 jam) yangmengandung 165 ppm CaCl2 ........................................................ 13

Gambar 2.6. Model Skematik Lapisan Prisipitat............................................... 18Gambar 2.7. Struktur Molekul Aniline .............................................................. 20Gambar 2.8. Struktur Molekul Benzenethiol ..................................................... 21Gambar 2.9. Struktur Molekul 2-Aminobenzenethiol........................................ 21Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ................................................................ 25Gambar 4.1. Grafik pengurangan berat terhadap konsentrasi .......................... 39Gambar 4.2. Grafik laju korosi terhadap konsentrasi ........................................ 40Gambar 4.3. Grafik efisiensi inhibitor terhadap konsentrasi............................. 41Gambar 4.4. Grafik pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap

perubahan pH ................................................................................ 42Gambar 4.5. Grafik perubahan potensial logam terhadap konsentrasi.............. 44Gambar 4.6. Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada

Sistem tak Terinhibisi Pada Kondisi Sebelum dan SesudahPengujian....................................................................................... 45

Gambar 4.7. Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial PadaSistem Terinhibisi Dengan Penambahan 2 ml Pada KondisiSebelum dan Sesudah Pengujian................................................... 46




xii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Produk korosi pada baja..................................................................... 11Tabel 3.1. Data luas permukaan, massa, dan densitas ........................................ 27Tabel 4.1. Sampel sebelum diuji rendam............................................................ 32Tabel 4.2. Sampel setelah diuji rendam.............................................................. 32Tabel 4.3. Sampel setelah dikeringkan ............................................................... 32Tabel 4.4. Komposisi baja SPCC........................................................................ 33Tabel 4.5. Data kehilangan berat logam ............................................................. 33Tabel 4.6. Data laju korosi dan efisiensi inhibitor.............................................. 34Tabel 4.7. Data perubahan pH larutan air laut 3.5%........................................... 34Tabel 4.8. Data perubahan potensial logam........................................................ 35Tabel 4.9. Data rata-rata pH dan potensial awal-akhir logam ............................ 44


xiii Universitas Indonesia

DAFTAR RUMUS

1. Persamaan 2.1.

Ket : K = konstantaW = kehilangan berat (gram)D = densitas (gram/cm3)A = luas permukaan yang terendam (cm2)T = waktu (jam)

2. Persamaan 2.2.

Ket :XA = laju korosi tanpa penambahan inhibitor (mpy)XB = laju korosi dengan penambahan inhibitor (mpy)

3. Persamaan 3.1.

Ket : = massa jenis (gr/cm3)m = berat sampel (gram)p = panjang (cm)l = lebar (cm)t = tinggi (cm)

4. Persamaan 3.2.


xiv Universitas Indonesia

DAFTAR NOTASI

ρ = Massa jenis (gr/cm3)

W0 = Berat awal sampel baja karbon rendah (gr)

W1 = Berat akhir sampel baja karbon rendah (gr)

∆W = Pengurangan berat sampel baja karbon rendah (gr)

CR = Corrosion rate (mpy)

E0 = Potensial awal sampel baja karbon rendah (V vs SHE)

E1 = Potensial akhir sampel baja karbon rendah (V vs SHE)


xv Universitas Indonesia

LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. Foto alat pemotong sampel ..................................................... 55

LAMPIRAN 2. Foto mesin bor......................................................................... 55

LAMPIRAN 3. Foto alat timbangan sampel..................................................... 55

LAMPIRAN 4. Foto sampel sebelum diuji rendam ......................................... 56

LAMPIRAN 5. Foto sampel setelah diuji rendam............................................ 56

LAMPIRAN 6. Foto sampel setelah dibersihkan ............................................. 56

LAMPIRAN 7. Foto sampel didalam acetone .................................................. 56

LAMPIRAN 8. Foto Pencelupan sampel kedalam ultrasonic agitator untuk

mempercepat penghilangan scale dan produk korosi ............ 57

LAMPIRAN 9. Foto Pencelupan sampel kedalam NaHCO3 lewat jenuh ........ 57

LAMPIRAN 10. Foto proses pengeringan sampel dengan hair dryer ............... 57

LAMPIRAN 10. Hasil pengujian spektrometri Baja SPCC ............................... 58


1

Universitas Indonesia

Bab I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Korosi menurut NACE RP169 (National Association of Corrosion

Engineering) adalah proses pembusukan suatu bahan atau proses perubahan sifat

suatu bahan akibat pengaruh atau reaksinya dengan lingkungan sekitarnya. Korosi

adalah hasil reaksi kimia merusak antara paduan logam atau logam dan

lingkungannya[1]. Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi

dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan

meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, teknik pencampuran bahan

dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu,

kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya.

Korosi merupakan proses yang terjadi secara alami dan tidak akan bisa

berhenti selama logam tersebut masih berada di lingkungan yang bersifat korosif.

Proses ini akan merusak logam dengan cara mengikis logam yang kemudian akan

menurunkan sifat – sifat mekanis yang dimiliki oleh logam tersebut. Korosi pada

logam adalah hal yang tidak bisa dihindari, tetapi proses tersebut dapat diminimalisir

dengan proses proteksi atau mengendalikan laju korosi. Salah satu cara untuk

mengendalikan laju korosi adalah dengan menambahkan inhibitor korosi ke logam

yang ingin kita proteksi.

Inhibitor korosi merupakan suatu zat kimia yang bila ditambahkan kedalam

suatu lingkungan tertentu, dapat menurunkan laju penyerangan lingkungan itu

terhadap suatu logam[2]. Dari penelitian yang dilakukan Stupnisek-Lisac dkk (2002),

inhibitor korosi logam yang paling efektif adalah senyawa-senyawa organik[3]. Ada

banyak jenis inhibitor korosi untuk berbagai aplikasi. Umumnya mereka dapat

dikelompokkan menjadi dua kategori, organik dan anorganik. Inhibitor anorganik

yang paling sering digunakan dalam cooling tower water, heating/cooling

mechanisms, dehydration glycol, and sweetening amine solutions. Inhibitor anorganik

sudah banyak terbukti sebagai inhibitor yang memiliki inhibisi yang baik terhadap


2


laju korosi. Beberapa senyawa seperti fosfat, kromat, dikromat, silikat, borat dan

molibdat sudah memiliki reputasi yang baik dalam tugasnya sebagai inhibitor.

Namun senyawa – senyawa ini dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan apabila

terakumulasi sebab senyawa – senyawa ini umumnya bersifat toxic (beracun).

Oleh karena itu, saat ini para peneliti sedang mengembangkan pemanfaatan dan

penelitian inhibitor organik sebagai green inhibitor yang lebih aman terhadap

lingkungan. Pada senyawa organik salah satunya terdapat zat antioksidan. Zat

antioksidan didefinisikan sebagai senyawa yang dapat menunda, memperlambat, dan

mencegah proses oksidasi[4]. Antioksidan memiliki kemampuan dalam memberikan

elektron, mengikat dan mengakhiri reaksi berantai radikal bebas. Antioksidan bekerja

dengan cara mendonorkan elektronnya kepada senyawa yang bersifat oksidan,

sehingga aktivitas senyawa oksidan tersebut bisa dihambat. Atas dasar itulah bahan

organik tersebut dimanfaatkan sebagai inhibitor yang dapat mencegah reaksi oksidasi

material oleh unsur antioksidan yang terkandung di dalamnya melalui suatu

mekanisme tertentu. Pemakaian inhibitor organik yang tidak mencemari lingkungan

menjadi nilai lebih bila dibandingkan dengan inhibitor anorganik.

Banyak contoh ekstrak bahan-bahan alam yang memiliki kandungan

antioksidan yang tinggi salah satunya adalah teh rosella (Hibiscus Sabdariffa) yang

banyak digunakan sebagai salah satu minuman kesehatan karena memiliki kandungan

anthosianin sebagai zat antioksidan yang tinggi. Maka pemilihan teh rosella (Hibiscus

Sabdariffa) dapat dijadikan suatu jenis inhibitor organik dalam menghambat proses

korosi pada logam.

1.2 Perumusan Masalah

Air laut mengandung sekitar 3,5% garam yang sebagian besar terbentuk dari

NaCl, CaCl2, dan MgCl2, serta sejumlah kecil jenis garam lainnya. Keberadaan

kandungan Clorida (Cl-) pada air laut, menyebabkan air laut bersifat korosif. Larutan

3,5% NaCl biasa digunakan sebagai air laut sintetis (buatan) pada beberapa pengujian

korosi di laboratorium, namun laju korosi baja karbon dalam NaCl 3,5% hampir 4

kali lebih cepat dibandingkan dalam air laut alami.


3


Korosi merupakan sebuah proses yang terjadi pada logam apabila logam

tersebut kontak dengan lingkungannya. Sebaik apapun sebuah struktur di desain, jika

berada didalam lingkungan yang korosif, struktur tersebut pasti akan terdegradasi.

Yang menjadi tantangan saat ini adalah bagaimana cara meminimalisir kerugian yang

terjadi akibat proses ini. Permasalahan yang akan dikemukakan pada penelitian ini

adalah untuk mengetahui pengaruh ekstrak teh rosella yang mengandung zat

antioksidan dalam menghambat laju korosi logam low carbon steel pada lingkungan

yang korosif. Selain itu, penggunaan konsentrasi inhibitor yang tepat juga harus

diperhatikan (Fontana, 1987). Hal ini dilakukan agar inhibitor korosi dapat bekerja

secara maksimal. Penggunaan inihibitor dengan konsentrasi yang terlalu kecil

menyebabkan inhibitor tidak dapat bekerja secara maksimal. Akan tetapi penggunaan

inhibitor yang terlalu banyak dapat menyebabkan masalah, antara lain adalah

terjadinya emulsi dan pembuihan akibat sifat inhibitor sebagai surfaktan (Widharto,

2001)[5].

Pada penelitian ini beberapa variabel digunakan sebagai data pembanding

dalam menentukan pengaruh faktor-faktor tersebut di atas, dengan pengelompokan

sebagai berikut:

Parameter tetap:

a. Material baja karbon rendah

b. Lingkungan NaCl 3,5%

c. Volume larutan (450 ml)

d. Temperatur larutan (500C)

Parameter tidak tetap:

a. konsentrasi ekstrak teh rosella yaitu sebanyak 0, 2, 4, dan 6 ml.

Bila penilitian ini berhasil, ekstrak teh rosella dapat dijadikan salah satu

alternatif inhibitor organik yang dapat dikembangkan lagi agar menjadi lebih baik.

Sehingga didapatkan sebuah inhibitor baru yang aman, murah dan ramah lingkungan.


4


1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengetahui pengaruh ekstrak teh rosella sebagai inhibitor pada lingkungan air

laut pada temperatur 500C.

2. Mengetahui mekanisme penghambatan ekstrak teh rosella sebagai inhibitor

organik.

3. Mengetahui konsentrasi efektif ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik.

4. Mengetahui pengaruh temperatur terhadap efektivitas ekstrak teh rosella sebagai

inhibitor organik.

1.4 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Material yang digunakan adalah plat baja karbon rendah dengan kondisi awal

yang dianggap sama untuk variabel uji yang berbeda.

b. Inhibitor organik yang digunakan adalah ekstrak teh rosella yang diaplikasikan

pada NaCl 3,5% dengan volume yang disesuaikan dengan batas minimum

volume kontak larutan terhadap permukaan sampel disesuaikan dengan standar

ASTM G31-72 dengan temperatur 50oC.

c. Perhitungan corrosion rate menggunakan metode kehilangan berat (weight loss)

yang dilakukan sesuai dengan standar ASTM G1-03.

d. Metode penelitian yang digunakan adalah metode kehilangan berat dengan lama

waktu perendaman adalah 5 hari.

e. Konsentrasi ekstrak teh rosella yang digunakan dengan beda penambahan

masing – masing sampel yaitu 0 ml, 2 ml, 4 ml, dan 6ml.

f. Larutan rendam adalah air laut dengan volume yang disesuaikan dengan batas

minimum volume kontak larutan terhadap permukaan sampel sesuai dengan

standar ASTM G31-72.


5


1.5. Sistematika Penulisan

Dalam penulisan ini, sistematika penulisan disusun agar konsep dalam

penulisan skripsi menjadi berurutan sehingga akan didapat kerangka alur pemikiran

yang mudah dan praktis. Sistematika tersebut dapat diartikan dalam bentuk banyak

bab-bab yang saling berkaitan dengan yang lain. Bab-bab tersebut diantaranya :

Bab 1 Pendahuluan

Membahas mengenai latar belakang penulisan, perumusan masalah, tujuan penelitian,

ruang lingkung penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab 2 Tinjauan Pustaka

Membahas mengenai teori korosi secara umum baik pengertian dan jenis – jenis

korosi perlindungan terhadap korosi, aspek dan teoritis inhibitor, dan korosi pada

lingkungan NaCl 3,5%.

Bab 3 Metodologi Penelitian

Membahas mengenai diagram alir penelitian, alat dan bahan yang diperlukan untuk

penelitian, dan prosedur penelitian.

Bab 4 Hasil Penelitian dan Pembahasan

Membahas mengenai pengolahan data yang didapat dari penelitian serta menganalisa

hasil penelitian bai berupa angka, gambar, dan grafik, serta membandingkan dengan

teori dan literatur.

Bab 5 Kesimpulan

Membahas mengenai kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan serta

saran-saran yang bisa dimanfaatkan berdasarkan hasil penelitian.

Bab 6 Daftar Pustaka

Berisi tentang literatur-literatur, sumber-sumber daya dan kepustakaan yang

digunakan dalam penyusunan skripsi ini.


6


BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Prinsip Dasar Korosi

Korosi menurut NACE RP169 (National Association of Corrosion

Engineering) adalah proses pembusukan suatu bahan atau proses perubahan sifat

suatu bahan akibat pengaruh atau reaksinya dengan lingkungan sekitarnya[6].

Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua,

yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan

meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, teknik pencampuran

bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara,

suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya.

Korosi merupakan proses yang terjadi secara alami dan tidak akan bisa

berhenti selama logam tersebut masih berada di lingkungan yang bersifat korosif.

Proses ini akan merusak logam dengan cara mengikis logam yang kemudian akan

menurunkan sifat – sifat mekanis yang dimiliki oleh logam tersebut. Korosi pada

logam adalah hal yang tidak bisa dihindari, tetapi proses tersebut dapat

diminimalisir dengan proses proteksi atau mengendalikan laju korosi.

Reaksi korosi menghasilkan oksida logam, sulfida logam dan hasil reaksi

lainnya. Pada proses korosi reaksi yang berpengaruh adalah reaksi elektrokimia.

Korosi elektrokimia biasanya terjadi pada lingkungan yang basah, pada

temperatur yang relatif rendah, dengan berbagai bentuk korosi yang mengikuti

mekanisme elektrokimia yaitu terjadi reaksi oksidasi (anodik) dan reduksi

(katodik).

Proses yang terjadi pada korosi adalah proses elektrokimia yang

merupakan reaksi reduksi dan oksidasi yang terjadi secara spontan[1]. Pada rekasi

oksidasi terjadi pelarutan logam menjadi ion nya dan ion-ionnya tersebut akan

bereaksi dengan lingkungan menjadi produk korosi. Produk korosi yang

dihasilkan seperti Fe(OH)2. Proses elektrokimia dari korosi bila terdapat elektrolit.

Salah satu elektrolit yang menyebabkan korosi adalah di dalam larutan (aqueous).


7


Terdapat faktor - faktor yang mempengaruhi korosi di sistem elektrolit cair

(aqueous) diantaranya[7]:

1. Komponen ion larutan dan konstentrasinya

2. pH (tingkat keasaman)

3. Kadar oksigen

4. Tempeatur dan transfer panas

5. Kecepatan (pergerakan fluida)

Proses korosi dapat terjadi hanya jika 4 komponen dasar terjadinya korosi

terpenuhi, komponen tersebut ialah yaitu[8] :

1. Anoda, merupakan bagian logam yang berfungsi sebagai elektroda,

dimana terjadi reaksi anodik. Reaksi anodik adalah reaksi yang

menghasilkan elektron.

M → M+n + ne- ( n adalah valensi logam …... 2.1

2. Katoda, merupakan elektroda yang mengalami reaksi katodik yang

mengkonsumsi elektron hasil dari reaksi anodik.

3. Penghantar listrik, dimana diantara katoda dan anoda harus terdapat

kontak listrik agar arus dalam sel korosi dapat mengalir.

4. Elektrolit, merupakan suatu media yang bersifat menghantarkan arus

listrik seperti air dan tanah.

2.2. Jenis-jenis Korosi

Terdapat beberapa jenis korosi yang terjadi di kehidupan sehari – hari.

Jenis – jenis ini dipengaruhi oleh berbagai faktor yang menyebabkan berbeda –

beda bentuk korosi baik dari segi proses, mekanisme, kondisi, lingkungan sekitar,

dan berbagai faktor lainnya. Jenis korosi tersebut antara lain[9]:

1. Korosi seragam

2. Korosi galvanik

3. Korosi celah (crevice)

4. Korosi sumuran (pitting)

5. Environtmentally Induced Corrosion

6. Hydrogen Damage

7. Korosi batas butir


8


8. Dealloying

9. Korosi erosi

Berbagai jenis korosi tersebut diperngaruhi oleh berbagai macam faktor.

Pada elektrolit atau aplikasi air laut dapat terjadi beberapa jenis korosi dari jenis

korosi diatas antara lain:

a. Korosi Seragam (Uniform)

Korosi seragam adalah bentuk korosi dimana korosi terjadi secara

menyeluruh dipermukaan. Bentuk korosi ini mudah diprediksi, karena kecepatan

atau laju korosi di setiap permukaan adalah sama. Karakteristik dari korosi ini

terjadi pada bagian permukaan dan dimana pada bagian permukaan mengalami

reaksi elektrokimia yang sama sehingga seluruh permukaan mengalami

penghilangan material menjadi ionnya. Akibat dari korosi jenis ini adalah logam

akan kehilangan ketebalan per unit waktu. Korosi atmosfer adalah contoh yang

memungkinkan terjadinya korosi seragam Pada umumnya, uniform corrosion

dicegah dengan melapisi permukaannya seperti coating. Tujuannya adalah untuk

mengurangi interaksi logam dengan lingkungannya

Gambar 2.1 Contoh Korosi Seragam

b. Korosi Galvanik

korosi ini terjadi akibat dua logam atau lebih yang memiliki potensial reduksi

berbeda dihubungkan atau terhubung. Menurut deret volta / deret galvanik,

material yang memiliki potensial reduksi yang lebih kecil akan mengalami korosi.

Gambar 2.2. Contoh Korosi Galvanik

.


9


c. Korosi erosi

Korosi ini terjadi akibat adanya fluida yang korosif dan aliran fluida yang

berkecepatan tinggi. Namun pada aliran yang lamban menyebabkan rendahnya

laju korosi. Bila pergerakan fluida sangat cepat maka fluida korosif akan

mengerosi secara fisik dan menghilangkan lapisan produk pelindung korosi.

Selain itu dengan adanya lumpur atau pasir akan semakin meningkatkan serangan

dari korosi erosi. Korosi jenis ini umumnya terjadi pada bagian internal pipa,

dimana fluida gas mengalir dengan tekanan tinggi. Untuk itu bagian internal pipa

sebaiknya diberikan coating internal.

Terdapat beberapa tipe dari korosi erosi yaitu korosi cavitasi dimana

disebabkan pecahnya gelembung udara (bubles) yang dihasilkan oleh perubahan

tekanan disepanjang permukaan yang terkspose fluida dengan kecepatan tinggi.

Ledakan dari gelembung ini dapat merusak lapisan film dan mengeluarkan

partikel dari logam. Tipe lainnya adalah fretting dimana terjadi akibat adanya

pergerakan berulang akibat dari getaran atau dari logam dengan padatan lainnya.

Gambar 2.3. Skema Korosi Erosi


10


Gambar 2.4. Skema Jenis-jenis Korosi[1]

2.3. Korosi pada Baja karbon rendah

Baja merupakan material yang banyak digunakan untuk aplikasi pipa

saluran air, khususnya low carbon steel. Dengan adanya karbon, kekerasan dan

kekuatan akan meningkat sehingga low carbon steel digunakan karena memiliki

sifat mekanis yang baik, mudah dibentuk atau difabrikasi dan harga yang relatif

murah

Baja karbon, paling banyak digunakan untuk material keteknikan,

diperkirakan 85% dari produksi baja dunia. Walaupun terdapat keterbatasan

terhadap ketahanan korosi, baja karbon banyak digunakan untuk aplikasi kelautan


11


(maritim), nuklir, transportasi, proses kimia, industri perminyakan, refining, pipa

saluran, konstruksi pertambangan dan peralatan proses logam. Baja karbon secara

alami memiliki keterbatasan terhadap kandungan paduannya, biasanya di bawah

2% dari total penambahan. Namun, penambahan tersebut secara umum tidak

menghasilkan perubahan terhadap ketahanan korosi. Penambahan elemen paduan

seperti Cu, Ni, Si, dan Cr pada baja karbon rendah menunjukkan pengaruh

terhadap korosi. Unsur-unsur tersebut dapat meningkatkan ketahanan korosi[18].

Sedangkan penambahan unsure Si, Ti, S, Se, dan C akan menurunkan ketahanan

korosi[10]

Tabel 2.1. Produk korosi pada baja[11]

Senyawa Warna Oksida Ket.

Fe2O3.H2O

Fe(OH)3

Merah kecoklatan Fe3+ Hematite

Fe3O4 Hitam Fe2+/3+ Magnetite/lodestone

Fe(OH)2 Biru/Hijau Fe2+ Dapat larut, warna dapat

berubah sesuai

tingkat keasaman (pH)

FeO Hitam Fe2+ Pyrophoric

Proses korosi baja (Fe) secara termodinamika, dapat diprediksi dengan

menggunakan diagram Pourbaix (potensial/V-pH)


12


2.4. Faktor Lingkungan terhadap Korosi di Lingkungan Air Laut

Air laut adalah campuran kimia kompleks dimana memiliki beberapa

tingkatan setiap unsur pada sistem periodik. Dalam aplikasinya faktor tersebut

tidak memberikan efek secara individu namun saling terhubung setiap efek dari

berbagai faktor tersebut. Faktor – faktor tersebut adalah[12]:

a) Komposisi kimia air laut

Total kandungan garam pada air laut sering disebut dengan salinitas.

Garam – garam pada air laut merupakan fluida yang korosif. Dalam

mengukur kadar garam dari air laut dengan melihat kadar klorin. Salinitas

dari air laut dapat dirumuskan sebagai berikut[12]:

Salinitas = 1.80655 x klorin……… 2.2

Selain itu kandungan air laut yang umumnya mengandung garam NaCl

antara 3-3,5% memiliki kadar oksigen terlarut yang paling optimum[9].

b) Konduktivitas elektrik

Dari berbagai penelitian menyimpulkan bahwa air laut memiliki

konduktivitas listrik yang sangat tinggi hingga mencapai 250 kali lebih

tinggi dibanding air lain. Dengan tingginya konduktivitas air laut maka

ketahanan dari elektrolit tidak terlalu penting dalam mempengaruhi arus

korosi. Selain itu area yang terkena dampak korosi pada lingkungan air

laut lebih luas dibandingkan dengan lingkungan lainnya.

c) Senyawa halogen

Senyawa halogen seperti klorida, bromida, iodida pada air laut mempunyai

efek yang penting terhadap korosi dimana secara prinsip kekuatannya

menyebabkan pecahnya lapisan oksida secara terlokalisasi. Selain itu ion

ini juga merupakan faktor dalam perambatan dari inisiasi korosi setelah

pecahnya lapisan pasif.

d) Korosi atmosfer

Atmosfer di sekitar air laut memiliki agresifitas yang lebih tinggi daripada

atmosfer lainnya karena adanya pengaruh air laut yang menguap. Uap air

yang mengandung garam – garam air laut dapat mengkorosi peralatan

disekitar laut atau berada lingkungan laut.


13


e) pH

pH air laut umumnya adalah berada pada range 8,1-8,3 dimana pada range

tersebut terdapat kesetimbangan antara ion – ion di dalam air dan karbon

dioksida dari atmosfer. Ketika konsentrasi CO2 berkurang oleh proses

fotosintesis, keasaman dari air laut akan meningkat hingga pH lebih dari 9.

Bila terjadi dekomposisi oleh organisme laut yang menghasilkan

hilangnya oksigen dan menghasilkan H2S akan dapat menurunkan pH

dibawah 8. Namun normalnya pH air laut berada diatas tingkat evolusi

hidrogen sehingga proses yang terjadi adalah reduksi oksigen.

f) Oksigen

Oksigen memainkan peranan yang penting dalam reaksi katodik dan

mengkontribusi terbentuknya pasifitas pada baja tahan karat dan

pembentukan lapisan pelindung oksida pada logam seperti aluminum dan

titanium. Namun bila terlarut dalam air laut, dapat berperan penting dalam

proses korosi. Kesetimbangan oksigen di dalam air laut dipengaruhi oleh

tumbuhan laut dan organisme. Kandungan oksigen pun memiliki variasi di

setiap kedalaman air laut dapat menghasilkan arus korosi dimana berakibat

timbulnya korosi akibat bedanya aerasi disetiap kedalaman.

Efek oksigen terlarut dapat terlihat pada Gambar 2.5. berikut.

Gambar 2.5. Pengaruh oksigen terlarut pada korosi baja karbon rendah

pada air destilasi (temperatur 25oC dan perendaman 48 jam) yang mengandung 165 ppm CaCl2[22]


14


Laju korosi memiliki nilai optimum pada kadar oksigen dengan jangkauan

10 – 15 ppm. Dari grafik ini terlihat walaupun kadar oksigen yang terlarut

sedikit masih terlihat adanya korosi yang terjadi walaupun laju korosinya

kecil. Adanya proses agitasi atau stirring dapat meningkatkan transport

pelarutan oksigen dan meningkatkan laju korosi. Oksigen terlarut sering

mempunyai variabel akses untuk tujuan berbeda pada permukaan yang

lebih besar. pH yang lebih rendah terdapat di daerah anoda (di bawah

deposit karat oksida) sedangkan di sekelilingnya merupakan daerah katoda

(ber-pH tinggi) yang dihasilkan dari reaksi reduksi oksigen terlarut[13].

g) Gas terlarut lainnya

Terdapat gas terlarut lainnya yang dapat mengkontribusi terjadinya korosi.

Air laut umumnya mengandung CO2 yang setimbang dengan atmosfer.

Selain itu terdapat polusi amonia yang dapat mengkontribusi terjadinya

stress corrosion cracking bila terakumulasi bersama oksigen serta terdapat

H2S dan sulfida yang dihasilkan oleh sulfate reducing bacteria yang

akibatnya dapat menimbulkan korosi sumuran (pitting).

h) Gelembung udara

Gelembung udara yang secara mekanis dihasilkan oleh beberapa mesin

seperti pompa scoops propellers, dan lain-lain dimana dapat meningkatkan

agresifitas serangan impingement.

i) Temperatur

Temperatur pada air laut juga merupakan salah satu faktor dalam proses

korosi. Air laut pada daerah tropis dapat menghasilkan barrier untuk

difusi oksigen akibat pertumbuhan yang cepat organisme laut, sedangkan

pada air laut yang dingin seperti di laut artik, sedikitnya organisme laut

mengurangi difusi oksigen sehingga meningkatkan kelarutan oksigen.

2.5. Perlindungan Korosi

2.5.1. Proteksi Katodik dan Anodik

Proteksi katodik (Cathodic Protection) adalah teknik yang digunakan

untuk mengendalikan korosi pada permukaan logam dengan menjadikan

permukaan logam tersebut sebagai katoda dari sel elektrokimia. Proteksi katodik


15


meliputi aplikasi pemberian arus searah (DC) dari sumber eksternal untuk

melindungi logam terhadap serangan korosi, dengan memberikan elektron untuk

mencegah ionisasi logam menjadi elektron bebas yang menyebabkan logam

tersebut mudah beraksi.

Metode-metode proteksi katodik, antara lain:

1. Anoda korban (sacrifice anode)

Metode ini menggunakan prinsip galvanik, dimana suatu logam yang akan

dilindungi, misalnya pipa, dihubungkan secara elektrik dengan logam yang

bersifat anodik (lebih negatif dibandingkan pipa) sesuai dengan deret galvanik.

Dengan demikian, pipa akan menjadi katoda dan logam lainnya akan menjadi

anoda. Anoda korban akan terus-menerus termakan oleh korosi dan harus diganti

secara periodik.

2. Arus tanding (impressed current)

Metode arus tanding diaplikasikan dengan memberikan arus listrik searah

dari sumber luar, untuk melindungi suatu struktur logam yang saling berdekatan.

Pada prinsipnya, metode ini dilakukan dengan memberikan suplai elektron kepada

struktur yang diproteksi secara katodik agar tidak terjadi kebocoran elektron.

Proses ini menggunakan penyearah (rectifier) dengan kutub negatif dihubungkan

ke logam yang akan dilindungi dan kutub positif dihubungkan ke anoda. Anoda

yang digunakan biasanya adalah anoda inert.

2.5.2.Coating

Coating adalah proses pelapisan permukaan logam dengan cairan atau

serbuk, yang akan melekat secara kontinu pada logam yang akan dilindungi,

setelah melalui proses solidifikasi memberikan lapisan pelindung sehingga logam

terisolasi dari lingkungannya yang korosif. Coating biasa diberikan pada seluruh

permukaan logam sehingga reaksi antara permukaan logam dengan lingkungan

mengalami pernghambatan. Lapisan isolator ini akan menghambat aliran arus

listrik diseluruh permukaan logam yang dilindungi. Untuk aplikasi misalnya baja,

metode coatings cukup efektif untuk dikombinasikan dengan metode proteksi

katodik dalam peningkatan efektifitas[14].


16


. Pelapisan yang paling umum digunakan adalah dengan cat. Cat yang

digunakan biasanya merupakan bahan organik yang tidak dapat larut yang disebut

pigmen, dengan partikel pengangkut cair. Pigmen biasanya terdiri dari logam

oksida TiO2, PbO3, Fe2O3, dan lainnya. Sementara zat pengangkutnya berupa

minyak nabati yang jika mengalami kontak dengan udara akan teroksidasi dan

terpolimerisasi menjadi zat padat

2.5.3. Pemilihan Material

Prinsip dasar metode pemilihan material adalah memilih material seusai

dengan kondisi lingkungan dimana material tersebut akan diaplikasikan. Metode

ini erat kaitannya dengan potensial galvanik dari logam yang digunakan.

2.5.4. Inhibitor

Inhibitor adalah zat kimia yang jika ditambahkan dalam konsentrasi yang

kecil pada suatu lingkungan, secara efektif dapat menurunkan laju korosi[10].

Secara umum, mekanisme kerja inhibitor dapat dibedakan menjadi 4, yaitu

sebagai berikut[13] :

1. Inhibitor teradsorpsi pada permukaan logam, dan membentuk suatu

lapisan tipis dengan ketebalan beberapa molekul inhibitor. Lapisan ini

tidak dapat dilihat oleh mata biasa, namun dapat menghambat

penyerangan lingkungan terhadap logamnya.

2. Melalui pengaruh lingkungan (misal pH) menyebabkan inhibitor dapat

mengendap dan selanjutnya teradsopsi pada permukaan logam serta

melindunginya terhadap korosi. Endapan yang terjadi cukup banyak,

sehingga lapisan yang terjadi dapat teramati oleh mata.

3. Inhibitor lebih dulu mengkorosi logamnya dan menghasilkan suatu zat

kimia yang kemudian melalui peristiwa adsorpsi dari produk korosi

tersebut membentuk suatu lapisan pasif pada permukaan logam.

4. Inhibitor menghilangkan kontituen yang agresif dari lingkungannya.


17


2.6. Inhibitor

Suatu inhibitor kimia adalah suatu zat kimia yang dapat menghambat atau

memperlambat suatu reaksi kimia. Secara khusus, inhibitor korosi merupakan

suatu zat kimia yang bila ditambahkan kedalam suatu lingkungan tertentu, dapat

menurunkan laju penyerangan lingkungan itu terhadap suatu logam. Pada

prakteknya, jumlah yang di tambahkan adalah sedikit, baik secara kontinu

maupun periodik menurut suatu selang waktu tertentu.

Pemilihan inhibitor untuk suatu material perlu didasari atas beberapa

pertimbangan berikut[2]:

a. Biaya dari suatu inhibitor yang terkadang sangat mahal sehingga

meningkatkan biaya operasi.

b. Kandungan inhibitor yang bersifat toksin yang memberikan efek yang

membahayakan bagi kehidupan manusia atau kehidupan makhluk lain.

c. Ketersediaan inhibitor akan menentukan pemilihan inhibitor dan apabila

ketersediaannya sangat sedikit, maka inhibitor akan menjadi sangat mahal.

d. Tingkat keramahan terhadap lingkungan

Pemilihan inhibitor yang tepat akan memberikan tingkat proteksi yang

tinggi karena pada dasarnya setiap inhibitor memiliki mekanisme perlindungan

yang berbeda. Inhibitor memiliki beberapa mekanisme kerja secara umum

yaitu[15]:

a. Meningkatkan atau menurunkan polarisasi anodik atau katodik suatu logam

b. Menurunkan laju difusi reaktan di permukaan logam

c. Menurunkan tahanan listrik di permukaan logam

2.6.1. Jenis inhibitor

Inhibitor dalam dalam bagaimana mekanisme inhibitor tersebut bekerja

dapat dibedakan menjadi 5 jenis yaitu[15]:

a. Inhibitor Anodik

Inhibitor anodik membuat logam menjadi terpolarisasi ke arah anodik

sehingga berada pada daerah pasif yang membuat suatu lapisan pasif di

permukaan logam sehingga laju korosi dapat menurun. Terdapat dua tipe inhibitor

anodik, yakni:


18


Oxidizing anions, seperti kromat, nitrat, dan nitrit yang dapat membuat lapisan

pasif di permukaan baja.

Non-oxidizing ions, seperti phospat, tungsten, dan molybdate yang

membutuhkan keberadaan oksigen agar dapat membuat lapisan pasif di

perukaan baja.

b. Inhibitor Katodik

Inhibitor jenis ini bekerja dengan menghambat reaksi katodik suatu logam

akibat pembentukan suatu persipitat di wilayah katoda yang dapat meningkatkan

impedansi permukaan sekaligus membatasi reaksi reduksi untuk melindungi

logam tersebut. Perlindungan terjadi akibat penghambatan reaksi reduksi yang

terjadi di katoda sehingga otomatis reaksi di anoda juga berkurang atau terhambat

karena reaksi yang terjadi di anoda dan katoda berjalan setimbang dan spontan.

Dari inhibitor katodik ini terbagi menjadi tiga jenis yaitu[15]:

Racun katoda, jenis yang menghambat reaksi evolusi hidrogen.

Persipitat katoda, jenis yang dapat mengendap membentuk oksida sebagai

lapisan pelindung pada logam.

Oxygen scavenger, jenis yang dapat mengikat oksigen terlarut sehingga

mencegah reaksi reduksi oksigen pada katoda.

c. Inhibitor Presipitasi

Inhibitor jenis ini bekerja dengan membentuk persipitat yang relatif

porous, tebal, dan kurang kuat melekat pada logam[14]. Lapisan ini terbentuk di

seluruh permukaan logam yang berperan sebagai lapisan pelindung untuk

menghambat reaksi anodik dan katodik logam tersebut secara tidak langsung.

Gambar 2.6. Model skematik lapisan presipitat[15]

d. Inhibitor organik

Baik efek anodik maupun katodik terkadang muncul oleh adanya

penambahan inhibitor organik pada suatu sistem. Namun, secara umum, inhibitor

organik mempengaruhi seluruh permukaan dari logam yang terkorosi saat


19


pemberian konsentrasi inhibitor yang optimum. Umumnya, inhibitor organik

melindungi logam dengan cara membentuk suatu lapisan yang bersifat

hydrophobic di permukaan logam[10].

e. Volatile Corrosion Inhibitor

Inhibitor jenis ini bekerja dengan menurunkan tingkat korosifitas

lingkungan dari suatu logam yang ingin dilindungi berada sebagai senyawa yang

dialirkan melalui lingkungan tertutup menuju lingkungan korosif tersebut dengan

cara penguapan dari sumbernya. Inhibitor jenis ini yang sering digunakan

morpholine, hydrazine pada boiler. Senyawa tersebut dialirkan sebagai uap untuk

mencegah korosi pada bagian condenser tubes untuk menetralkan suasana asam

dan menggeser pH kesuasana yang tidak terlalu asam. Pemakaian yang efisien

dari inhibitor dari jenis ini dapat menghasilkan proses inhibisi secara cepat dan

dapat digunakan untuk jangka waktu yang lama[10].

2.6.2. Mekanisme Adsorpsi Inhibitor Organik

Pada jenis inhibitor organik, terjadi proses adsorpsi pada permukaan

logam untuk membentuk lapisan senyawa kompleks. Namun dalam adsorpsi

terbagi menjadi 3 mekanisme yaitu[16,17]:

a) Physical adsorption

Mekanisme ini terbentuk hasil dari interaksi elektrostatik antara inhibitor

dengan permukaan logam. Logam yang diberi muatan positif akan

mengikat inhibitor dengan muatan negatif. Begitu juga dengan sebaliknya.

Ikatan ini terbentuk dengan cepat dan bersifat bolak – balik namun mudah

hilang atau rusak dari permukaan logam.

b) Chemisorption

Mekanisme ini terbentuk dari transfer atau membagi muatan antara

molekul dari inhibitor dengan permukaan logam. Jenis adsorpsi ini sangat

efektif karena sifatnya tidak bolak – balik namun dalam pembentukannya

berjalan lebih lambat.

c) Film Forming


20


Mekanisme jenis ini dipengaruhi oleh struktur inhibitor, komposisi larutan

sebagai media elektrolit, sifat bawaan dari logam, dan potensial

elektrokimia pada lapisa antar muka logam-larutan.

Adsorpsi inhibitor organik biasanya melibatkan minimal dua dari jenis

adsorpsi di atas yang berjalan simultan. Sebagai contoh, adsorpsi inhibitor organik

pada logam di lingkungan HCl adalah kombinasi chemisorptions-physical

adsorption yang memberikan perlindungan fisik dan kimiawi[17].

Mekanisme – mekanisme adsorpsi diatas dipengaruhi oleh banyak faktor

diantaranya struktur inhibitor, komposisi larutan, sifat dari logam, dan potensial

elektrokimia pada lapisan antar muka logam-larutan. Mekanisme adsorpsi secara

umum diawali dengan dengan pertukaran molekul air (physical adsorption) yang

terabsorbsi pada permukaan logam melalui reaksi[18]:

(Inhibitor)solven + (nH2O)ads (Inhibitor)ads + (nH2O)ads……. 2.3

Selanjutnya inhibitor yang telah teradsopsi bereaksi (chemisorptions) dengan

kation logam yang telah teroksidasi [19].

Mn+ + (Inhibitor)ads M(Inhibitor)n+ads………. 2.4

Adsorpsi di atas membentuk senyawa kompleks pada lapisan antar muka

logam-larutan yang disebut organo metallic complex layer yang dapat

menghambat reaksi permukaan[17]. Lapisan yang teradsorpsi tersebut dapat

bertindak sebagai pelindung wilayah anodik, wilayah katodik, ataupun keduanya.

Kecenderungan fungsi anodik-katodik dari inhibitor organik dapat dilihat dari

desain dan struktur inhibitor organik tersebut.

Inhibitor organik dapat berperan sebagai berikut yaitu[16]:

1. Proton Acceptors, yaitu inhibitor organik yang menerima muatan positif dari

larutan asam sehingga bermuatan positif (kation) dan bermigrasi ke katoda.

Karena itu struktur inhibitor organik yang seperti ini memiliki fungsi katodik

dan banyak digunakan pada lingkungan asam. Contohnya antara lain anilines,

quinolines, dan aliphatic amines.

Gambar 2.7. Struktur Molekul Aniline


21


2. Electron Acceptors, yaitu inhibitor organik yang memiliki kemampuan untuk

menerima elektron dan efektif untuk korosi dengan reaksi anodik. Struktur

inhibitor organik ini memiliki kepadatan elektron yang tinggi dan pada larutan

asam diasumsikan memiliki muatan negatif. Contohnya antara lain organic

peroxides, organic thiols, dan kromat.

Gambar 2.8. Struktur Molekul Benzenethiol

3. Mixed Molecules, yaitu inhibitor organik yang memiliki lebih dari satu gugus

utama pada struktur molekulnya dengan proton acceptor pada satu gugus

utama dan electron acceptor pada gugus utama yang lain (inductomeric).

Salah satu sifat ini akan dominan tergantung pada kondisi lingkungan. Karena

inhibitor jenis ini dapat bertindak sebagai inhibitor katodik atau anodik,

inhibitor ini juga disebut inhibitor ambiodic. Contohnya adalah 2-

aminobenzenethiol. Struktur seperti ini juga memungkinkan inhibitor

ambiodic untuk membentuk garam dari dua gugus utama tersebut dan dapat

membebaskan ion organik pada lingkungan asam seperti HCl yang dapat

mengurangi tingkat keasaman lingkungan tersebut.

Gambar 2.9. Struktur Molekul 2-Aminobenzenethiol

Selain dari desain dan strukturnya, fungsi tersebut juga dapat dilihat dari

kecenderungan perubahan potensial korosi logamnya. Perubahan ke arah yang

lebih positif menunjukkan penghambatan proses anodik. Perubahan ke arah yang

lebih negatif menunjukkan penghambatan proses katodik. Sedangkan perubahan

nilai potensial yang kecil menunjukkan penghambatan proses anodik dan

katodik[15].


22


2.7.Teh rosella

Teh rosella yang memiliki nama latin hibiscus sabdariffa merupakan salah

satu inhibitor yang sedang dikembangkan sebagai inhibitor organik. Teh rosella

memiliki kandungan antioksidan yang tinggi. Menurut Indigomore, anti oksidan

dapat didefinisikan sebagai suatu zat yang dapat memperlambat proses oksidasi.

Antioksidan adalah molekul yang memiliki interaksi dengan aman terhadap

molekul yang mengandung satu atau lebih elektron tak berpasangan[20]. Salah satu

kandungan dari teh rosella yang merupakan komponen senyawa antioksidan

adalah anthosianin dan asam askorbat (vitamin C).

Antioksidan sebenarnya didefinisikan sebagai inhibitor yang bekerja

menghambat oksidasi dengan cara bereaksi dengan radikal bebas reaktif

membentuk radikal bebas tak reaktif yang relatif stabil. Sebelumnya kita perlu

mengenal penggolongan antioksidan itu sendiri. Antioksidan terbagi menjadi

antioksidan enzim dan vitamin. Antioksidan enzim meliputi superoksida

dismutase (SOD), katalase dan glutation peroksidase (GSH.Prx). Antioksidan

vitamin lebih populer sebagai antioksidan dibandingkan enzim. Antioksidan

vitamin mencakup alfa tokoferol (vitamin E), beta karoten dan asam askorbat

(vitamin C). [21]

Di dalam teh rosella terkandungan anthosianin yang tinggi yang dapat

berperan sebagai zat antioksidan, dimana zat tersebut mampu untuk menghambat

laju korosi yang terjadi pada baja karbon rendah. Zat anthosianin akan

memperlambat proses oksidasi yang terjadi dengan mendonorkan elektron

terhadap logam Fe2+ untuk membentuk senyawa kompleks. Reaksi antara

Fe2+ dengan inhibitor ekstrak bahan alam ini yang menghasilkan senyawa

kompleks. Produk tersebut mempunyai kestabilan yang tinggi dibanding dengan

Fe saja, sehingga sampel besi atau baja yang diberikan inhibitor ekstrak bahan

alam akan lebih tahan terhadap korosi.

Antihipertensi Nun di Selandia Baru, John McIntosh meneliti kandungan

antioksidan. Periset dari Institute of Food Nutrition and Human Health, Massey

University, itu mengekstrak rosella dengan mengeringkan kelopak bunga pada

suhu 500C selama 36 jam. Tiga gram oseile rouge -sebutan rosela di Perancis-

hasil pengeringan diencerkan dalam 300 ml air. Larutan itu dimasukkan ke tabung


23


spektrofotometer. Hasilnya rosela mengandung 51% antosianin, sedangkan

antioksidannya 24%. Antosianin yang berpengaruh diberi nama delphinidin 3-

sambubioside. [22]

Teh rosella juga memiliki kandungan asam askorbat, dimana asam

askorbat merupakan suatu zat antioksidan. Soejono Tjitro, Juliana Anggono, dan

Heri Hariyono menggunakan asam askorbat (vitamin C) sebagai inhibitor. Dalam

dunia kedokteran, asam askorbat merupakan suatu zat anti-oksidan, demikian juga

halnya dengan asam amino. Menurut Indigomorie, antioksidan dapat didefinisikan

sebagai suatu zat yang dapat memperlambat proses oksidasi.

Ir Didah Nurfarida MSi, periset Ilmu dan Teknologi Pangan, Institut

Pertanian Bogor menemukan kandungan antioksidan pada teh kelopak merah

pada tahun 2006. Jumlahnya 1,7 mmmol/prolox, lebih tinggi dibanding kumis

kucing. Bahan aktif dari kelopak teh rosella adalah grossypeptin, antosianin,

gluside hibiscin, dan flavonoid[23]. Selain itu, kelopak teh rosella mengandung

vitamin C (260-280 mg setiap 100 g) , vitamin D, vitamin B1, vitamin B2, niacin,

riboflavin, betakaroten, zat besi, asam amino, polisakarida, omega 3, kalsium, dll.

Rasa asam dari kelopak bunga itu disebabkan kandungan vitamin C, asam sitrat,

dan asam glikolik.

Dengan melihat kandungan yang ada dalam teh rosella, maka dapat kita

asumsikan bahwa teh rosella merupakan inhibitor organik atau inhibitor alam

yang berperan untuk menahan atau menekan laju oksidasi pada lingkungan

korosif.

2.8.Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

2.8.1. Perhitungan Laju Korosi

Salah satu dari corrosion monitoring adalah dengan mengetahui laju

korosi pada logam dari suatu struktur sehingga dari dengan mengetahui laju

korosi kita dapat memprediksi kapan dan berapa lama struktur itu dapat bertahan

terhadap serangan korosi[1]. Teknik monitoring korosi dapat dibagi menjadi

beberapa metode yaitu kinetika (weight loss) dan elektrokimia (diagram

polarisasi, linear polarization resistance, electrochemical impedance

spectroscope, potensial korosi, dan electrochemical noise).


24


Metode kehilangan berat adalah salah satu metode untuk mengetahui laju

korosi dari suatu material terhadap lingkungannya. Berdasarkan ASTM G1-03,

persamaan untuk menghitung laju korosi adalah sebagai berikut :

………… 2.5.

Dimana :

K = konstanta (mpy = 3,45 x 106)

W = kehilangan berat (gram)

D = densitas (gram/cm3)

A = luas permukaan yang terendam (cm2)

T = waktu (jam)

Menurut L.Caceres, dkk.[24] dalam penelitiannya menyatakan bahwa

pengujian weight loss mempunyai kelemahan dibandingkan teknik pengujian

lainnya. Kelemahannya yaitu tidak dapat mendeteksi secara cepat perubahan yang

terjadi pada proses korosi, perhitungan laju korosi pada coupon tidak dapat

diterjemahkan secara langsung dari peralatan, localized corrosion tidak dapat

dilihat secara langsung tanpa pemindahan coupon dari tempat pengujian, dan

bentuk korosi tidak dapat dideteksi dari coupon. Namun, menurut Jia-Jung Fu,

dkk. [25] metode weight loss sering digunakan dalam skala laboratorium dan

industri, karena memerlukan peralatan yang sederhana dan diperoleh data yang

akurat tentang laju korosi.

2.8.2. Efisiensi Inhibitor

Efisiensi inhibitor menunjukkan persentase penurunan laju korosi akibat

penambahan inhibitor. Persamaannya adalah sebagai berikut :

……………… 2.6.

Dimana :

Xa = laju korosi tanpa inhibitor (mpy)

Xb = laju korosi dengan inhibitor (mpy)


25


BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Diagram Alir Penelitian

Diagram alir penilitian mengenai pengaruh ekstrak teh rosella sebagai

green inhibitor pada baja karbon rendah di lingkungan air laut pada temperatur

50ºC adalah sebagai berikut :

Gambar 3.1. Diagram alir penelitian

Mulai

Pemotongan,Pengeboran, Uji

Komposisi,Pengamplasan,

Pengambilan FotoPembuatan

Larutan NaCl

Persiapan Ekstrak teh rosella

Pemanasan wadah dalam water bath hingga suhu 500C; Ukur pH

Pencelupansampel selama 5

Pemantauan volumelarutan secara berkala

Pegukuran pH akhir larutandan potensial akhir logam

Penimbangan berat akhir dan foto sampel

Wadah D1, D2,D3; Penambahan

6 ml inhibitor

Wadah C1, C2,C3; Penambahan

4 ml inhibitor

Wadah B1, B2,B3; Penambahan

2 ml inhibitor

Wadah A1, A2,A3; Tanpainhibitor

Data Hasil Pengujian

Analisa Data dan Pembahasan Studi Literatur

Selesai

Preparasi

Sampel


26


3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat

1. Alat pemotong sampel

2. Mesin bor

3. mata bor diameter 4 mm

4. Mesin dan kertas amplas #80 dan #100

5. Timbangan digital

6. jangka sorong

7. Multimeter

8. pH meter digital

9. Benang

10. wadah plastik (Aqua 600 ml)

11. kertas label

12. Elektroda standar Ag/AgCl

13. Penggaris dan pensil

14. Pinset

15. Kamera DSLR

16. Beaker glass

17. Hair dryer

18. Water bath

19. Ultrasonic agitator

20. Magnetic stearer

3.2.2. Bahan

1. Low carbon steel (baja SPCC)

a. Dimensi : 25 mm x 20 mm x 1 mm

b. Densitas : dipilih 5 material secara acak untuk dihitung densitasnya.

Pengukuran densitas sampel (ρ) menggunakan persamaan berikut :

ρ= m/(p x l x t) ............................ 3.1

Panjang (p), lebar (l), dan tebal (t) diukur menggunakan jangka sorong,

sedangkan massa sampel (m) diukur menggunakan timbangan digital.


27


Tabel 3.1. Data luas permukaan, massa, dan densitas

No

Sampel

panjang

(cm)

lebar

(cm)

tinggi

(cm)

massa

(gr)densitas (gr/cm3)

1 2,685 1,965 0,08 3,3359 7,903440564

2 2,685 2,04 0,085 3,4298 7,366741198

3 2,685 2,025 0,085 3,4315 7,424988065

4 2,635 2,06 0,08 3,3588 7,734750649

5 2,685 2,05 0,085 3,4696 7,41587383

Rata-rata 2,675 2,028 0,083 3,3943 7,569158861

Dari kelima sampel diatas, didapat densitas rata-rata sebesar :

7,569 gr/cm3

2. Teh rosella merk x

3. aquades

4. Acetone

5. NaHCO3

6. Inhibitor baracor

3.3. Prosedur Kerja

3.3.1. Preparasi Sampel

1. Pemotongan sampel

Pada penelitian ini, material baja SPCC yang didapat berupa lembaran

berdimensi 200 mm x 200 mm x 1 mm. Kemudian dipotong menjadi

berukuran 25 mm x 20 mm x 1 mm sebanyak 12 buah.

2. Pengeboran sampel

Sampel yang telah dipotong, kemudian dibor dengan mata bor berdiameter

4 mm pada bagian atas untuk menggantungkan sampel dengan benang.

3. Pengamplasan sampel

Sampel diamplas untuk menghilangkan oksida yang ada dipermukaan

sampel.

4. Pengambilan Foto

Sampel difoto untuk mendapatkan data visual sampel sebelum dilakukan


28


pencelupan.

5. Penimbangan berat awal sampel

Masing-masing sampel ditimbang berat awalnya menggunakan timbangan

digital.

3.3.2. Persiapan Larutan Rendam Air Laut 3,5%

Larutan yang digunakan pada penelitian ini adalah air laut. Air laut dibuat

dengan cara mencampurkan aquades dengan garam teknis. Untuk mendapatkan

kondisi larutan yang sama dengan air laut (NaCl 3,5%), maka perlu dilarutkan

garam teknis sebanyak 35 gram ke dalam 1000 ml aquades.

…….. 3.2.

Volume pelarut : 1000 ml; Massa jenis aquades : 1 gr/cm3 , maka massa

pelarut : 1000 gram

Berdasarkan ASTM G31-72, untuk pengujian celup skala laboratorium,

volume larutan minimal untuk pengujian adalah:

……. 3.3.

Luas permukaan sampel:

Volume minimal = 0,4 x 1085,29 = 434,12 ml ≈ 450 ml

Larutan yang telah dimasukkan ke dalam beaker glass kemudian

dipanaskan dalam water bath hingga temperatur larutan mencapai 500C.

3.3.3. Persiapan Inhibitor Ekstrak Teh rosella

Dalam pembuatan inhibitor dengan konsentrasi 10 gpl diperlukan 2 gram

teh rosella kering, tuang kedalam beaker glass, lalu tambahkan 200 ml aqudes

panaskan dan aduk dengan magnetic stearer untuk menyeduh teh rosella dan


29


mendapatkan teh rosella dengan konsentrasi 10 gpl. Saring ampas dari teh rosella

dan tunggu dingin lalu siap digunakan sebagai inhibitor.

3.3.4. Langkah Kerja Uji Rendam (ASTM G31-72)

Sampel yang telah dilakukan preparasi, digantung dengan benang dan

kemudian dicelupkan kedalam beaker glass berisi NaCl 3,5% 50 ml yang

dimasukkan ke dalam water bath pada temperatur 500C, dimana setiap satu

sampel direndam pada 1 wadah. Setiap wadah diberi penomoran, dengan

perlakuan yang berbeda pada setiap nomornya. Berikut penomoran dan perlakuan:

1. Wadah A1,A2,A3; sampel tanpa penambahan inhibitor. Diukur pH dan

potensial logam awalnya. Kemudian dilakukan perendaman selama 5 hari.

2. Wadah B1,B2,B3; sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 2 ml.

Diukur pH dan potensial logam awalnya. Kemudian dilakukan

perendaman selama 5 hari.

3. Wadah C1,C2,C3; sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 4 ml.



4. Wadah D1,D2,D3; sampel dengan penambahan inhibitor sebanyak 6 ml.



Setelah dilakukan pencelupan, setiap wadah diukur pH larutan dan potensial

logam akhirnya.

Pengukuran pH awal maupun akhir dilakukan dengan mencelupkan sensor

pH meter digital ke dalam larutan. Sedangkan pengukuran potensial logam awal

maupun akhir dilakukan dengan menggunakan multimeter, dimana bagian positif

dihubungkan ke sampel dan bagian negatif dengan elektroda standar Ag/AgCl.

3.3.5. Pembersihan Sampel (NACE Standard RP0775-2005)

1. Keluarkan sampel untuk difoto sebelum melakukan pembersihan

2. Celupkan sampel kedalam toluene untuk menghilangkan minyak atau

paraffin pada permukaan sampel. Cuci dengan acetone kemudian

keringkan dengan hair dryer.

3. Masukkan sampel kedalam beaker glass berisi larutan HCl 2M yang sudah

ditambahkan 10 tetes inhibitor baracor untuk pickling dan menghilangkan


30


scale dan produk korosi. Masukkan beaker glass tersebut kedalam mesin

Ultrasonic Agitator untuk mempercepat proses.

4. Celupkan sampel kedalam larutan NaHCO3 lewat jenuh selama 1 menit

untuk menghilangkan suasana asam kemudian bilas dengan aquadesh.

5. Cuci sampel dengan acetone dan keringkan dengan hair dryer.

6. Foto sampel dan hitung beratnya sesudah melakukan pembersihan.


32


BAB 4

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian

4.1.1. Hasil Pengamatan Visual Baja SPCC (Baja Karbon Rendah)

Pengamatan visual baja karbon rendah dapat dilakukan jika tersedianya

foto sampel baja karbon rendah sebelum diuj rendam, setelah diuji rendam, dan

setelah dibersikan agar dapat mebandingkan satu dengan yang lainnya. Foto baja

karbon dengan berbagai keadaan sebagai berikut :

Tabel 4.1. Sampel sebelum diuji rendam

Tanpa Inhibitor Inhibitor 2 ml Inhibitor 4 ml Inhibitor 6 ml

Tabel 4.2 Sampel Setelah Diuji Rendam


Tabel 4.3. Sampel setelah diuji dibersihkan



33


4.1.2. Hasil Pengujian Spectroscopy Baja SPCC

Baja SPCC yang digunakan sebagai sampel diuji Spectroscopy di CMPFA

(Center for Material Processing and Failure Analysis) untuk mengetahui

komposisinya. Baja yang digunakan merupakan baja karbon SPCC dengan

komposisi sebagai berikut:

Tabel 4.4. Komposisi Baja SPCC

C (%) Si (%) S (%) P (%) Mn (%) Ni (%) Cr (%)

0,057 0,007 0,003 0,007 0,160 0,031 0,023

Mo (%) Ti (%) Cu (%) Nb (%) V (%) Pb (%) Fe (%)

<0,005 <0,002 0,121 <0,002 <0,002 <0,025 Bal.

4.1.3. Hasil Pengujian Kehilangan Berat

Sebelum dan setelah pengujian rendam selama 5 hari dalam larutan air laut

NaCl 3,5% sampel di ditimbang untuk mengetahui data kehilangan berat setiap

sampelnya, sehingga data ini digunakan untuk mengetahui laju korosi. Data

kehilangan berat setiap sampel sebagai berikut :

Tabel 4.5. Data kehilangan berat logam

KuponStatus

InhibitorWo (gr) Wi (gr) ΔW (gr)

rata-rata ΔW

(gr)

ATanpa

Inhibitor

3,5994 3,5676 0,03180,0363

3,4298 3,389 0,0408

Bpenambahan

2 ml

3,4648 3,4326 0,03220,02985

3,4315 3,4040 0,0275

Cpenambahan

4 ml

3,3879 3,3542 0,03370,0343

3,3588 3,3239 0,0349

Dpenambahan

6 ml

3,4696 3,4325 0,03710,03445

3,556 3,5242 0,0318

4.1.4. Hasil Perhitungan Laju Korosi dan Efisiensi Inhibitor

Setelah perendaman selama 5 hari dalam larutan air laut NaCl 3,5% pada

temperatur 500C diperoleh data-data yang dapat digunakan untuk menghitung

nilai laju korosi setiap sampelnya, sehingga kita dapat mengetahui efisiensi


34


inhibitor dari masing-masing sampelnya. Data laju korosi dan efisiensi inhibitor

sebagai berikut :

Tabel 4.6. Data laju korosi dan efisiensi inhibitor

KuponStatus

Inhibitor∆W (gr)

Corrosion Rate

(mpy)

Rata - rata

CR (mpy)

Efisiensi

Inhibitor(%)

A Tanpa Inhibitor0,0318 11,13

12,71 00,0408 14,28

BPenambahan

2ml

0,0322 11,2710,45 17,77

0,0275 9,63

CPenambahan

4ml

0,0337 11,8012,01 5,51

0,0349 12,22

DPenambahan 6

ml

0,0371 12,9912,06 5,10

0,0318 11,13

4.1.5. Hasil Pengukuran pH Larutan

Pengukuran pH larutan dilakukan pada saat awal dan akhir perendaman,

tujuannya untuk mengetahui pengaruh konsentrasi inhibitor dengan

lingkungannya terhadap pH. Data hasil pengukuran pH larutan sebagai berikut :

Tabel 4.7. Data perubahan pH larutan air laut 3,5%

KuponStatus

Inhibitor

pHPerubahan

pHpH

Awal

Rata-rata

pH awal

pH

Akhir

Rata-rata

pH akhir

A

1Tanpa

Inhibitor

6,4 6,4

2 6,5 6,43 6,4 6,40 0,03

3 6,4 6,4

B

1Penambahan

2 ml

6,5 6,3

2 6,5 6,50 6,3 6,30 0,20

3 6,5 6,3

C

1Penambahan

4 ml

6,5 6,3

2 6,7 6,57 6,3 6,30 0,27

3 6,5 6,3

D

1Penambahan

6 ml

6,5 6,2

2 6,4 6,40 6,3 6,23 0,17

3 6,3 6,2


35


4.1.6. Hasil Pengujian Potensial Logam

Pengukuran potensial dilakukan pada saat awal dan akhir perendaman,

tujuannya untuk mengetahui pengaruh konsentrasi inhibitor dengan

lingkungannya terhadap potensial logam. Data hasil pengukuran potensial logam

sebagai berikut :

Tabel 4.8. Data Perubahan Potensial Logam

4.2. Pembahasan

4.2.1. Pengujian Spectroscopy Baja SPCC

Berdasarkan data hasil pengujian spectroscopy Tabel 4.4., dapat dilihat

bahwa unsur penyusun yang dominan dari baja SPCC adalah Fe (99,7%). Unsur-

unsur lain yang didapat adalah C (0,057%), Si (0,007%), Mn (0,016%), Cr

(0,023%), S (0,003%), Ni (<0,031%), Mo(<0,005%), Ti (0,002%), Cu(0,121%),

Nb(<0,002%), Pb (<0,025%), P (0,007%), dan V (<0,002%). Dari hasil pengujian,

didapatkan kadar karbon pada baja SPCC sebesar 0,057%. Dapat disimpulkan

bahwa baja SPCC merupakan golongan baja karbon rendah yang memiliki range

kadar karbon sekitar 0,05-1%.

Dari unsur – unsur pendukung yang terkandung pada sampel, terdapat

unsur yang mempengaruhi sifat ketahanan baja terhadap korosi, yaitu adanya

unsur Cr, Ni, dan Si[10]. Krom merupakan unsur yang memegang peranan penting

dalam menentukan ketahanan suatu material terhadap korosi. Apabila berikatan

KuponStatus

Inhibitor

Potensial

awal akhir

Potensial

awal (vs

Ag/AgCl)

(V)

Rata-rata

Potensial

awal (vs

Ag/AgCl)

(V)

Potensial

akhir (vs

Ag/AgCl)

(v)

Rata-rata

Potensial

akhir (vs

Ag/AgCl)

(V)

Perubahan

potensial

(V)

Perubahan

rata-rata

(V)

A-0,983 -0,722 Tanpa

Inhibitor

-0,761-0,613

-0,500-0,464

0,2610,149

-0,686 -0,650 -0,464 -0,428 0,036

B-0,977 -0,798 Penambah

an 2ml

-0,755-0,740

-0,576-0,623

0,1790,117

-0,946 -0,892 -0,724 -0,670 0,054

C-0,687 -0,651 Penambah

an 4ml

-0,465-0,469

-0,429-0,429

0,0360,041

-0,695 -0,650 -0,473 -0,428 0,045

D-0,678 -0,661 Penambah

an 6 ml

-0,456-0,473

-0,439-0,443

0,0170,030

-0,711 -0,668 -0,489 -0,446 0,043


36


dengan unsur lain dan berada dalam lingkungan yang bersifaat korosif, akan

membentuk suatu lapisan pada permukaan baja yang dapat memproteksi baja dari

serangan korosi. Kandungan krom pada baja yang optimum agar dapat tahan

terhadap korosi sekitar 12 – 14%[1].

Berdasarkan hasil pengujian spectroscopy, kadar krom pada sampel hanya

sebesar 0,023% dan kadar nikel yang terkandung pada sampel kurang dari 0,031%

tidak cukup membuat baja karbon rendah agar lebih meningkat kemampuan

ketahanan korosinya. Baja karbon dengan kadar rendah memiliki keterbatasan

pengaplikasian terutama pada lingkungan asam dan air laut[28] .

4.2.2. Pengamatan Visual Dengan Penambahan dan Tanpa Penambahan

Inhibitor Teh rosella

Pada saat wadah diisi dengan larutan kondisi air laut kadar 3,5% dengan

takaran 450 ml, dengan diberikan pemanasan pada temperatur 500C tanpa

penambahan inhibitor terlihat sama warnanya dengan larutan air laut. Pada wadah

yang lain, diisi dengan larutan air laut kadar 3,5% dengan takaran yang sama dan

yang membedakannya untuk setiap wadah yaitu takaran inhibitor yang

ditambahkan ke setiap wadah. Dalam wadah pertama hanya diisi dengan larutan

air laut kadar 3,5% tanpa ditambah inhibitor, sedangkan wadah kedua sampai

keempat diisi dengan larutan air laut kadar 3,5% dan ditambahkan masing-masing

wadah secara berurutan dengan 2 ml, 4 ml, dan 6 ml inhibitor yaitu ekstrak teh

rosella. Setelah inhibitor ditambahkan ke setiap wadah, akan terlihat perbedaan

kondisi warna larutan di setiap wadahnya. Dari wadah-wadah yang ditambahkan

inhibitor, yang terlihat semakin menngkat konsentrasi inhibitornya semakin gelap

warnanya atau semakin cokelat kemerahan wadah yang berisi larutan air laut

tersebut. Pencampuran terjadi cukup cepat yang ditandai dengan perubahan warna

larutan. Kondisi larutan dengan penambahan teh rosella disebut sistem yang

terinhibisi dan kondisi larutan tanpa penambahan teh rosella disebut sistem yang

tidak terinhibisi.

Setelah perendaman dan pemberian panas pada temperatur 500C selama 5

hari, pada wadah yang ditambahkan inhibitor terjadi perubahan warna larutan

menjadi berwarna cokelat kekuningan yang tidak tembus pandang dan gelap.


37


Sedangkan pada wadah yang tanpa inhibitor, warna larutannya menjadi sedikit

keruh saja dan masih bening. Warna cokelat kekuningan ini disebabkan oleh

terjadinya produk korosi yang terbentuk selama perendaman. Dibawah ini

merupakan reaksi yang terjadi antara baja karbon dengan air laut kadar 3,5% pada

wadah tanpa inhibitor:

Reaksi oksidasi (anoda) : Fe → Fe2+ + 2e-

Reaksi reduksi (katoda) : 2H2O + O2 + 4e- → 4 OH- …… 4.1

Pada wadah yang ditambahkan konsentrasi inhibitor, reaksi korosi yang

terjadi tidak terlalu banyak, terbentuk lapisan pada permukaan logam, dan

mengendap. Lapisan pada permukaan logam ini terbentuk akibat penambahan

konsentrasi inhibitor teh rosella dan lapisan pada permukaan ini mudah hilang

ketika dibersihkan. Jika semakin banyak konsentrasi inhibitor yang ditambahkan

ke dalam wadah, maka lapisan yang terbentuk pada permukaan logam akan

semakin banyak dan akan terlihat berwarna hitam.

4.2.3. Pengamatan Visual Sampel Baja SPCC (Baja Karbon Rendah)

Pada saat awal pengujian dilakukan pengamatan visual terhadap sampel

sebelum dan sesudah pengujian perendaman. Sampel baja karbon rendah sebelum

dilakukan pengujian rendam dapat dilihat kondisinya pada tabel 4.1 pada

permukaan sampel baja telah dibersihkan.

Ketika sampel yang sudah dilakukan pengujian rendam kemudian diangkat,

diambil gambarnya, dan dilakukan pengamatan visual yang didapatkan pada

Tabel 4.2. Dari gambar tersebut terlihat perbedaan yang tidak mencolok antara

sampel yang diberikan inhibitor dengan sampel tanpa diberikan inhibitor. Dari

tampak permukaan masing-masing sampel, terlihat adanya kerak atau scale. Dan

pada sampel dengan penambahan 4 ml dan 6 ml inhibitor terlihat berwarna hitam

pekat, sedangkan pada sampel tanpa inhibitor terlihat permukaan yang ada sedikit

scale. Secara keseluruhan permukaan sampel tidak terlihat adanya korosi

sumuran, tetapi terlihat adanya produk korosi berupa kerak-kerak atau scale akibat

korosi merata (uniform). Kerak ini berupa lapisan tipis yang terbentuk pada

permukaan sampel dan yang menghambat laju korosi.


38


Pada kondisi sampel dengan penambahan inhibitor, lapisan tipis terbentuk

pada permukaan sampel. Sehingga dapat menghambat laju korosi, karena

permukaan logam telah dipisahkan dari lingkungannya.

Ketika sampel direndam pada rendaman lingkungan air laut maka terjadi

reaksi reduksi oksigen dan air pada katoda[1]. Reaksi reduksi yang terjadi adalah

sebagai berikut[1]:

2H2O + O2 + 4e- → 4OH- ……… 4.2

Reduksi yang terjadi adalah reduksi oksigen karena rendaman dengan

lingkungan air laut memiliki kandungan oksigen yang optimum. Oksigen yang

terlarut pada air laut optimum saat kandungan air laut mencapai 3-3,5%[1]. Hasil

dari reduksi ini adalah terbentuknya ion OH- dimana akan mengakibatkan

lingkungan menjadi lebih basa saat proses reduksi terjadi. Peningkatan pH pada

kondisi lingkungan dapat dilihat dari hasil pengukuran pH sebelum dan sesudah

pengujian dimana umumnya pengujian baik sistem terinhibisi dan tidak terinhibisi

mengalami peningkatan pH. Reduksi yang terjadi di katoda mempengaruhi reaksi

oksidasi yang ada di anoda dimana akan terjadi proses korosi. Hal ini terjadi

karena reaksi yang terjadi adalah reaksi spontan. Reaksi reduksi oksigen inilah

yang mengontrol laju korosi selain itu yang mempengaruhi juga adalah reaksi

reduksi hidrogen[2]. Korosi yang terjadi pada lingkungan air laut umumnya adalah

korosi seragam dan korosi pitting, bila terdapat aliran maka bisa terjadi korosi

erosi[16]. Reaksi yang terjadi pada baja di air laut adalah[1] :

Reaksi oksidasi (anoda) : Fe → Fe2+ + 2e-

Reaksi reduksi (katoda) : 2H2O + O2 + 4e- → 4OH-

Di dalam teh rosella terkandungan anthosianin yang tinggi yang dapat

berperan sebagai zat antioksidan, dimana zat tersebut mampu untuk menghambat

laju korosi yang terjadi pada baja karbon rendah. Zat anthosianin akan

memperlambat proses oksidasi yang terjadi dengan mendonorkan elektron

terhadap logam Fe2+ untuk membentuk senyawa kompleks. Reaksi antara

Fe2+ dengan inhibitor ekstrak bahan alam ini yang menghasilkan senyawa

kompleks. Produk tersebut mempunyai kestabilan yang tinggi dibanding dengan

Fe saja, sehingga sampel besi atau baja yang diberikan inhibitor ekstrak bahan

alam akan lebih tahan terhadap korosi.


39


4.2.4. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Pengurangan Berat

Rata-rata weight loss dari sampel baja SPCC pada lingkungan Air laut

3,5% dapat dilihat pada Tabel 4.5. Adanya penambahan konsentrasi teh rosella

jumlah kehilangan berat dari sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2ml

mengalami penurunan kemudian selanjutnya mengalami kenaikan kembali. Hal

ini dapat dilihat dari hasil kehilangan berat pada sampel tanpa pemberian inhibitor

sebesar 0,363 gram, sedangkan setelah diberikan inhibitor sebanyak 2 ml

didapatkan nilai kehilangan berat sebesar 0,298 gram. Seiring dengan peningkatan

konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml, kehilangan berat yang dialami

sampel meningkat kembali yaitu 0,343 gram dan 0,344 gram. Keadaan kehilangan

berat sampel dapat dilihat pada grafik pengurangan berat terhadap konsentrasi :

Gambar 4.1. Grafik Pengurangan Berat Terhadap Konsentrasi

Dari grafik dapat dilihat perbandingan sampel tanpa inhibitor dengan

sampel yang menggunakan inhibitor, dimana hasil sampel yang menggunakan

inhibitor 2m, 4ml, dan 6ml memiliki hasil kehilangan berat lebih rendah daripada

sampel tanpa menggunakan inhibitor. Kehilangan berat ini terjadi karena proses

korosi yang terjadi pada sampel baja SPCC terhambat karena fungsi inhibitor[2].

Sampel dengan konsentrasi inhibitor 2ml memiliki hasil kehilangan berat yang

paling rendah diantara semua sampel, ini menyatakan bahwa fungsi inhibitor

bekerja paling efektif pada konsentrasi 2ml di temperatur 500C. Perilaku ini

mengindikasikan telah terjadi absorbsi inhibitor pada permukaan sampel, sehingga

terbentuk lapisan pada antarmuka logam dengan larutan air laut 3,5%. Akibat


40


adanya lapisan tersebut laju korosi menjadi terhambat dan kehilangan berat pada

sampel akan mengalami penurunan.

4.2.5. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Laju Korosi

Rata-rata laju korosi sampel baja SPCC pada lingkungan air laut 3,5%

dapat dilihat pada Tabel 4.6. Adanya penambahan konsentrasi teh rosella laju

korosi dari sampel tanpa inhibitor menuju konsentrasi 2ml mengalami penurunan

kemudian selanjutnya mengalami kenaikan kembali. Hal ini dapat dilihat dari laju

korosi pada sampel tanpa pemberian inhibitor sebesar 12,70 mpy, sedangkan

setelah diberikan inhibitor sebanyak 2 ml didapatkan laju korosi sebesar 10,45

mpy. Seiring dengan peningkatan konsentrasi teh rosella sebesar 4 ml dan 6 ml,

laju korosi yang dialami sampel meningkat kembali yaitu 12.00 mpy dan 12.06

mpy. Keadaan laju korosi sampel dapat dilihat grafik laju korosi terhadap

konsentrasi:

Gambar 4.2. Grafik Laju Korosi Terhadap Konsentrasi

Dapat dilihat bahwa laju korosi sampel yang berada pada larutan yang

ditambah inhibitor lebih rendah daripada laju korosi sampel yang berada pada

larutan tanpa inhibitor. Dari data tersebut laju korosi paling tinggi adalah pada

sampel tanpa penambahan inhibitor. Sedangkan laju korosi terendah adalah pada

sampel dengan penambahan konsentrasi ekstrak teh rosella sebanyak 2 ml.

Perilaku ini mengindikasikan telah terjadi absorbsi inhibitor pada permukaan

sampel, sehingga terbentuk lapisan pada antarmuka logam dengan larutan air laut

3,5%. Akibat adanya lapisan tersebut laju korosi menjadi terhambat dan


41


kehilangan berat pada sampel akan mengalami penurunan. Konsentrasi 2 ml

merupakan inhibitor yang paling efektif pada temperatur 500C karena pada

temperatur tinggi kandungan anthosianin yang merupakan antioksidan dari teh

rosella akan semakin menurun seiring dengan peningkatan temperatur dan

konsentrasi inhibitornya.

Gambar 4.3. Grafik Efisiensi Inhibitor Terhadap Konsentrasi

Efisiensi yang didapatkan oleh masing-masing adalah pada konsentrasi 2

ml didapat efisiensi sebesar 17,77 %, konsentrasi 4 ml sebesar 5,51 %, serta

konsentrasi 6 ml sebesar 5,10 %. Efisiensi inhibitor mencapai efisiensi tertinggi

pada penambahan konsentrasi ekstrak bunga rosell sebanyak 2 ml (17,77 %).

Perilaku ini mengindikasikan bahwa molekul-molekul inhibitor berperan terhadap

efisiensi inhibitor untuk material baja SPCC pada lingkungan air laut 3,5%.

Dengan kata lain, inhibitor ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik telah

bekerja dengan efisien.

Dari grafik diatas, dapat dilihat juga bahwa dengan penambahan

konsentrasi inhibitor yang banyak pada temperatur 50°C, inhibitor pada

konsentrasi 4 ml dan 6 ml menglami penurunan dari inhibitor dengan konsentrasi

2 ml. Hal ini dikarenakan kandungan asam askorbat yang ada pada inhibitor justru

terdekomposisi menjadi Dehydroascorbic acid (DAA). DAA ini nantinya akan

berdekomposisi lanjut menjadi beberapa asam. Kehadiran DAA akan semakin

banyak sesuai dengan bertambahnya konsentrasi AA dan selanjutnya akan


42


berdekomposisi lanjut menjadi asam-asam lain sehingga tidak terjadi adsorpsi

yang maksimum. Selain itu, dengan peningkatan temperatur, mengakibatkan laju

oksigen ke permukaan logam meningkat dan kekuatan oksidasi lingkungan

semakin besar[26].

4.2.6. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Perubahan pH

Hasil pengukuran pH larutan dapat dilihat pada tabel 4.7. Meningkatnya

konsentrasi ekstrak teh rosella pada larutan air laut 3,5% mengakibatkan

meningkatnya pH lingkungan air laut 3,5%. Hal ini terlihat dari rata-rata pH awal

dari larutan tanpa penambahan inhibitor, penambahan inhibitor 2ml, dan

penambahan 4 ml berturut-turut diperoleh sebesar 6,43, 6.5, dan 6,57. Sedangkan

menuju penambahan inhibitor 6 ml mengalami penurunan pH menjadi 6.4.

Perubahan ini tidak signifikan karena penambahan ekstrak teh rosella jumlahnya

relatif sedikit. Berikut ini adalah grafik pengaruh perbedaan konsentrasi inhibitor

terhadap perubahan pH lingkungan :

Gambar 4.4. Diagram pengaruh besarnya penambahan volume inhibitor terhadap perubahan pH

Perubahan nilai pH awal menuju akhir yang terlihat pada grafik diatas

Gambar 4.4., secara umum mengalami penurunan. Hal tersebut terlihat dari hasil

pengujian pH akhir dari larutan tanpa penambahan inhibitor mengalami

penurunan dari 6.43 menuju 6.4. Penurunan pH juga terjadi pada larutan dengan

penambahan ekstrak teh rosella 2 ml, 4 ml, dan 6 ml didapatkan pH akhir

berturut-turut sebesar 6.3, 6.3, dan 6.23. Hal tersebut menunjukkan penurunan pH


43


awal menuju pH akhir ini tidak dipengaruhi oleh penambahan ekstrak teh rosella

pada larutan air laut 3,5%.

Besar nilai perubahan pH pada Tabel 4.7 memperlihatkan setiap status

inhibitor tidak terdapat perbedaan yang signifikan. Hal ini dapat dilihat dari

perubahan nilai pH awal dan akhir pada larutan tanpa penambahan inhibitor, serta

dengan penambahan inhibitor 2 ml, 4 ml dan 6 ml berturut-turut didapatkan selisih

sebesar 0,033, 0,2, 0,267, dan 0,167. Perbedaan perubahan pH di setiap

konsentrasi ekstrak teh rosella tidak terlalu signifikan. Hal ini menunjukkan

bahwa perbedaan konsentrasi inhibitor tidak mempengaruhi perubahan pH

lingkungannya secara signifikan. Sedangkan penurun pH terjadi karena

dipengaruhi oleh kandungan asam askorbat (vitamin C) dalam teh rosella yang

merupakan suatu zat antioksidan, dimana asam arkobat ini bersifat asam sehingga

menurunkan pH[23]. Selain itu, asam askorbat yang terkandung pada inhibitor teh

rosella terdekomposisi menjadi DAA yang memungkinnya terdekomposisi

kembali akibat temperatur yang tinggi menjadi beberapa asam lainnya, misalnya

asam oksalat sehingga menyebabkan penurunan pH[23].

4.2.7. Pengaruh Konsentrasi Inhibitor terhadap Perubahan Potensial

Hasil pengukuran potensial awal dan potensial akhir dapat dilihat pada

tabel 4.7. Pada sampel tanpa penambahan maupun dengan penambahan ekstrak

teh rosella, dapat dilihat bahwa secara umum terjadi perubahan nilai potensial

logam awal menuju potensial akhir meningkat kearah yang lebih positif. Hal ini

terlihat dari perubahan rata-rata potensial awal sampel tanpa inhibitor dari -0,613

menuju -0,464. Sampel penambahan inhibitor 2 ml potensialnya berubah dari -

0,740 menuju -0,623. Pada logam dengan penambahan inhibitor 4 ml potensialnya

berubah dari -0,469 menuju -0,429. Serta pada logam dengan penambahan

inhibitor 6 ml potensialnya berubah dari -0,473 menuju -0,443. Hal ini

menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh penambahan ekstrak teh rosella pada

perubahan potensial sampel.


44


Gambar 4.5. Grafik Perubahan Potensial logam Terhadap Konsentrasi

Pada gambar 4.5 dapat dilihat bahwa makin bertambahnya konsentrasi

ekstrak teh rosella pada larutan air laut 3,5% mengakibatkan meningkatnya beda

potensial antara potensial awal dan akhir sampel baja SPCC. Dengan kata lain,

makin tingginya konsentrasi ekstrak teh rosella akan mempengaruhi beda

potensial yang terjadi pada sampel walaupun tidak signifikan.

4.2.8. Hubungan Antara Penambahan Inhibitor dengan Kondisi Logam

Berdasarkan Diagram Pourbaix

Perubahan perubahan data potensial tersaji pada Tabel 4.7. dan Gambar

4.5. Data potensial dapat dikonversikan menjadi dalam potensial vs SHE sehingga

data ini dikombinasikan dengan data pH dapat diplot kedalam diagram Pourbaix

sebagai berikut:

Tabel 4.9. Data Rata – rata pH dan Potensial Awal - Akhir Logam

Status

Inhibitor

Kondisi Awal Kondisi Akhir

pHPotensial

pHPotensial

(mV vs SHE) (mV vs SHE)

Tanpa

Inhibitor6,43 -0,613 6,4 -0.464

Penambahan

2ml6,50 -0,74 6,3 -0.623

Penambahan

4ml6,57 -0,469 6,3 -0.429

Penambahan

6ml6,40 -0,473 6,23 -0.443


45


Gambar 4.6. Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem tak

Terinhibisi Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 4.7. Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem Terinhibisi

Dengan Penambahan 2 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian


46


Gambar 4.8. Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem Terinhibisi

Dengan Penambahan 4 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Gambar 4.9. Diagram Pourbaix Fe Hasil Plot data pH dan Potensial Pada Sistem Terinhibisi Dengan

Penambahan 6 ml Pada Kondisi Sebelum dan Sesudah Pengujian

Dari hasil penggambaran diagram Pourbaix dengan memplot data pH dan

potensial sebelum dan sesudah, secara kinetika, inhibitor tidak mendorong pH dan

potensial ke arah lapisan pasif dari daerah Fe2+ menuju daerah pasif Fe2O3 atau

Fe3O4. Namun dari plot data ke diagram Pourbaix didapatkan bahwa inhibitor

lebih mendorong kearah imun dengan semakin besarnya penambahan inhibitor

organik.


47


Dari table 4.8 yang menunjukan perubahan potensial dari tiap – tiap

penambahan inhibitor dengan jumlah yang berbeda menunjukan kestabilan

potensial pada sampel dengan sistem terinhibisi dan tidak terinhibisi. Begitu juga

dengan pengaruh penambahan jumlah inhibitor dimana semakin besar jumlah

penambahan inhibitor teh rosella semakin stabil atau sedikit mengalami perubahan

potensial. Hal ini terlihat dengan perubahan potensial pada pada larutan tanpa

inhibitor samapai penambahan sebesar 2ml. 4ml, dan 6ml berturut-turut sebesar

1,149 V, 0,117 V, 0,041 V, daan 0,030 V.

Dengan adanya penurunan potensial secara umum dengan adanya

penambahan inhibitor maka inhibitor ini dapat dijustifikasikan kedalam inhibitor

organik dengan kontrol katodik dimana terjadi gangguan atau pengahambatan

reaksi katodik yang terjadi pada katoda. Penghambatan ini disebabkan dari teh

rosella yang memiliki kandungan antioksidan dimana dalam penghambatannya,

teh rosella memiliki mekanisme oxygen scavenger atau mengikat oksigen yang

terlarut pada air rendaman dalam hal ini adalah air laut karena adanya senyawa

antioksidan tersebut.

Perubahan potensial yang semakin stabil atau tidak terlalu signifikan

dalam mengalami perubahan dapat dijustifikasikan akibat semakin luas dan

tebalnya lapisan dari senyawa organik yang terbentuk pada lapisan logam

sehingga reaksi reduksi mengalami penghambatan begitu juga dengan arus dan

aliran elektron. Adsorpsi dari inhibitor organik akan memiliki momen dipol yang

kuat pada sistem elektron sehingga dapat mempengaruhi sifat dielektrik dari

molekul udara pada lapisan elektrik double layer. Mobilitas udara dan dielectric

constant dapat menurun dengan adanya absorbsi organik seperti –COO-, -OH-

(merupakan senyawa yang terkandung pada polifenol teh hijau), NH2, dan –

NH3[27].


49


BAB 5

KESIMPULAN

Dari penelitian yang dilakukan terhadap baja karbon rendah (baja SPPC)

dengan penambahan ekstrak teh rosella sebagai green corrosion inhibitor di

lingkungan NaCl 3,5% pada temperatur 500C dengan variasi penambahan (tanpa

penambahan, penambahan 2 ml, 4 ml, dan 6 ml) dan lama perendaman selama 5

hari, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Ekstrak teh rosella dapat dijadikan sebagai inhibitor organik untuk

material baja SPCC di lingkungan NaCl 3,5% pada temperatur 500C.

2. Besar laju korosi mengalami penurunan seiring dengan penambahan dan

peningkatan konsentrasi dari ekstrak teh rosella sebagai inhibitor di

lingkungan NaCl 3,5% pada temperatur 500C. Besar rata – rata laju

korosinya adalah :

Tanpa penambahan ekstrak teh rosella sebesar 12,71 mpy

Penambahan 2 ml ekstrak teh rosella sebesar 10,45 mpy



3. Besar efisiensi inhibitor yang paling tinggi berada pada penambahan 2 ml

ekstrak teh rosella dengan waktu pengujian selama 5 hari. Besar

efisiensinya adalah :

Penambahan 2 ml ekstrak teh rosella sebesar 17,77 %



4. Nilai pH meningkat seiring semakin besar penambahan konsentrasi

ekstrak teh rosella pada lingkungan NaCl 3,5% pada temperatur 500C, baik

pada pH awal maupun pH akhir. Nilai pH-nya adalah :

a. pH awal :

Tanpa penambahan ekstrak teh rosella sebesar 6,43

Penambahan 2 ml ekstrak teh rosella sebesar 6,50




50


b. pH akhir :

Tanpa penambahan ekstrak teh rosella sebesar 6,40




5. Rata-rata beda potensial (V) antara sampel baja SPCC sebelum dan

sesudah dilakukan perendaman mengalami penurunan seiring penambahan

konsentrasi ekstrak teh rosella. Beda potensial terendah terdapat pada

sampel baja dengan penambahan 6 ml ekstrak teh rosella. Rata-rata beda

potensialnya adalah :

Tanpa penambahan ekstrak teh rosella sebesar 0,149 V

Penambahan 2 ml ekstrak teh rosella sebesar 0,117 V



6. Ekstrak teh rosella sebagai inhibitor organik yang bekerja paling efektif

pada lingkungan NaCl 3,5% pada temperatur 500C lama perendaman

selama 5 hari adalah pada penambahan 2 ml ekstrak teh rosella yaitu

sebesar 17,77 %.


51


DAFTAR PUSTAKA

1. Denny A. Jones, Principles and Prevention of Corrosion, New York.

2. Dalimunthe, Indra Surya. Kimia dari Inhibitor Korosi. Program Studi Teknik

Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

3. http://www.centurycorrosion.com/products/mil-5.pdf

4. http://www.kamusilmiah.com/pangan/antioksidan-dan-peranannya-bagi-

kesehatan/

5. Abdul Kahar, dkk “Penentuan Konsentrasi Optimal Inhibitor Korosi pada

Baja Karbon API 5L Grade B”

6. Diktat Pelatihan Korosi, PT. Perusahaan Gas Negara

7. ASM Handbook Volume 13A. Corrosion : Fundamentals, Testing, and

Protection. USA : ASM International. 2003

8. Iswahyudi. “Desain Sistem Proteksi Katodik Anoda Korban pada Jaringan

Pipa Pertamina UPms V”. Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

9. Denny A. Jones. Principles and Prevention of Corrosion, 2nd Ed. Singapore:

Prentice Hall International, Inc. 1997

10. ASM Handbook Volume 13B, Corrosion : Materials (USA : ASM

International). 2005

11. http://corrosion-doctors.org/Experiments/iron-products.htm

12. Laque, Francis L. Marine Corrosion. Kanada: John Willy & Sons Inc. 1975

13. Ismail N.Andijani and Mohammad Mobin, “Studies On The Determination Of

Maximum Chloride Level In Product Water Transmitted Through Pipelines A,

B And C1”. 2005

14. Hermawan, Beni. “Ekstrak Bahan Alam sebagai Alternatif Inhibitor Korosi”.

22 April 2007

15. Roberge,Pierre R. Handbook of Corrosion Engineering. Mc Graw-Hill Book

Company. New York. 1999

16. NACE International. Corrosion Inhibitor. Texas: Nathan, C. C. 1973


52


17. Revie, R. Winston.. Uhlig's Corrosion Handbook (2nd ed.). New York: John

Wiley & Sons Inc. 2000

18. Revie, R. Winston. 2000. Uhlig's Corrosion Handbook (2nd ed.). New York:

John Wiley & Sons Inc

19. Zor, S., F. Kandemirli, & M. Bingul. Inhibition Effects Of Methionine And

Tyrosine On Corrosion Of Iron In HCl Solution: Electrochemical, FTIR, And

Quantum-Chemical Study. Protection Of Metals And Physical Chemistry Of

Surfaces: Molecular And Supramolecular Structures At The Interfaces, 45 (1),

46-53. February 10, 2009.

(http://www.springerlink.com/content/a61483712113180u)

20. http://rohaendi.blogspot.com/2008/02/hipertensi-dan-rosella.html

21. Prof Bambang Wirjatmadi MD MS MCN PhD, Spesialis Gizi, Sumber: Koran

Jawa Pos Edisi Minggu, 7 Des 2008.

22. http:// www.logicol.com.au/ images/ page/ EatingHabits_ cust.

23. Soejono Tjitro, Juliana Anggono. Studi Perilaku Korosi Tembaga dengan

Variasi Konsentrasi Asam Askorbat (Vitamin C) dalam Lingkungan Air yang

Mengandung Klorida dan Sulfat. Program Studi Teknik Mesin, Fakultas

Teknik Universitas Kristen Petra

24. L Caceres, L Herrera, T Vargas,“Corrosion Kinetics Studies of AISI 1020

Carbon Steel from Dissolved Oxygen Compsumption Measurement in

Aqueous Sodium Chloride Solution”, Proquest Science Journal, 63 (8),

Agustus 2007 : pp 722-731

25. Jung Fu, Jia, dkk. L-Tryptophan as green corrosion inhibitor for low carbon

steel in hydrochloric acid solution. Springer Science Journal, 18 November

2009.

26. Soejono Tjitro, Juliana Anggono. Pengaruh Lingkungan Terhadap Efisiensi

Inhibisi Asam Askorbat (Vitamin C) pada Laju Korosi Tembaga. Program

Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Kristen Petra


53


27. Soror, T.Y. Scale and Corrosion Prevention in Coolong Water System Part I:

Calcium Carbonate. Chemistry Department, Faculty of Science, Cairo

University, Egypt. 2009

28. William D. Callister, Jr. Materials Science and Engineering, An Introduction,

6th ed., John Wiley & Son, Inc. 2003

29. J. Tarara, J. Lee, S.Spayd, C. Scagel. Berry temperature and solar radiation

alter acylation, proportion, and concentration of anthocyanin in Merlot

grapes. 2008 American Journal of Enology and Viticulture. 59(3):235-247.

30. Oguzie, Emeka E. Corrosion Inhibitive Effect and Adsorption Behaviour of

Hibiscus Sabdariffa Extract on Mild Steel in Acidic Media. Electrochemistry

and Materials Science Research Laboratory, Department of Chemistry,

Federal University of Technology, PMB 1526, Owerri, Nigeria


54

Univeritas Indonesia

LAMPIRAN


55


1. Foto alat pemotong sampel

Gambar 6.1. Alat pemotong sampel

2. Foto mesin bor

Gambar 6.2.. Mesin bor

3. Foto alat timbangan sampel

Gambar 6.3. Alat timbangan sampel


56


4. Foto sampel sebelum diuji rendam


Gambar 6.4. Sampel sebelum diuji rendam

5. Foto sampel setelah diuji rendam


Gambar 6.5. Sampel Setelah Diuji Rendam

6. Foto sampel setelah dibersihkan


Gambar 6.6. Sampel setelah dibersihkan

7. Foto sampel di dalam acetone

Gambar 6.7. Sampel didalam acetone


57


8. Foto Pencelupan sampel kedalam ultrasonic agitator untuk

mempercepat penghilangan scale dan produk korosi

Gambar 6.8. Pencelupan sampel kedalam ultrasonic agitator untuk mempercepat

penghilangan scale dan produk korosi

9. Foto pencelupan sampel kedalam NaHCO3 lewat jenuh

Gambar 6.9. Pencelupan sampel kedalam NaHCO3 lewat jenuh

10. Foto proses pengeringan sampel dengan hair dryer

Gambar 6.10. Proses pengeringan sampel dengan hair dryer


58


11. Hasil Pengujian Spektrometri Baja SPCC


s795-studi pengaruh.pdf

Documents